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多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质

2021-02-03 15:49:32

多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质

  技术领域

  本发明属于多网络融合传输技术领域,尤其涉及一种多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质。

  背景技术

  目前,传统自动重传请求分成为三种,即停等式(stop-and-wait)ARQ,回退n帧(go-back-n)ARQ,以及选择性重传(selective repeat)ARQ。后两种协议是滑动窗口技术与请求重发技术的结合,由于窗口尺寸开到足够大时,帧在线路上可以连续地流动,因此又称其为连续ARQ协议。三者的区别在于对于出错的数据报文的处理机制不同。三种ARQ协议中,复杂性递增,效率也递增。除了传统的ARQ,还有混合ARQ(Hybrid-ARQ)。

  (1)停等式ARQ

  在停等式ARQ中,数据报文发送完成之后,发送方等待接收方的状态报告,如果状态报告报文发送成功,发送后续的数据报文,否则重传该报文。

  停等式ARQ,发送窗口和接收窗口大小均为1,发送方每发送一帧之后就必须停下来等待接收方的确认返回,仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧。该方法所需要的缓冲存储空间最小,缺点是信道效率很低。

  (2)回退n帧的ARQ

  发信侧不用等待收信侧的应答,持续的发送多个帧,假如发现已发送的帧中有错误发生,那么从那个发生错误的帧开始及其之后所有的帧全部再重新发送。

  特点:(GBN)复杂度低,但是不必要的帧会再重发,所以大幅度范围内使用的话效率是不高的。

  例:如果序列号有K bits,那么这个ARQ的协议大小为:2^k-1。

  (3)选择性重传ARQ

  发信侧不用等待收信侧的应答,持续的发送多个帧,假如发现已发送的帧中有错误发生,那么发信侧将只重新发送那个发生错误的帧。

  特点:相对于GBN复杂度高,但是不需要发送没必要的帧,所以效率高。

  例:如果序列号有K bits,那么这个ARQ的协议大小为:2^(k-1)。

  (4)混合ARQ

  在混合ARQ中,数据报文传送到接收方之后,即使出错也不会被丢弃。接收方指示发送方重传出错报文的部分或者全部信息,将再次收到的报文信息与上次收到的报文信息进行合并,以恢复报文信息。

  现有的选择性ARQ技术上的不足

  选择重传ARQ是一个自动重传请求(ARQ)的具体实例。它可以用作一个消息单元传送和确认的协议。当用作传送消息单元的协议时,发送进程根据一个指定大小的窗口持续发送若干帧,即使发送过程中丢失帧,也会继续发送。和Go-back-N ARQ不一样,接收进程在出错后还是继续接收和确认帧。这是滑动窗口协议的发送和接收窗口大小大于1的一般情况。

  接收进程记录它没有收到的最早的帧的序列号,并发送ACK时使用这个序列号。如果一个发送的帧没有到达接收方,发送方继续发送后面的帧,直到它填满发送窗口。接收方持续用接收的帧填充它的接收窗口,并且每次回复一个带有序列号的ACK帧。一旦发送窗口所有帧都发送了,发送方重新发送的帧号与ACK对应的帧,然后继续。发送和接收窗户的大小必须是相同的,而且最大取值最大序列号的一半(序列号是假设编号从0到n-1),为了当所有数据包都丢失时避免出错。假设所有的ACK都丢失了,如果接收窗口大于最大序列号的一半,一些甚至可能是所有的超时重传的帧,都是不能被识别的重复发送。

  在每个发送的帧得到确认后,发送方移动发送窗口。

  接收窗口的尺寸不能超过序号范围的1/2,否则可能造成帧的重叠。另外,发送窗口的尺寸一般和接收窗口的尺寸相同,发送端为每一个发送缓存设置一个定时计数器,定时器一旦超时,相应输出缓存区中的帧就被重发。

  自动重传请求ARQ(Automatic Repeat reQust)是发送端对传输出错或丢失的数据帧进行自动重传,直到数据成功到达的一种链路层差错控制方法,包括停止等待、退N步重传、选择重传SR-ARQ三种类型。其中选择重传SR-ARQ只对出错的数据帧或定时器超时的数据帧进行重传,对时延不敏感,道利用率高,因此被广泛应用于长时延无线数据传输中,如卫星数据通信。

  但当SR-ARQ在接收端完成接收数据帧的重排序过程时会引起较大的重排序延迟和突发数据输出,引起缓冲区溢出、链路丢包,影响TCP传输性能。

  SR-ARQ重排序的过程是当发现某帧出错后,把其后续传来的正确的帧暂存在一个缓冲区里,同时要求发送端重发出错的帧;收到重传来的正确的帧后,把原已保留在缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给高层。

  该过程带来的问题主要有以下几点:

  (1)延迟:重排序必须要保留数据帧的完整顺序,当错帧出现后,其后跟随的所有正确接收的帧要保留到该错帧。

  重传以及被正确接收到为止,这将带来较大的延迟。现有技术中,a、b两个汇聚流一起经过SR-ARQ传输,a流的帧a1、帧a2由于传输差错丢失,必须重传;b流的帧b1、帧b2要一直保留到丢失的帧a2重传以及被正确接收到为止。这种排头效应(Head of the Line)阻止了b流的传输,造成b流的延迟。

  (2)数据突发:在重排序中,当错帧被重传和正确接收时,所有等待它的帧一起释放,同时向高层转发,这种突发数据可能会降低QoS,或者由于转发节点的缓冲区溢出而产生丢包。当重传的帧a1被接收端正确接收时,在接收端等待重排序的3个帧,连同a1帧一起释放,并同时向高层转发。

  (3)由于重排序带来的延迟和数据突发,不可避免会产生抖动现象而不利于实时的多媒体业务传输。

  (4)缓冲器负担:当链路状态不好,时延较大、有很多接收者且距离源端很远时,发送端收不到ACK,排序数据要一直占据着发送缓冲器,发送端负担将会过重。

  通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:(1)现有的选择性ARQ技术在重排序必须要保留数据帧的完整顺序,当错帧出现后,其后跟随的所有正确接收的帧要保留到该错帧;重传以及被正确接收到为止,将带来较大的延迟。

  (2)在重排序中,当错帧被重传和正确接收时,所有等待它的帧一起释放,同时向高层转发,这种突发数据可能会降低QoS,或者由于转发节点的缓冲区溢出而产生丢包。

  (3)由于重排序带来的延迟和数据突发,不可避免会产生抖动现象而不利于实时的多媒体业务传输。

  (4)缓冲器负担:当链路状态不好,时延较大、有很多接收者且距离源端很远时,发送端收不到ACK,排序数据要一直占据着发送缓冲器,发送端负担将会过重。

  解决以上问题及缺陷的难度为:

  以上的相关技术存在的问题就是,数据传输采用的是单个网络的传输,在网络波动产生丢包,导致重传时,会依然在当前链路进行重传,导致链路的负载越来越大,这样恶性循环会导致网络堵塞,影响用户的上网体验。

  解决以上问题及缺陷的意义为:解决上述问题,本发明采用的事多链路的传输,数据在多个网络中传输,当个别网络出现问题的时候,另外的网络能够分担这些出问题的负载;又由于各个链路的网络时延是不统一的,所以如何在接收方去确定是否出现真的丢包问题是非常有意义的,这样能大量的减少错误重传,保持网络的高效。

  发明内容

  针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质。

  本发明是这样实现的,一种多网络融合传输方法,包括以下步骤:

  步骤一,发送方在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧。

  步骤二,接收方在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧。LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次。

  步骤三,发送方根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效。

  步骤四,发送方选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不是很大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传。

  步骤五,接收方根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  进一步,步骤一中,设定给链路带宽最小的链路分配得LLC帧数量为5个,其他链路上的LLC帧数量按照对链路带宽最小链路的比例进行分配,其他链路上的LLC帧数量最大不能超过15。每条链路上发送的LLC帧的LLC序号是连续的且LLC帧头中记录了当前的链路编号以及当前链路最后一个帧的标志位。所述最后一个帧的标志位即为当前链路的结束标志位。

  进一步,所述其他链路上的LLC帧数量的计算公式如下:

  

  进一步,步骤三中,所述判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效的方法,包括:

  如果反馈的信息是当前链路既有肯定确认也有否定确认,则对当前链路最后一个肯定确认的序号LLC帧之前的否定确认的序号LLC帧进行重传;

  如果反馈的信息是当前链路的序号靠前的LLC帧的肯定确认,序号靠后的一直到具有当前链路结束标志的LLC帧都是否定确认,而其他链路上的序号更大LLC帧的肯定确认时,这个时候可以认为其他链路时延比较低,后发的序号LLC帧先到达接收方,当前链路的一些帧还在链路上传输,则对这次的否定确认不进行重传;

  如果反馈的信息一直对当前链路的具有结束标志的序号LLC帧以及之前的若干连续的序号LLC帧的否定确认时,这个时候利用超时去判断,若(接收LLC接收状态控制帧的时间戳-发送具有链路结束标志的序号LLC帧的时间戳)>当前链路时延的4倍时,则对这些否定确认的序号LLC帧进行重传,否则不进行重传。

  本发明的另一目的在于提供一种实施多网络融合传输系统包括:

  发送端,在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧;

  接收端,在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧;LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次;

  发送方判断模块,根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效;

  发送方重传模块,选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传;

  接收方提交模块,根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  本发明的另一目的在于提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

  步骤1,发送方在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧;

  步骤2,接收方在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧;LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次;

  步骤3,发送方根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效;

  步骤4,发送方选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传;

  步骤5,接收方根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

  发送方在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧;

  接收方在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧;LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次;

  发送方根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效;

  发送方选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传;

  接收方根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:多链路条件的ARQ机制,多链路条件,一个AM模式LLC连接业务在多个传输通道传输时,因为不同传输通道传输时延不同会造成单播LLC帧出现先发后到问题,导致在接收方的LLC逻辑连接的接收窗口处理检测到LLC逻辑连接存在丢帧,从而导致接收方反馈的接收状态控制帧否定确认有效性出现问题,导致发送方进行了不必要的LLC帧重传从而浪费了传输通道的传输带宽。本发明提供的多网络融合传输ARQ方法,多链路融合实现了多网络的融合,融合了各个网络的带宽,实现了大带宽传输;多链路融合减少了个别链路的因网络波动而产生的丢包情况。多网络融合传输的ARQ机制,减少了由于链路时延不同而导致的不必要的重传。

  测试结果表明,不论在链路少量丢包时,还是在链路大量丢包时,程序都能够进行有效的重传,很好地控制丢包率,并且能够有序的提交所有数据包。这验证了链路传输方案在少量和大量丢包的情况下依然是正常工作的。由此可得出结论,多模传输方案在多条不同时延的链路并且大量丢包情况下,其链路探测感知、丢包有效重传、有序提交等功能都正常工作。

  附图说明

  图1是本发明实施例提供的多网络融合传输方法流程图。

  图2是本发明实施例提供的具体实施环境示意图。

  图3是本发明实施例提供的案例一的链路探测信息结果图。

  图4是本发明实施例提供的案例一的iperf打流结果图。

  图5是本发明实施例提供的案例一的多模终端数据量统计图。

  图6是本发明实施例提供的案例一的分发汇聚服务器数据量统计图。

  图7是本发明实施例提供的案例二的iperf打流结果图。

  图8是本发明实施例提供的案例二的多模终端数据量统计图。

  图9是本发明实施例提供的案例二的分发汇聚服务器数据量统计图。

  图10是本发明实施例提供的案例二的分发汇聚服务器按序提交结果图。

  图11是本发明实施例提供的案例三的iperf打流结果图。

  图12是本发明实施例提供的案例三的车端数据统计图。

  图13是本发明实施例提供的案例三的分发汇聚服务器数据统计图。

  图14是本发明实施例提供的案例三的分发汇聚服务器业务提交图。

  具体实施方式

  为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

  针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质,下面结合附图对本发明作详细的描述。

  如图1所示,本发明实施例提供的多网络融合传输ARQ方法包括以下步骤:

  S101,发送方在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧。

  S102,接收方在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧。LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次。

  S103,发送方根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效。

  S104,发送方选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不是很大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传。

  S105,接收方根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  本发明实施例提供的多网络融合传输ARQ方法具体包括:

  (1)发送方在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧,这里设定给链路带宽最小的链路分配得LLC帧数量为5个,其他链路上的LLC帧数量按照对链路带宽最小链路的比例进行分配(公式:(当前链路带宽/带宽最小链路带宽)*5),其他链路上的LLC帧数量最大不能超过15,这样就能确保每条链路都能工作,防止出现饿死或者撑死的情况。每条链路上发送的LLC帧的LLC序号是连续的且LLC帧头中记录了当前的链路编号以及当前链路最后一个帧的标志位(也称为当前链路的结束标志位)。

  (2)接收方在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧(减少该控制帧丢失率),LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次。

  (3)发送方根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效:

  如果反馈的信息是当前链路既有肯定确认也有否定确认,则对当前链路最后一个肯定确认的序号LLC帧之前的否定确认的序号LLC帧进行重传;

  如果反馈的信息是当前链路的序号靠前的LLC帧的肯定确认,序号靠后的一直到具有当前链路结束标志的LLC帧都是否定确认,而其他链路上的序号更大LLC帧的肯定确认时,这个时候可以认为其他链路时延比较低,后发的序号LLC帧先到达接收方,当前链路的一些帧还在链路上传输,则对这次的否定确认不进行重传;

  如果反馈的信息一直对当前链路的具有结束标志的序号LLC帧以及之前的若干连续的序号LLC帧的否定确认时,这个时候利用超时去判断,若(接收LLC接收状态控制帧的时间戳-发送具有链路结束标志的序号LLC帧的时间戳)>当前链路时延的4倍时,则对这些否定确认的序号LLC帧进行重传,否则不进行重传。

  (4)发送方选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不是很大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传,确保重传的LLC业务数据帧快速的到达接收方。

  (5)接收方根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  本发明的另一目的在于提供一种实施多网络融合传输系统包括:

  发送端,在多个链路上进行一个LLC逻辑链路传输时,根据各条链路的带宽比例,轮流给各条链路分配一定数量的LLC帧;

  接收端,在多个链路上冗余发送相同的LLC接收状态控制帧;LLC接收状态控制帧的状态帧序号字段用于去除重复确认帧,相同序号的LLC接收状态控制帧只被处理一次;

  发送方判断模块,根据接收到的LLC接收状态控制帧的序号字段对LLC接收状态控制帧进行去重,相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次,同时判断反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认是否有效;

  发送方重传模块,选择多个链路进行LLC业务数据帧的重传,如果各条链路的负载不大时,则在这些链路上进行冗余重传,否则选择此时链路时延最小的链路进行重传;

  接收方提交模块,根据LLC序号去重复后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

  一、具体实施环境如图2所示。

  二、详细处理的过程

  1.发送方和接收方之前有多条链路,目前搭建的环境采用三条链路来进行实现,在这里分别为链路1、链路2和链路3,且每条的链路时延和带宽均不相同。

  2.发送方根据带宽比例,轮流给链路1、链路2和链路3分配一定数量的帧,每条链路上LLC帧的序号是连续的,例如:链路1的LLC帧序号为1、2、3、4、5;

  链路2的LLC帧序号为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15;

  链路3的LLC帧序号为16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30;

  且每个LLC帧的头部带有当前链路的信息,每条链路的最后一个帧带有该条链路的结束标志位。

  3.接收方接收三条链路发过来的报文,根据收到的LLC帧情况生成LLC接收状态控制帧,LLC接收状态控制帧的序号字段用于去除重复确认帧,因为LLC接收状态控制帧是要在三条链路上进行冗余发送,也就是相同的LLC接收状态控制帧在三条链路上同时发送,这样为了确保LLC接收状态控制帧能到达发送方。

  4.发送方接收到接收方发过来的LLC接收状态控制帧,根据序号进行去重,也就是相同序号的LLC接收状态控制帧只处理一次。对接收方反馈的LLC接收状态控制帧中的否定确认信息进行判定重传。由于每条链路的时延不一样,所以LLC帧在链路上虽然是按顺序传输,但是到达接收方的顺序不一定是按顺序的,所以处理反馈的LLC接收状态控制帧,可以分为下面几种情况:

  (1)因为同一链路的时延是一样的,如果LLC接受状态控制帧反馈的信息里面既有肯定确认又有否定确认时,且序号靠前的是否定确认,序号靠后的是肯定确认,此时需要对当前链路最后一个肯定确认的序号LLC帧之前的否定确认的帧是要进行重传的。例如,反馈的信息(这里的信息只给一部分)是序号1、4的帧肯定确认,对序号2、3、5的帧否定确认,这个时候需要对序号为2、3的帧进行重传,而对序号为5的帧不做重传处理。

  (2)因为各条链路之间的时延是不一样的,LLC接收状态控制帧反馈的信息里面没有对链路结束标志的LLC帧的肯定确认,也就是接收方没有收到当前链路的带有结束标志的LLC帧,则对这条链路的否定确认的序号帧不进行重传。例如,反馈的信息(信息只给出链路1和2)是序号1、3、6、7、8、9、10、13的帧肯定确认,序号2、4、5、11、12、14、15的帧否定确认,且序号为15的帧是带有链路2结束标志的LLC帧,而带有链路1结束标志的序号为5的LLC帧没有收到,这个时候需要序号2、11、12的帧进行重传,而序号4、5、14、15的帧不进行重传。

  (3)最坏的情况就是带有链路结束标志的LLC帧确实在链路中丢失了,接收方一直再反馈没有收到具有链路结束标志的LLC帧,这个时候就要使用超时重传机制,如果经过当前链路的4倍时延的时间,具有链路标志的LLC帧还没有被肯定确认,则需要对当前链路没有收到的帧进行重传。例如,链路1的时延是50ms,记录下第一次发送链路1结束标志的10号LLC帧的时间戳T1,收到接收状态控制帧里面带有对5号LLC帧的否定确认,收到接收状态控制帧的时间戳为T2,如果(T2-T1)>=200ms,反馈的信息为序号1、2、3的帧肯定确认,序号4、5的帧否定确认,这个时候需要对序号4、5的帧进行重传。

  5.发送方对重传的LLC帧进行冗余发送,如果三条链路的负载不是很大时,则在三条链路上同时进行发送;否则,选择此时链路时延最小的链路进行发送。

  6.接收方需要根据LLC帧的序号进行去重,然后借助整序接收队列和等待提交定时器实现按序提交。

  三、测试案例

  案例一:

  1.测试目的:模拟多条不同时延的链路,进行链路测量测试,验证链路探测感知功能是否能正常工作。

  2.测试方案:

  (1)模拟多模终端到分发汇聚服务器的链路时延,链路0加模拟时延30ms,链路1加模拟时延50ms,不设丢包,链路2是WIFI链路;

  (2)多模终端外接PC1利用iperf工具打流30Mb/s的UDP数据流发送到分发汇聚服务器外接PC2的6005端口,打流时间0.5小时;

  (3)在iperf打流过程中,在时间20-25分钟内断开链路2;25分钟后连上链路2。

  3.测试结果:

  (1)首先看分发汇聚服务器的打印信息,这是多模终端发过来的链路信息,主要有链路时延、链路编号、链路所属的车号。

  分发汇聚服务器接收到,多模终端链路探测信息,学习发包过来的源IP、源端口、源mac是来自那一辆车的,以及各个链路的时延和一次发包的数量。如图3,链路0的时延是31ms,链路1的时延是51ms,链路2的时延是1ms。

  (2)查看iperf打流结果,可以看到iperf打流总共丢包:77,丢包率0.0017%。在链路传输的过程中,丢包数量为1,不是链路丢包,应该是机器的空口丢包。

  iperf打流结果图如图4所示,多模终端数据量统计图如图5所示,分发汇聚服务器数据量统计图如图6所示。

  (3)结果表明,链路测量是可靠的能够准确的测量出链路的时延。并且能调节带宽,来改变每条链路的发包数量。在断开链路的期间,链路探测能准确的判定链路当前是断开的状态,在选择链路发送数据的时候会放弃链路状态是断开的链路,从而实现了链路探测感知功能。

  案例二:

  1.测试目的:测试多条不同时延的链路在链路少量丢包的情况下,链路传输方案能否正常的工作,控制丢包率。

  2.测试方案:

  (1)模拟多模终端到分发汇聚服务器的链路时延,链路0加模拟时延30ms,链路1加模拟时延50ms,对链路0,添加1%的丢包,对链路1,不加丢包。

  (2)多模终端外接PC1利用iperf工具打流30Mb/s的UDP数据流发送到分发汇聚服务器外接PC2的6005端口,打流时间0.5小时。

  3.测试结果:

  (1)查看ipperf打流结果,可以看到iperf打流总共丢包/发包:86/4591645,丢包率0.0019%。iperf打流结果图如图7所示。

  (2)如图8所示,多模终端重传的包数量是54567,多模终端发往分发汇聚服务器总的发包数量9183813;因为重传包,每条链路各发一次,故平均重传率为0.196%。链路1的丢包率设置为1%,链路理论丢包率应该为1818861/9182931*1%=0.198%。分发汇聚服务器数据量统计图如图9所示。

  可以看出丢包率和重传率的误差为0.002%,接近于iperf打流结果0.0019%。

  (3)如图10所示,数据包上交的过程是有序的。

  (3)测试结果表明,在链路少量丢包时,程序能够进行有效的重传,减少链路的丢包,丢包率仅仅比没设置丢包时的丢包率高了0.0002%,并且链路在提交的时候是严格按照顺序提交的,验证了链路传输方案是正常工作的。

  方案三:

  1.测试目的:测试多条不同时延的链路在链路大量丢包的情况下,链路传输方案能否正常的工作,控制丢包率。

  2.测试方案:

  (1)模拟多模终端到分发汇聚服务器的链路时延,链路0加模拟时延30ms,链路1加模拟时延50ms,对链路0,添加1%的丢包,对链路1,加3%的丢包;

  (2)多模终端外接PC1利用iperf工具打流30Mb/s的UDP数据流发送到分发汇聚服务器外接PC2的6005端口,打流时间1小时。

  3.测试结果:

  (1)查看iperf打流结果,可以看到iperf打流总共丢包/发包:10613/4591640,丢包率0.23%。iperf打流结果图如图11所示,车端数据统计图如图12所示。

  (2)如图13,分发汇聚服务器接收数据统计,链路0、1、2对应的接收数据包的数量是1818861、1783204、5583721,分别占总的数据发送量的19.8%、19.4%、60.8%。平均丢包率应该为19.8%*1%+19.4%*3%+60.8*0%=0.78%。

  如图13,多模终端数据统计,多模终端重传的数据包数量是220323;多模终端总共发送数量量为9183823;因为重传包,每条链路各发一次,故平均重传率为0.799%。误差为0.799%-0.78%=0.019%。

  (3)如图14所示,分发汇聚服务器的业务提交是按照顺序提交给LLC层的,在解封装之后就会按顺序依次提交给协议栈。

  (4)测试结果表明,在链路大量丢包的情况,程序能很好的控制丢包率,并且能够有序的提交所有数据包,验证了链路传输方案是正常工作的。

  四、实验结论

  本实验根据链路传输方案在实验室搭建了模拟环境,验证多网络融合传输ARQ方法的优越性。

  首先本实验模拟了多条不同时延的链路来进行链路测量测试。测试结果表明,链路测量是可靠的,能够准确地测量出链路的时延;并且能调节带宽,来改变每条链路的发包数量;链路探测能判定链路当前通断的状态,在选择链路发送数据的时候会放弃断开的链路。这验证了链路探测感知功能确实能够正常工作。

  接着本实验测试了多条不同时延的链路在链路少量和大量丢包的情况下,链路传输方案能否正常地工作并控制丢包率。测试结果表明,不论在链路少量丢包时,还是在链路大量丢包时,程序都能够进行有效的重传,很好地控制丢包率,并且能够有序的提交所有数据包。这验证了链路传输方案在少量和大量丢包的情况下依然是正常工作的。

  由此可得出结论,多模传输方案在多条不同时延的链路并且大量丢包情况下,其链路探测感知、丢包有效重传、有序提交等功能都正常工作。

  以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

《多网络融合传输方法、传输系统及计算机可读存储介质.doc》
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