[发明专利]基于UDP自适应冗余编码的无线P2P传输方法及系统

权利要求书

1.基于UDP自适应冗余编码的无线P2P传输方法，其特征在于，所述方法在P2P传输过程中会传输额外的磁盘阵列RAID冗余编码数据以减少丢包重传的发生，并且根据综合丢包率自适应地调整冗余编码数据的冗余比例；在传输过程中使用TCP传输控制信息，使用UDP传输文件数据信息和冗余数据信息，以确保控制信息能够被对端准确接收同时提高数据传输效率；另外通过限定UDP数据包发送的平均时间间隔，根据网络丢包率自适应地调整UDP的发送速率；

每隔一个固定的时间间隔，下载节点Leecher将调整各个资源节点Seeder的UDP发送速率，发送速率的调整通过限定UDP数据包发送的平均时间间隔实现，具体方法如下：

a、计算固定时间间隔t的网络丢包率loss；

b、计算资源节点Seeder的UDP平均发送速率S＝MTU*n*8/t，MTU为UDP包的大小，n为收到的数据包数量；

c、如果网络丢包率loss为0，则计算更新的发送速率S′＝S+ε(S)，其中ε(S)是一个随着S增加而减少的函数，ε(S)＝10^{max(C-lgS-τ，1)}/t，C是一个限制发动速率最大增长量的常数，τ是一个表示网络丢包率对发送速率增长量的衰减值；

d、如果网络丢包率loss大于阈值，则：

S′＝S*(0.95-loss)，

τ′＝τ*(1+loss)；

e、最后将S′转换为平均时间间隔p＝MTU*8/S′；

RAID冗余编码的具体方法如下：如当前冗余比例为N∶1，则将N段1MB大小的文件段分别分割成2048个512字节大小的数据包并进行编号，相同序列号的数据包进行对应的异或操作，即相同比特位的数据进行N次异或操作，得到一个比特位的编码数据，因此N段文件段编码过后，得到1MB大小的冗余数据段；若传输过程中，相同序列号的N个数据包中的一个丢失，则利用接收到的冗余数据包，通过相同的异或操作进行恢复，若丢失数据包数量多于1个，则需要进行重传；

RAID冗余比例计算机制如下：RAID冗余编码数据与传输数据的比例使用阶梯式，阶梯值为0，1∶100，1∶50，1∶25，1∶10，1∶5，若传输轮次的综合丢包率高于上阈值，则提高冗余比例，若连续三次低于下阈值，则降低冗余比例，否则保持不变；具有最低综合丢包率的资源节点Seeder需要对传输轮次中传输的数据进行RAID冗余数据编码，计算出冗余编码数据并传给下载节点Leecher。

2.根据权利要求1所述的基于UDP自适应冗余编码的无线P2P传输方法，其特征在于，所述综合丢包率计算如下：

综合丢包率＝0.5*历史丢包率与0.5*当前丢包率。

3.根据权利要求1所述的基于UDP自适应冗余编码的无线P2P传输方法，其特征在于：传输过程被划分成多个传输轮次，每个传输轮次传输的总数据量将由下载节点Leecher根据上一次的综合丢包率进行计算，并呈阶梯式增加或减少，阶梯值为5M，10M，25M，50M，100M；若综合丢包率高于上阈值，则减少数据量，若低于下阈值，则增加数据量；

传输过程中由下载节点Leecher根据各个资源节点Seeder的综合丢包率对Seeder进行筛选和任务下发，一个下载任务为至少一个文件段，根据综合丢包率不同，各个Seeder会分配到不同数据量的下载任务，并且综合丢包率最低的资源节点Seeder将负责提供RAID冗余编码数据的下载；

即在每个传输轮次结束后，下载节点Leecher计算传输轮次的综合丢包率和各个资源节点Seeder的综合丢包率，选择下一轮传输的Seeder节点，并确定下一个传输轮次的传输数据量和冗余数据的比例，同时对资源节点Seeder按照综合丢包率进行排序，选择综合丢包率低于阈值的Seeder进行下载任务的下发，并告知综合丢包率最低的Seeder传输RAID冗余编码数据。