用于互联网信息传输的优化方法与流程

本发明涉及网络通信的，尤其涉及一种用于互联网信息传输的优化方法。

背景技术：

1、随着互联网技术的快速发展，信息传输技术已成为现代通信系统的核心组成部分，传统的互联网信息传输方法主要依赖于固定的传输协议和预定义的速率控制算法，如tcp(传输控制协议)；然而，随着网络应用的多样化和复杂化，如实时视频流、在线游戏和云计算的兴起，传统的固定速率控制方式已难以满足现代网络对高效、稳定传输的需求。

2、近年来，为了提高信息传输的效率和适应性，提出了多种动态速率调整机制，如基于实时网络状态的自适应速率控制算法，以期在保障传输质量的同时，提高网络资源的利用率。

3、尽管上述动态速率调整机制在一定程度上改善了信息传输的性能，但仍存在诸多不足；首先，现有方法在网络参数变化时反应速度较慢，无法及时适应突发性网络拥塞，导致传输延迟和丢包率增加；其次，部分算法在调整传输速率时仅依赖单一网络参数(如丢包率或rtt)，未能综合考虑多种因素的协同影响，从而限制了其在复杂网络环境中的适应性；此外，传统的方法在处理网络波动时，往往采用保守的速率减少策略，这虽然有助于避免网络崩溃，但同时也限制了带宽的充分利用，影响了整体传输效率。

4、鉴于此，亟需一种能够综合考虑多种网络参数，快速响应网络状态变化，并能在保障稳定性的同时最大化利用网络资源的优化传输方法。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：在连接建立阶段，通过发送探测数据包，对网络延迟、带宽和丢包率进行初步检测，并根据初步检测结果设定初始传输速率；

4、实时监测传输过程中数据包的往返时间、丢包率参数，动态调整所述初始传输速率；

5、根据所述往返时间和丢包率的变化趋势，判断网络是否处于拥塞状态：

6、若所述往返时间持续上升且所述丢包率增加，则判为拥塞状态，立即执行速率减少策略；

7、反之，则执行速率增加策略。

8、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，对所述网络延迟、所述带宽和所述丢包率进行初步检测，包括：

9、通过探测数据包的往返时间测量所述网络延迟；

10、通过在短时间内发送大容量数据包，计算单位时间内成功传输的数据量，得到所述带宽；

11、通过发送固定数量的探测数据包，计算未成功到达目标的数据包比例，得到所述丢包率。

12、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，设定所述初始传输速率，可通过下式进行表示：

13、

14、其中，s为当前网络的评分，评分越高则表示网络状态越好，wl为延迟权重，wb为带宽权重，wp为丢包率权重，lmax为最大延迟阈值，lmin为最小延迟阈值，lmeasured为测量的延迟，即通过探测数据包获得的实际网络延迟值，bmeasured为为测量的带宽，即通过探测数据包获得的实际网络带宽，bmax为最大带宽值，pmax为最大丢包率阈值，pmeasured为测量的丢包率，即通过探测数据包获得的实际丢包率。

15、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，所述评分s的取值范围(0,1)，其用于所述初始传输速率的设定：

16、当评分高时，即取值接近于1时，设定较高的初始传输速率，以充分利用网络资源；

17、当评分低时，即取值接近于0时，设定较低的初始传输速率，避免网络拥塞或不稳定。

18、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，动态调整所述初始传输速率，包括：

19、如果检测到所述往返时间减少且所述丢包率低于预设阈值，则逐步增加传输速率，增加幅度按固定比例或指数增长；

20、如果检测到所述往返时间增加或所述丢包率高于预设阈值，则立即减少传输速率，减少幅度按固定比例或乘法减少。

21、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，所述优化方法通过拥塞控制算法判断网络是否处于拥塞状态。

22、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，所述拥塞控制算法包括：

23、初始化，设定初始速率r0；

24、持续监测，获取当前往返时间r和丢包率p；

25、若p＜pthreshold且r下降，则增加速率r＝r*(1+α)；

26、若p＞pthreshold且r上升，则减少速率r＝r*(1-α)。

27、作为本发明所述的用于互联网信息传输的优化方法的一种优选方案，在数据包中嵌入反馈信息，使接收端能够及时反馈当前的接收状态，包括已收到的数据包数、丢失的数据包序号。

28、本发明的有益效果：本发明方法在连接建立阶段，通过发送探测数据包，对网络延迟、带宽和丢包率进行初步检测，并基于检测结果设定初始传输速率，确保在初始阶段即具备较优的传输参数；传输过程中，实时监测数据包的往返时间(rtt)和丢包率，并根据这些参数的变化趋势判断网络是否处于拥塞状态，进而动态调整传输速率；不仅能够快速响应网络状态变化，还能有效避免网络拥塞，提高传输的整体稳定性和效率。

技术特征：

1.一种用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，对所述网络延迟、所述带宽和所述丢包率进行初步检测，包括：

3.根据权利要求1或2所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，设定所述初始传输速率，可通过下式进行表示：

4.根据权利要求3所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，所述评分s的取值范围(0,1)，其用于所述初始传输速率的设定：

5.根据权利要求1所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，动态调整所述初始传输速率，包括：

6.根据权利要求1所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，所述优化方法通过拥塞控制算法判断网络是否处于拥塞状态。

7.根据权利要求6所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，所述拥塞控制算法包括：

8.根据权利要求1所述的用于互联网信息传输的优化方法，其特征在于，在数据包中嵌入反馈信息，使接收端能够及时反馈当前的接收状态，包括已收到的数据包数、丢失的数据包序号。

技术总结本发明公开了一种用于互联网信息传输的优化方法，包括：在连接建立阶段，通过发送探测数据包，对网络延迟、带宽和丢包率进行初步检测，并根据初步检测结果设定初始传输速率；实时监测传输过程中数据包的往返时间、丢包率参数，动态调整所述初始传输速率；根据所述往返时间和丢包率的变化趋势，判断网络是否处于拥塞状态：若所述往返时间持续上升且所述丢包率增加，则判为拥塞状态，立即执行速率减少策略；反之，则执行速率增加策略。本发明方法不仅能够快速响应网络状态变化，还能有效避免网络拥塞，提高传输的整体稳定性和效率。技术研发人员：李睿受保护的技术使用者：中智万企科技集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29