专利名称：用于补偿用户数据协议中分组丢失的方法
技术领域：
本发明涉及一种发送数据的方法，更详细地，涉及一种在用户数据报协议中补偿当用户数据报协议(user datagram protocol，UDR)发送声音数据和视频数据时产生的分组丢失的方法。
作为互联网协议的一个层的用户数据报协议(UDP)和发送控制协议(transmission control protocol，TCD)都是传输层，在互联网协议国际标准化组织(international standards organization，ISO)定义的七层开放系统互联(opensystems interconnection，OSI)参考模型中从底往上的第四层。UDP是一个无连接协议，TCP是一个面向联接的协议。
因为使用UDP的数据发送是用无联接协议执行的，当被发送的数据没有传到对应端时补偿分组的丢失是不可能的。因此，执行平稳的数据通信是困难的。为了解决传统技术的问题，一个实时控制协议(real time controlprotocol，RTCP)被使用。然而，当使用RTCP时，仅仅提供分组丢失的信息而且分组丢失不能补偿。因此，执行平稳数据通信仍然是不可能的。
为了解决上面的问题，本发明的目的是提出一种在用户数据报协议(UDP)中分组丢失的补偿方法通过接收的数据分组所用时间的平均值估计一个要被接收的数据分组被接收的时间，并且，当数据分组没有在估计的时间内到达时，请求该数据分组重新发送。
因此，为达到以上目的，提出一种在用户数据报协议中使用实时协议(real time protocol，RTP)头的数据分组发送方法，由多个步骤组成发送器在RTP头上增加一个预定的头并把这些头发送给接收器；接收器把数据分组到达时间存储到头上并计算数据分组之间的平均延迟时间；接收器请求发送器重新发送发送时间超过平均延迟时间的数据分组；并且，发送器重新发送所请求的数据分组给接收器。
通过参照附图详细描述本发明的一个优选实施例，本发明的上述优点和目标将会变得更清晰，附图中
图1是表示根据本发明在用户数据报协议(UDP)中分数丢失补偿方法的操作流程图；和图2显示根据图1的流程图，在实时协议(RTP)中头的形式。
图1是表示根据本发明在用户数据报协议(UDP)中分组丢失补偿方法的操作流程图。
图1所示的流程图包括下列步骤发送器在实时协议(RTP)头上加两个头并把加的结果发送到接收器(步骤10)，接收器存储数据分组到达时间，并计算和存储数据分组间的平均延迟时间(步骤11)，接收器确定是否数据分组发送时间超过平均延迟时间(步骤12)，在平均延迟时间用完前接收器等待数据分组发送(步骤13)，接收器请求发送器重新发送发送时间超过平均延迟时间数据分组(步骤14)，发送器重新发送所请求的数据分组给接收器(步骤15)，发送器确定是否完成了数据分组的重新发送(步骤16)。
图2显示根据图1的流程图在实时协议(RTP)中一个头的格式。
将参照图1和图2详细描述本发明。
图2是在H．225．0中被描述的RTP头的一种格式。版本是显示PTR版本的两位字段。例如，现行版本是2(V=2)，填加字符是一个显示一个增加的填加8位字节的一位字段并且主要用于密码。扩展部分是一个显示RTP头扩展的一位字段。
提供源(contributing source，CSRC)计数(count，CC)是一个描述CSRC数目的四位字段。在CC中，当不支持RTP混合器时，4位被置为0。一般情况下，CC代表混合多会议(mixer multi-conference)功能的数目，用于处理从各种终端接收的介质数据并将该介质数据分配给各终端。然而，CC不能用于点对点数据发送，因为它变为0。在本发明中，列出一般不用的CC和CSRC，用于补偿分组丢失的字段。
标记(M)是显示视频帧之间边界的一位字段。当用H．261时，从一个编解码器(编码／解码)发送到一个系统的数据流并不显示帧之间的边界，因而无法显示标记字段。因此，标记被设置为0。一个有效标记(payload type)是一个显示音频／视频数据的有效负荷类型的七位字段。
顺序号是指示被发送的数据分组的序列号码。无论何时发送数据分组，顺序号加1。因此，接收器通过检查顺序号来了解数据分组的丢失。时标(timestamp)是一个十六位时间字段，接收器需要它实现一个媒介内或媒介间的同步或计算抖动(jitter)。时标用毫秒单位标定并具有毫秒级的同步精度。
在相同部分唯一识别同步源的同步源识别符(synchronization sourceidentifier，SSRC)，使用RFC1321的MD5规程产生一个32位随机数识别符。另外，SSRC包括一种能防止标记互相抵触的机制。
在本发明中，如图2所示增加一个补偿数据分组的附加头。发送器给RTP头增加2个头并且发送这些头。
表1描述了分配给增加头的C和CMD位的内容项目。表1
增加头的长度(Length)是显示重新发送数据分组数目的一个字段，它在C=0时没有意义。可是，当增加头的C和CMD都是1时，接收器可请求发送器根据顺序号重新发送增加头能容纳下的尽可能多的数据分组。
当增加头的C为0时，RTP头的第一个字段的顺序号等于增加头的数目。当增加头的C和CMD等于1时，增加头的顺序号是请求重新发送的数据分组顺序号的第一个值。
增加头的时间是发送的数据分组到达接收器所用的时间，以毫秒为单位显示。
对于图1以及图2的增加头描述如下。
发送器在PTR头中增加2个头并且把这些头发送到接收器(步骤10)。正如图2所示，两个头被加到PTR头上并且这些头被发送。当在图2中由4位组成的CC被设置为2时，32位的两个头加到在CSRC列表中的RTP头中。发送器在增加头上记录C=0、CMD=0、和实时信息，并把增加头传到接收器。
接收器存储数据分组到达时间并计算和存储数据分组间的平均延迟时间(步骤11)。接收器根据增加头的毫秒时间检查和存储数据分组的到达时间。无论每一数据分组在何时到达，接收器都根据以前发送的数据分组的到达时间、目前正发送的数据分组、将要发送的数据分组，来得到平均延迟时间，更新并维持最新的平均延迟时间。
接收器通过数据分组发送时间和平均延迟时间的差值确定数组分组发送时间是否超过平均延迟时间(步骤12)。
接收器在平均延迟时间用完之前一直等待数据分组的发送(步骤13)。
当数据分组发送时间超过平均延迟时间时，发送器被请求重新发送那些发送时间超过平均延迟时间的数据分组，因此发送器重新发送接收器所请求的重新发送的数据分组(步骤14和15)。
例如，当接收器收到一个数据分组P5时，尽管接收器应接收数据分组P4，但接收器接收数据分组P3，计算数据分组P5收到时刻的延迟时间，当延迟时间小于平均延迟时间时，等待数据分组P4的发送，如果延迟时间等于或者大于平均延迟时间，则请求重新发送数据分组P4。此时，接收器发送信息C=1、CMD=1、长度=1、顺序号=4给发送器。接收这些信息的发送器从发送缓冲区那里(未显示)搜索数据分组P4并且发送数据分组P4以及信息C=0、CMD=1、长度=1、顺序号=4。
如果许多个(比如，两个)数据分组(P4和P5)丢失，则接收器发送信息C=1、CMD=1、长度=2、顺序号给发送器。发送器收到此信息并在发送缓冲区那里(未显示)搜索P4和P5，发送数据分组P4以及信息C=0、CMD=1、长度=1、顺序号=4，然后，发送数据分组P5以及信息C=0、CMD=1、长度=1、顺序号=5。
最后，确定数据分组的重新发送是否完成(步骤16)。当数据分组重新发送失败时，接收器请求发送器再重新发送没有重发的数据分组。比如，当数据分组P5的重发失败时，接收器发送信息C=0、CMD=2、长度=1、顺序号=5，发送器搜索数据分组P5并且再次重新发送数据分组P5。
尽管已参照的本发明的优选实施例特别图示并描述了本发明，但领域普通技术人员应当理解，可以对本发明实施形式和细节上的各种变化，而这些变化都不偏离由所附的权利要求书定义的本发明的精神和范围。
根据本发明，通过补偿由UDP产生的分组丢失，可以减少网络的额外开销，因而减少分组丢失。
权利要求
1．一种在用户数据报协议中使用实时协议(RTP)头的数据分组发送方法，包含下列步骤(a)发送器在RTP头中增加一预定的头并且发送这些头到接收器；(b)接收器把数据分组到达时间存储到头上并且计算数据分组之间的平均延迟时间；(c)接收器请求发送器重新发送其发送时间超过平均延迟时间的数据分组；和(d)发送器重新发送所请求的数据分组给接收器。
2．如权利要求1所述的方法，还包括步骤(e)在步骤(d)之后，请求未重新发送的数据分组再次重新发送。
3．如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中发送的头是由要重新发送的数据分组的数目、请求重新发送的数据分组的顺序、数据分组到达时间、和一控制位组成的。
4．如权利要求1所述的方法，其中，每当有一个数据分组到达时，都要执行计算和更新平均延迟时间的步骤(b)。
全文摘要
一种在用户数据报协议(UDP)中补偿当由UPD发送声频或视频数据时产生的分组丢失的方法。在UPD中使用实时协议(RTP)头的数据分组发送方法包括步骤:发送器在RTP头中增加预定头并发送这些头到接收器;接收器把数据分组到达时间存储到头上并计算数据分组间的平均延迟时间;接收器请求发送器重发其发送时间超过平均延迟时间的数据分组;发送器重发所请求的数据分组给接收器。根据该方法,通过补偿UDP产生的分组丢失,可减少网络的额外开销,减少分组丢失。
文档编号H04L29/06GK1291034SQ0012637
公开日2001年4月11日 申请日期2000年9月12日 优先权日1999年10月2日
发明者金度完 申请人:三星电子株式会社