一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统和方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统和方法。

背景技术：

1、软件定义网络(software defined network，sdn)是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，可通过软件编程的形式定义和控制网络，具有数据平面和控制平面分离及开放性可编程的特点。

2、基于软件定义网络的数据传输系统可以适用于多种应用场景，有利于数据传输系统的进行数据传输过程中的可靠性。

3、专利cn105337857b公开了一种基于软件定义网络的多网络设备互联现实方法及系统，其中，软件定义网络交换机通过接收转发流表并生成互联转发路径，从而能够根据所述转发流表对所述待互联的网络设备发送的数据报文进行转发流表匹配，并将匹配成功的数据报文通过所述互联转发路径进行转发，进而实现了多网络设备的互联。

4、专利cn107294960b公开了一种软件定义网络控制通道的安全保障方法，通过在软件定义网络的控制层和数据层之间部署的量子密钥层，保障软件定义网络控制通道的安全。

5、在数据传输过程中，除了满足传输对象、传输信息的匹配以及传输的安全性验证的需求之外，往往还需要满足低时延的需求，具体而言，在自动驾驶、图像识别等领域，对于低时延图像传输的需求是明确的。

6、可见，如何开发一款基于软件定义网络的低时延图像传输系统(及方法)，是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统及方法，有利于满足图像传输的低时延需求。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统，所述低时延图像传输系统设置有低时延传输控制装置，所述低时延传输控制装置用于控制所述低时延图像传输系统的图像数据传输网络运行，所述低时延传输控制装置执行的步骤如下：

3、所述低时延传输装置根据所述图像数据传输网络在本阶段的当前路由表，确定当前网络状态；

4、所述低时延传输装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列；

5、所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定目标网络状态；

6、所述低时延传输装置控制所述图像数据传输网络从所述当前网络状态转变为所述目标网络状态，以使得所述待传输的图像数据基于所述目标状态对应的数据流在所述图像数据传输网络中传输。

7、可见，本发明第一方面公开的基于软件定义网络的低时延图像传输系统中，低时延传输控制装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的候选链路序列，以确定目标网络状态，并控制图像数据传输网络从当前网络状态转变为目标网络状态，以实现图像数据的传输，通过使得传输过程中的丢包量最小化，以减少图像传输过程中的数据重传导致的时延，从而减少图像传输过程中的总时延，有利于满足图像传输的低时延需求。

8、作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，所述低时延传输装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列，具体包括：

9、所述低时延传输装置根据待传输的图像数据的属性信息和预先确定的传输链路利用率，确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列。

10、作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，在所述低时延传输装置根据待传输的图像数据的属性信息和预先确定的传输链路利用率，确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列的步骤中，所述低时延传输装置是通过网络拥塞最小化算法确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列，其中，所述网络拥塞最小化算法确定所述候选传输链路序列的过程如下：

11、已知在所述图像数据传输网络中适用于待传输的图像数据的各个传输链路的利用率相等，求取所述待传输的图像数据的端到端的传输方向上的所有无环路径上的每个数据流f的丢包量化指标值t：

12、t＝wflfs-fs′+bfs-fs′

13、式中，lfs-fs′表示数据流f从本阶段网络状态s迁移到预测的下一阶段网络状态s′的过程中被限制的流量值，wf表示被限制的流量值对于数据流f从本阶段网络状态s迁移到预测的下一阶段网络状态s′的过程中的影响系数，bfs-fs′表示对于数据流f从本阶段网络状态s迁移到预测的下一阶段网络状态s′的过程中的直接偏差量；

14、基于筛选得到的使得丢包量化指标值的总数最小的数据流集合生成候选传输链路序列。

15、作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定目标网络状态，具体包括：

16、所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定在下一阶段的目标路由表；

17、所述低时延传输装置根据所述下一阶段的目标路由表，确定目标网络状态。

18、作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，在所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定在下一阶段的目标路由表之后，以及在所述低时延传输装置根据所述下一阶段的目标路由表，确定目标网络状态之前，所述方法还包括

19、所述低时延传输装置判定所述下一阶段的目标路由表是否唯一，

20、若是，则执行根据所述下一阶段的目标路由表，确定目标网络状态的操作；

21、若否，则所述低时延传输装置筛选出网络状态变换复杂度最小的下一阶段的目标路由表；

22、所述低时延传输装置根据筛选结果指示的下一阶段的目标路由表，确定目标网络状态。

23、本发明第二方面公开了一种基于软件定义网络的低时延图像传输方法，所述低时延图像传输方法应用于如本发明第一方面公开的基于软件定义网络的低时延图像传输系统。

24、可见，本发明第二方面公开的基于软件定义网络的低时延图像传输方法中，低时延传输控制装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的候选链路序列，以确定目标网络状态，并控制图像数据传输网络从当前网络状态转变为目标网络状态，以实现图像数据的传输，通过使得传输过程中的丢包量最小化，以减少图像传输过程中的数据重传导致的时延，从而减少图像传输过程中的总时延，有利于满足图像传输的低时延需求。

技术特征：

1.一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统，其特征在于，所述低时延图像传输系统设置有低时延传输控制装置，所述低时延传输控制装置用于控制所述低时延图像传输系统的图像数据传输网络运行，所述低时延传输控制装置执行的步骤如下：

2.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的低时延图像传输系统，其特征在于，所述低时延传输装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列，具体包括：

3.根据权利要求2所述的基于软件定义网络的低时延图像传输系统，其特征在于，在所述低时延传输装置根据待传输的图像数据的属性信息和预先确定的传输链路利用率，确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列的步骤中，所述低时延传输装置是通过网络拥塞最小化算法确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的传输链路序列为候选传输链路序列，其中，所述网络拥塞最小化算法确定所述候选传输链路序列的过程如下：

4.根据权利要求1所述的基于软件定义网络的低时延图像传输系统，其特征在于，所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定目标网络状态，具体包括：

5.根据权利要求4所述的基于软件定义网络的低时延图像传输系统，其特征在于，在所述低时延传输装置根据所述候选传输链路序列，确定在下一阶段的目标路由表之后，以及在所述低时延传输装置根据所述下一阶段的目标路由表，确定目标网络状态之前，所述方法还包括

6.一种基于软件定义网络的低时延图像传输方法，其特征在于，所述低时延图像传输方法应用于如权利要求1至5任一项所述的基于软件定义网络的低时延图像传输系统。

技术总结
本发明公开了一种基于软件定义网络的低时延图像传输系统及方法中，低时延传输控制装置确定使得图像数据的传输过程的丢包量最小的候选链路序列，以确定目标网络状态，并控制图像数据传输网络从当前网络状态转变为目标网络状态，以实现图像数据的传输，通过使得传输过程中的丢包量最小化，以减少图像传输过程中的数据重传导致的时延，从而减少图像传输过程中的总时延，有利于满足图像传输的低时延需求。

技术研发人员：曹世鹏,倪莎,余万金,周文斌
受保护的技术使用者：众芯汉创（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11