多路徑TCP的流量分配與數(shù)據(jù)調度算法研究.pdf

1、移動通信技術的演進，推動了智能終端設備與無線業(yè)務的發(fā)展。如何利用多模終端多個網(wǎng)絡接口的并發(fā)傳輸能力，為用戶提供更大帶寬，更優(yōu)質服務，更完美體驗，已成為學術界與工業(yè)界共同關注的課題。多路徑傳輸控制協(xié)議(Multipath Transmission Control Protocol, MPTCP)作為一種并行多路徑傳輸協(xié)議，自提出以來，因其與傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol, TCP)的良好兼容性，受

2、到研究者們的廣泛關注。然而，在終端設備資源受限的條件下，MPTCP的網(wǎng)絡資源利用率降低，性能下降。提升MPTCP在異構無線網(wǎng)絡環(huán)境下的傳輸性能成為一個研究熱點問題。圍繞該問題，論文主要研究MPTCP的流量分配與數(shù)據(jù)調度算法以提升其傳輸性能。
　　針對異構無線網(wǎng)絡環(huán)境下子流差異性使接收緩沖區(qū)阻塞問題，論文分析子流差異性、傳輸過程分組丟失與有限接收緩沖區(qū)對MPTCP聚合吞吐量的影響，將MPTCP流量分配問題建模成最優(yōu)化問題，并提出一種

3、MPTCP吞吐量感知的流量分配與數(shù)據(jù)調度(MPTCP Goodput-Aware Flow Assignment and Data Scheduling, MPTCP-GA)算法，其中流量分配算法通過合理的流量分配使MPTCP聚合吞吐量最大化，數(shù)據(jù)調度算法根據(jù)流量分配的結果進行合理的數(shù)據(jù)分發(fā)，盡量使數(shù)據(jù)分組按序到達接收緩沖區(qū)。仿真結果表明，論文提出的MPTCP-GA算法能有效對付子流差異性對傳輸性能的惡化，獲得較高的吞吐量與較低的平均分

4、組傳輸延時。
　　針對無線鏈路的不穩(wěn)定性導致傳輸過程數(shù)據(jù)分組丟失問題，論文基于 MPTCP網(wǎng)絡編碼協(xié)議(MPTCP with Network Coding，MPTCP/NC)，分析網(wǎng)絡編碼、子流差異性與有限接收緩沖區(qū)對 MPTCP/NC聚合吞吐量的影響，將 MPTCP/NC流量分配及冗余度確定問題建模成最優(yōu)化問題，并提出一種MPTCP/NC吞吐量感知的流量分配及冗余度確定與數(shù)據(jù)調度(MPTCP/NC Goodput-Aware F

5、low Assignment with Redundancy Determination and Data Scheduling, MPTCP/NC-GA)算法，其中流量分配及冗余度確定算法的設計目標是使MPTCP/NC聚合吞吐量最大化，數(shù)據(jù)調度算法是根據(jù)流量分配的結果進行合理的數(shù)據(jù)分發(fā)。仿真結果表明，論文提出的MPTCP/NC-GA算法能有效提升MPTCP在異構無線網(wǎng)絡環(huán)境下的傳輸性能，進一步提升系統(tǒng)吞吐量，減小平均分組傳輸延時。