异构网络中基于MPTCP多径传输的数据包调度机制研究

发布时间：2020-09-01 11:42

　　 随着通信技术的快速发展,越来越多的通信设备成为具有Wi-Fi、3G、蓝牙、红外等多个接口的多宿主终端,然而,传统TCP协议只能使用端系统之间的一条可达路径传输数据,为了充分利用多宿终端的带宽资源,人们提出了 MPTCP(Multi-Path TCP),该协议是对传统TCP协议的扩展,利用多条路径对数据进行并行传输,并与TCP兼容,提高了网络的吞吐率量。在基于MPTCP的异构网络环境中,网络性能受到通信双方间各条端到端路径的时延、丢包率、带宽等参数差异以及接收端缓存大小的限制。由于网络的异构性和接收端缓存受限,而MPTCP协议保证对应用层按序交付,导致接收端队首阻塞(Head-Of-Line Blocking,HOL),解决此问题成为MPTCP传输的研究热点。本文分析和比较了现有的数据调度算法,在此基础上,提出了一种基于最大阻塞时延预估数据调度算法,论文的主要工作如下:(1)针对接收端阻塞问题,本文提出了异构网络中基于阻塞时延预估的数据包调度算法MPTCP-BT,算法综合考虑了拥塞窗口、RTT、每个数据包发送时间及接收端缓存大小,估算路径阻塞时延;进而根据拥塞避免阶段的拥塞窗口变化方法,计算该阻塞时延内路径传输的数据量,选择不会造成接收端阻塞的路径进行数据传输。(2)利用NS-3仿真平台,更改其中MPTCP内核调度算法,实现轮询、DAPS、OTIAS及本文提出调度算法,分析算法性能特点并进行对比。在“网络传输数据完成时间”和“乱序包数量”两个指标与现有算法进行了充分的模拟实验,其中“数据传输完成时间”选取了“长/短数据流、接收端缓存、带宽、RTT”四个参数。实验结果表明,MPTCP-BT算法有效缓解接收端发生阻塞,提升了网络吞吐量。
【学位单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.06
【部分图文】：

传统ＴＣＰ的拓展，将多径传输方式融入到目前仍处于主导地位的ＴＣＰ中。目前，逡逑在基于ＴＣＰ协议的多径传输技术中最具代表性的就是ＭＰＴＣＰ协议。基于逡逑ＭＰＴＣＰ协议的多径传输网络场景如图１－１所示［２１：逡逑一…？、、、、逡逑（ＬＥＴ／３Ｇ／４Ｇ）逦／／逦、＇逡逑＾—一〈＇逦｛邋ＨＵ：￣￣｜逡逑＾、、、逡逑—邋＾逦产一邋Ｚ逡逑

本文编号：2809683