基于移动互联网的高效多路径并行传输技术研究

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随着移动通信技术的发展,无线接入技术日益多样化,越来越多的接入设备具有多个网络接口,终端可以同时使用多个网络接口通过不同接入技术接入网络,即利用多家乡特性(multi-homing)同时使用多条路径进行并行传输(Concurrent Multipath Transfer, CMT)。然而,多条路径之间在带宽、时延等方面存在差异,会导致在接收端出现数据包乱序到达、接收缓存阻塞等问题。同时较多的乱序包会触发拥塞控制机制,导致发送端的发送速率不必要地降低。另外,在发送数据时不考虑路径之间的差异还会造成某些瓶颈路径因资源短缺而发生拥塞,使网络的整体性能下降。现有并行传输技术进行多路径传输时,在发送端仅采用简单的轮询机制来调度数据,较少考虑网络异构性,不对路径进行选择,平均地使用所有的路径进行传输。而且,不对无线环境下的丢包原因进行区分,使得并行传输难以达到预期的效果。针对上述问题,本文开展如下研究工作:提出了一种新型的、基于服务质量感知的自适应并行多路径传输解决方案,对现有SCTP进行改进,优化多路并行传输方案,能够在异构无线网络环境下更好地提供数据传输服务。(1)设计了路径质量评估模型预测和衡量每条路径的传输能力,并从中选出适于高效数据传输的可用活动路径集合;(2)基于路径质量评估模型,实现自适应数据调度和并行多路数据分发,尽可能保证数据有序到达接收端;(3)改进SCTP的重传策略,对丢包原因进行区分,以保证传输效率,减少数据重传。为了验证上述工作的有效性,搭建了基于NS-2的仿真平台,仿真实验证明了该方案可以减轻乱序情况,提高吞吐量。
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