車聯(lián)網(wǎng)中多路徑TCP傳輸與控制研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)的不斷增多，網(wǎng)絡(luò)中日常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量日益增多，網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)要求也逐漸提高。因此可以預(yù)見未來高帶寬、高可靠性、低費(fèi)用以及用戶隱私保護(hù)等新的網(wǎng)絡(luò)傳輸需求也將逐漸被提出。隨著具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端更為普遍，多宿傳輸技術(shù)被相關(guān)研究者提出。伴隨多宿傳輸技術(shù)的不斷演進(jìn)，IETF最終制定了MPTCP多路傳輸協(xié)議，進(jìn)一步提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。
　　車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，其通過綜合分析車輛的位置、速度、行駛方

2、向以及道路行人等信息給出了更可靠、更安全的道路通行方案。同時(shí)車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用需求是多樣化的，需要傳輸日常娛樂、交通控制、安全警告等不同類型的應(yīng)用數(shù)據(jù)。但因車聯(lián)網(wǎng)所具有的安全優(yōu)先特性，故安全警告以及交通控制等應(yīng)用信息將比日常娛樂信息具有更高優(yōu)先級(jí)的傳輸需求。解決以上問題將是未來車聯(lián)網(wǎng)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。
　　針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備中網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用QoS的多樣化需求，保證與安全應(yīng)用相關(guān)的高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送實(shí)時(shí)性，本文提出了一種新的基于數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)

3、與吞吐量評(píng)估的按需驅(qū)動(dòng)的MPTCP擁塞控制算法PTLIA。首先，算法采用數(shù)據(jù)報(bào)文優(yōu)先級(jí)以及吞吐量占比因子，表征各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送權(quán)重；其次，利用離散函數(shù)前向單步預(yù)測(cè)算法對(duì)MPTCP中路徑狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估；最后，依據(jù)算法模型設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)間窗的按需動(dòng)態(tài)調(diào)整。實(shí)驗(yàn)與仿真驗(yàn)證了PTLIA算法在滿足大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的前提下，提高了高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)性。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　?。?）本文提出了一種基于歷史信息的前向單

4、步線性預(yù)測(cè)算法，該算法根據(jù)之前部分時(shí)刻的數(shù)據(jù)對(duì)下一次數(shù)據(jù)值進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)根據(jù)歷史的整體數(shù)據(jù)信息對(duì)初步預(yù)測(cè)值進(jìn)行調(diào)整，得到最終預(yù)測(cè)值。該算法計(jì)算量低，且具有較強(qiáng)的通用性，可對(duì)各類離散函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。同時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果提出了吞吐量評(píng)估模型，并使用了動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)對(duì)車聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用優(yōu)先級(jí)進(jìn)行了詳細(xì)劃分，以便區(qū)別不同應(yīng)用的優(yōu)先程度。
　?。?）本文提出了一種基于應(yīng)用優(yōu)先級(jí)與吞吐量評(píng)估的MPTCP擁塞控制算法。該算法不僅考慮了傳輸效率與公平性因素，還考