多路徑傳輸建模研究及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，服務(wù)的種類越發(fā)多樣化，服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)資源的要求也隨之不斷增長，這使得當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)已逐漸難以滿足迅速增長的服務(wù)需求，因而多路徑傳輸?shù)乃枷胫饾u浮現(xiàn)，人們開始考慮利用多條路徑來為服務(wù)提供傳輸支持，從而滿足服務(wù)的高質(zhì)量需求。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展還使得終端設(shè)備的接入方式變得多樣化，網(wǎng)絡(luò)中多接入終端設(shè)備的數(shù)量不斷增長，這為多路徑傳輸提供了物理支持，使得多路徑傳輸?shù)膶崿F(xiàn)逐漸成為可能。多路徑傳輸就是指服務(wù)能夠同時利用多條路徑而非單一路

2、徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而獲得更好的傳輸性能。
　　本文在分析現(xiàn)有多路徑傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，從多路徑傳輸?shù)男阅芊治雠c優(yōu)化、多路徑傳輸與網(wǎng)絡(luò)、多路徑傳輸與服務(wù)需求、以及多路徑傳輸與一體化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合這四個方面展開了深入研究，具體工作如下:
　　(1)首先，本文對多路徑傳輸?shù)膫鬏斝阅苓M(jìn)行了建模分析，隨后設(shè)計了具體的優(yōu)化實現(xiàn)方案。多路徑傳輸在理想狀態(tài)下的吞吐量估算模型，利用數(shù)據(jù)包在路徑中的延時來推算接收緩存的釋放時間，進(jìn)而推導(dǎo)接收緩存大小與

3、吞吐量之間的關(guān)系。并通過比較單路徑傳輸與多路徑傳輸?shù)耐掏铝浚罱K給出了多路徑傳輸對緩存大小的要求。隨后，針對多條路徑中的數(shù)據(jù)分配問題，提出了基于自學(xué)習(xí)選路策略的多路徑傳輸具體優(yōu)化實現(xiàn)方案。其基于自主學(xué)習(xí)思想設(shè)計了一套閉環(huán)學(xué)習(xí)體系，通過不斷的嘗試數(shù)據(jù)分配比例，并以各種分配比例與最終傳輸效果的對應(yīng)關(guān)系為知識空間，逐漸根據(jù)學(xué)習(xí)策略進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，從而最終達(dá)到最佳傳輸效果。
　　(2)在研究了多路徑傳輸端到端應(yīng)用場景之后，本文進(jìn)一步針對多路

4、徑傳輸?shù)娜W(wǎng)規(guī)模應(yīng)用，提出了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖赡Ｐ秃途W(wǎng)絡(luò)傳輸模擬模型，對多路徑傳輸與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖赡Ｐ湍軌螂S機(jī)構(gòu)建基于層級結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟杂糜诜抡鏈y試，并可以對生成過程中的具體環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。而網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬模型則能夠通過設(shè)定的服務(wù)到達(dá)率和服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)量，向網(wǎng)絡(luò)中輸入隨機(jī)的服務(wù)流，并對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行模擬，從而得到網(wǎng)絡(luò)中各個時刻的傳輸狀態(tài)和性能。利用這兩個模型，本文對多路徑傳輸被全網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用后的傳輸效果進(jìn)行了詳細(xì)分

5、析，并研究了不同性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對多路徑傳輸性能產(chǎn)生的影響。
　　(3)在研究了多路徑傳輸?shù)膫鬏攩栴}之后，本文進(jìn)而提出將應(yīng)用層中的具體服務(wù)需求帶入到多路徑傳輸之中，實現(xiàn)針對具體的服務(wù)選擇最佳的多路徑傳輸策略，從而更好的滿足服務(wù)需求。首先，通過建模分析提出了傳輸幾何的思想。其將傳輸問題轉(zhuǎn)化到幾何空間中進(jìn)行分析，通過定義的服務(wù)體驗等價線，對最佳多路徑傳輸方案進(jìn)行理論求解。其次，在應(yīng)用層與傳輸層之間建立層次分析模型。其以具體需求作為目

6、標(biāo)層，以各種多路徑傳輸策略作為方案層，以傳輸性能指標(biāo)作為中間的準(zhǔn)則層，從而將多路徑傳輸與上層服務(wù)需求有機(jī)的聯(lián)系起來，使得多路徑傳輸能夠根據(jù)具體服務(wù)需求動態(tài)的調(diào)節(jié)傳輸策略，為上層提供最合理的傳輸層多路徑支持。
　　(4)最后，本文結(jié)合一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)體系，提出了基于連接標(biāo)識的映射通信方案，使得多路徑傳輸能夠在該體系中得以具體實現(xiàn)。其利用一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中連接標(biāo)識的概念，提出使用連接標(biāo)識來標(biāo)記一次服務(wù)的獲取過程，并針對連接發(fā)送數(shù)據(jù)，從而取