基于多徑TCP的異構(gòu)多路數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制研究.pdf

1、隨著無線接入技術(shù)的迅速發(fā)展、多樣化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模部署，以及移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步融合，終端用戶配備多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口也隨之日益普及，如何融合多接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)并行多路傳輸逐漸成為當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的基于單路徑傳輸?shù)腡CP協(xié)議卻不支持多接口技術(shù)，于是IETF組織在2011年頒布了多徑 TCP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（MPTCP），使得終端用戶可以利用多網(wǎng)絡(luò)接入能力，擬合多條鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和系統(tǒng)性能。MPTCP

2、將傳統(tǒng)的TCP協(xié)議和多接口技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在多條鏈路上并行傳輸，以達(dá)到兼容當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應(yīng)用程序接口和協(xié)議的目的。因此，MPTCP被認(rèn)為將取代TCP成為未來互聯(lián)網(wǎng)傳輸層的核心協(xié)議。然而，在對(duì)現(xiàn)有的并行多路傳輸技術(shù)和MPTCP相關(guān)論文和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的研究中我們發(fā)現(xiàn)，MPTCP在實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)容易造成數(shù)據(jù)包失序和緩存阻塞問題，而引起這些問題的原因之一就是采用了不恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制。
　　本研究針對(duì)當(dāng)前多路徑數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制中傳輸參數(shù)的

3、綜合認(rèn)知欠缺以及跨層協(xié)同等相關(guān)問題研究不足的現(xiàn)狀，提出了一種基于多屬性感知的MPTCP數(shù)據(jù)調(diào)度策略（MPTCP-MA2），利用路徑估計(jì)模型記錄路徑的往返時(shí)延RTT和擁塞窗口cwnd兩種性能參數(shù)，構(gòu)造多屬性協(xié)作的混合排序算法對(duì)傳輸參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，自適應(yīng)地將數(shù)據(jù)包按需分發(fā)到各條路徑上。通過在 NS2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上搭建異構(gòu)和同構(gòu)兩種無線仿真網(wǎng)絡(luò)場景，對(duì)比分析經(jīng)典的輪詢調(diào)度算法（RRDS）、改進(jìn)后的RTT調(diào)度算法（RTTDS）和MPTCP-

4、MA2三種數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制的吞吐量性能，MPTCP-MA2方案在傳輸性能上優(yōu)于其他兩種方案。另外，提出了一種新穎的基于MPTCP跨層聯(lián)動(dòng)的數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制（MPTCP-CC2），該方案的主要功能在于主動(dòng)感知其它各層協(xié)議棧的狀態(tài)，建立基于傳輸層與物理層跨層聯(lián)動(dòng)的路徑質(zhì)量感知模型，實(shí)時(shí)評(píng)估路徑的質(zhì)量狀況。并借助NS2仿真平臺(tái)，搭建了無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)仿真場景以及修改相應(yīng)的源碼，對(duì)比分析RRDS和MPTCP-CC2在移動(dòng)過程中的吞吐量性能，MPTCP-CC