论文部分内容阅读
近年来,随着智能硬件的普及、网络技术与宽带接入技术的发展,越来越多的终端设备装备有多种类型的网络接口,例如WiFi (WirelessFidelity,中文:无线保真),WiMAX( Worldwide Interoperability for Microwave Access,中文:全球互通微波存取),LTE (Long Term Evolution,中文:长期演进)等等,使得一个用户终端同时具有访问目标通信节点的多条链路。多路径传输协议 MPTCP (Multiptah Transmission Control Protocol)作为多路径传输协议的代表,收到了广泛关注。然而,因为受限于按序递交的传输交付思想,MPTCP的性能被数据包失序现象严重影响,尤其是在无线异构网络环境中。虽然学界之前提出的调度策略和拥塞控制改进了 MPTCP协议本身,但是他们没有从根本上解决这个问题。在这个背景下,通过打破数据包和他们的序列号之间的强约束关系,网络编码已经被证明是解决端到端多路径传输中乱序问题的有效方法。然而,当前的网络编码解决方案无一例外的都是基于批编码(batchcoding),在这种编码机制下,编码和解码相对低效。另外,编码系数的频繁生成和传输使得传输时延增加,浪费了有限的带宽资源。针对上述问题,本文提出了一个新颖的融合管道网络编码的MPTCP解决方案。本文的主要工作包括:(1)将管道网络编码的概念与MPTCP结合,解决接收方的乱序问题,降低编解码时延;(2)提出一种新型的、经济的编码系数选择规则,降低编码的复杂度,减少了编码和解码时延,节省了带宽资源;(3)提出一种新型的路径质量评估模型,配合管道网络编码机制,最大提高系统的传输效率;(4)在(3)的基础上,提出一种基于路径质量的数据分发机制;(5)提出一种相应的拥塞控制和重传机制来进一步优化系统性能。所在课题组在著名SCI期刊IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING上发表期刊论文一篇,与华为公司联合提交了一份关于上述解决方案的国际PCT专利一项,目前正在申请中。本文采用主流的网络仿真软件NS-2进行有效性验证和性能评估。对无线异构网络环境下融合管道网络编码的多路径数据传输的效果进行了评估,仿真结果展现了本文所提出的方案如何优于当前网络编码解决方案。