基于MPTCP的多路径传输中的耦合拥塞控制和数据调度机制研究

发布时间：2022-04-23 12:07

　　随着各种接入技术的不断发展,一种通信设备通常具有多个网络接口,多路径TCP（Multipath TCP,MPTCP）作为传输层上的一种新的带宽聚合技术,由于支持并发使用多个接口以及对上层应用程序的兼容性而备受关注。MPTCP技术旨在提供可靠的带宽聚合服务,同时保持对单路径TCP连接的公平性。近年来国内外机构先后作出了大量的研究来提升MPTCP的性能,但总体而言,在MPTCP拥塞控制算法、数据调度算法以及和实际应用结合等方面还存在着诸多问题。首先,MPTCP默认的拥塞控制设计准则（网络公平性准则）严重限制了MPTCP连接非瓶颈位置的子流的性能,导致其不能有效利用链路资源。应该基于瓶颈公平性原则设计拥塞控制算法,只在瓶颈位置耦合控制子流实现对单路径TCP连接的公平性。而在非瓶颈位置子流,应该解除耦合控制,使其按照单路径TCP连接来运行,从而提升整体吞吐量。其次,在无线异构网络中,无线随机丢包经常出现,现有的MPTCP拥塞控制算法在该场景中性能下降明显,需要引入新的拥塞控制算法来解决无线网络中吞吐量下降的问题,同时还要进一步考虑在新拥塞控制算法下数据调度算法的调整。最后,由于MPTCP对上层... 

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
缩略词表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 研究问题
    1.3 研究内容与论文结构
第2章 MPTCP相关背景介绍
    2.1 MPTCP实际应用场景相关研究
        2.1.1 MPTCP在数据中心中应用
        2.1.2 MPTCP在移动网络中应用
    2.2 MPTCP拥塞控制算法研究
        2.2.1 网络公平性
        2.2.2 瓶颈公平性
    2.3 MPTCP数据调度算法研究
    2.4 本章小结
第3章 基于瓶颈公平性的多径传输优化方案
    3.1 问题描述
    3.2 相关工作
        3.2.1 瓶颈检测相关工作
        3.2.2 基于ECN的TCP传输方案
    3.3 方案架构
    3.4 基于ECN的共享瓶颈检测算法
    3.5 基于瓶颈公平性的拥塞控制算法SB-CC
        3.5.1 子流窗口的减少
        3.5.2 子流窗口的增长
    3.6 基于瓶颈公平性的前向预测调度算法SB-FPS
    3.7 方案验证和性能分析
        3.7.1 拥塞控制算法性能对比
        3.7.2 数据调度算法性能对比
    3.8 本章小结
第4章 基于BBR的多径传输优化方案
    4.1 问题描述
    4.2 BBR拥塞控制算法
    4.3 方案架构
    4.4 基于瓶颈公平性的拥塞控制算法MPTCP-BBR
        4.4.1 基于RTT的共享瓶颈识别方案
        4.4.2 MPTCP-BBR耦合拥塞控制算法
    4.5 基于MPTCP-BBR的数据调度算法
    4.6 方案验证和性能分析
        4.6.1 NS3仿真实验对比
        4.6.2 实际网络实验对比
    4.7 本章小结
第5章 基于MPTCP的虚拟现实视频传输方案
    5.1 问题描述
    5.2 相关研究
        5.2.1 基于图块的VR视频传输
        5.2.2 利用多路径传输视频
    5.3 基于MPTCP的虚拟现实视频传输方案
        5.3.1 码率选择算法
        5.3.2 数据分配算法
    5.4 方案验证和性能分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 下一步工作
参考文献
在读博士学位期间的科研和项目经历
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]数据中心网络中的MPTCP Incast（英文）[J]. LI Ming,Andrey Lukyanenko,Sasu Tarkoma,Antti Yl-Jski.  中国通信. 2014(04)



本文编号：3647144