泛在网络多路径并行传输机制研究

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1、代号10701学号1101120256分类号TP929.5密级公开题（中、英文）目泛在网络多路径并行传输机制研究AnalysisofMulti-pathTransmissionMechanisminUbiquitousNetwork作者姓名周冬梅指导教师姓名、职务李红艳教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二○一四年一月万方数据西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发

2、表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位

3、论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要摘要随着无线通信技术的飞速发展，泛在异构网络满足了人们在任何时候、任何地点可以相互通信的渴望。在微电子技术的推动下，多模终端的出现也为泛在网络中协同多路径传输提供了可能，通过在通信终端间实现多路径并行传输可以有效提高业务传输速率，提升用户体验。然而，在多路径并行传输过程中，不同传输路径性能的差异会导致接收端发生数据包乱序，造成接收缓存阻塞，降低整体传输的吞吐量。此外，由于传输丢包的不可避

4、免性，丢失数据选择哪条路径进行重传，也会直接影响接收端缓存拥塞的程度。因此，针对多路径协同传输中数据包乱序问题的研究成为了当前研究的热点。本文将分别从发送端的数据调度机制和分组重传机制两个角度展开对接收端数据包乱序问题的研究，并提出相应的算法以减少数据包乱序的发生，提升协同传输性能。针对上述问题，本文展开以下研究：首先，通过对多路径并行传输中的数据包调度机制分析发现，现有的分组分配策略仅考虑了传输路径的平均时延，忽略了时延的随机时变特性，面对动态变化的路径时延，分组到达接收端会乱序，容易造成缓存溢出现象。针对上述不足，本文将路径时延建模为随机变量，综合考虑时延

5、的平均值和随机波动性，分析计算得到接收端缓存溢出概率的函数。基于此理论，提出了一种基于接收端缓存溢出概率保障的多路径传输分组调度方案，并通过仿真验证，该方案能够有效地减少接收端数据包乱序，降低接收端缓存的占用，提高传输速率和吞吐量。其次，通过对多路径并行传输的重传机制分析发现，现有的重传策略仅考虑了路径的单一性能指标，例如丢包率、拥塞窗口、慢启动阈值等。但网络中路径的性能是由多个因素（时延，丢包率，带宽，拥塞窗口）综合决定的，例如某条路径虽然拥塞窗口最大，但丢包率可能较高，容易造成重传的数据再次丢失，故考虑路径单一性能的重传方案不能有效地选择最佳重传路径。针对

6、上述问题，本文综合考虑路径的多个性能衡量指标，提出了一种基于区分丢包原因的多路径重传机制，该机制依据分组丢失的原因不同选择相应的RTX-RLB机制或RTX-CL机制，进行路径选择和数据重传，并通过仿真验证，该重传机制在一定程度上能够缓解接收端缓存阻塞问题，减小分组端到端的传输时延。关键字：泛在网络多路径并行传输乱序缓存溢出分组调度重传策略万方数据万方数据AbstractAbstractWiththedramaticdevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,ubiquitousnetworksprovidetheo

7、pportunityforpeopletocommunicatewitheachotheratanytimeandanyplace.Undertheimpetusofmicroelectronicstechnology,theemergenceofmulti-modeterminalsmakesitpossibletousemulti-pathsimultaneouslyfortransmissioninthenetwork.Themulti-pathtransmissionbetweencommunicationterminalscanimprovethet

8、ransmissionrateeffe