本文選題：多路徑傳輸控制協(xié)議 + 管道網(wǎng)絡(luò)編碼　； 參考：《北京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),隨著智能硬件的普及、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與寬帶接入技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的終端設(shè)備裝備有多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)接口,例如WiFi (WirelessFidelity,中文:無(wú)線保真),WiMAX( Worldwide Interoperability for Microwave Access,中文:全球互通微波存取),LTE (Long Term Evolution,中文:長(zhǎng)期演進(jìn))等等,使得一個(gè)用戶(hù)終端同時(shí)具有訪問(wèn)目標(biāo)通信節(jié)點(diǎn)的多條鏈路。多路徑傳輸協(xié)議 MPTCP (Multiptah Transmission Control Protocol)作為多路徑傳輸協(xié)議的代表,收到了廣泛關(guān)注。然而,因?yàn)槭芟抻诎葱蜻f交的傳輸交付思想,MPTCP的性能被數(shù)據(jù)包失序現(xiàn)象嚴(yán)重影響,尤其是在無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。雖然學(xué)界之前提出的調(diào)度策略和擁塞控制改進(jìn)了 MPTCP協(xié)議本身,但是他們沒(méi)有從根本上解決這個(gè)問(wèn)題。在這個(gè)背景下,通過(guò)打破數(shù)據(jù)包和他們的序列號(hào)之間的強(qiáng)約束關(guān)系,網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)被證明是解決端到端多路徑傳輸中亂序問(wèn)題的有效方法。然而,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)編碼解決方案無(wú)一例外的都是基于批編碼(batchcoding),在這種編碼機(jī)制下,編碼和解碼相對(duì)低效。另外,編碼系數(shù)的頻繁生成和傳輸使得傳輸時(shí)延增加,浪費(fèi)了有限的帶寬資源。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了一個(gè)新穎的融合管道網(wǎng)絡(luò)編碼的MPTCP解決方案。本文的主要工作包括:(1)將管道網(wǎng)絡(luò)編碼的概念與MPTCP結(jié)合,解決接收方的亂序問(wèn)題,降低編解碼時(shí)延;(2)提出一種新型的、經(jīng)濟(jì)的編碼系數(shù)選擇規(guī)則,降低編碼的復(fù)雜度,減少了編碼和解碼時(shí)延,節(jié)省了帶寬資源;(3)提出一種新型的路徑質(zhì)量評(píng)估模型,配合管道網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)制,最大提高系統(tǒng)的傳輸效率;(4)在(3)的基礎(chǔ)上,提出一種基于路徑質(zhì)量的數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制;(5)提出一種相應(yīng)的擁塞控制和重傳機(jī)制來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能。所在課題組在著名SCI期刊IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING上發(fā)表期刊論文一篇,與華為公司聯(lián)合提交了一份關(guān)于上述解決方案的國(guó)際PCT專(zhuān)利一項(xiàng),目前正在申請(qǐng)中。本文采用主流的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS-2進(jìn)行有效性驗(yàn)證和性能評(píng)估。對(duì)無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下融合管道網(wǎng)絡(luò)編碼的多路徑數(shù)據(jù)傳輸?shù)男ЧM(jìn)行了評(píng)估,仿真結(jié)果展現(xiàn)了本文所提出的方案如何優(yōu)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)編碼解決方案。
[Abstract]:In recent years, with the popularization of intelligent hardware and the development of network technology and broadband access technology, more and more terminal equipments have many kinds of network interfaces.For example, WiFi / Wireless FidelityWiMax (Worldwide Interoperability for Microwave access, Chinese: global interworking microwave access / LTE / long term evolution) and so on, make a user terminal have multiple links to access the target communication node at the same time.As a representative of multipath transport protocol, multipath transport protocol (MPTCP) has received wide attention.However, the performance of MPTCP is seriously affected by packet disordering, especially in wireless heterogeneous networks.Although the scheduling strategy and congestion control proposed by scholars have improved the MPTCP protocol itself, they have not fundamentally solved this problem.In this context, network coding has been proved to be an effective method to solve the problem of end-to-end multipath transmission by breaking the strong constraint relationship between data packets and their serial numbers.However, none of the current network coding solutions are based on batching coding. In this coding mechanism, coding and decoding are relatively inefficient.In addition, the frequent generation and transmission of coding coefficients increase the transmission delay and waste limited bandwidth resources.In view of the above problems, this paper proposes a novel MPTCP solution for fusion pipeline network coding.The main work of this paper includes: (1) combining the concept of pipeline network coding with MPTCP to solve the problem of chaotic order of the receiver and reduce the delay of encoding and decoding. (2) A new and economical rule of selecting encoding coefficients is proposed, and the complexity of coding is reduced.It reduces the delay of coding and decoding and saves bandwidth resources. A new path quality evaluation model is proposed. With the help of pipeline network coding mechanism, the transmission efficiency of the system can be maximized.A data distribution mechanism based on path quality is proposed. (5) A corresponding congestion control and retransmission mechanism is proposed to further optimize the performance of the system.The research group published a journal paper in the well-known SCI journal IEEE TRANSACTIONS on BROADCASTING, and jointly submitted an international PCT patent on the above solution, which is currently being applied for.In this paper, the mainstream network simulation software NS-2 is used to verify the effectiveness and performance evaluation.The effect of multipath data transmission in wireless heterogeneous network is evaluated. The simulation results show how the proposed scheme is superior to the current network coding solution.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TP393.0

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本文編號(hào)：1757750