本文關(guān)鍵詞：LTE網(wǎng)絡(luò)中基于無(wú)線丟包感知的跨層擁塞控制方法

  更多相關(guān)文章： LTE 跨層擁塞控制 區(qū)分丟包 帶寬估計(jì)

【摘要】：隨著4G/LTE(4 Generation/Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展與部署以及無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)性能的進(jìn)一步提升,互聯(lián)網(wǎng)中的用戶數(shù)和應(yīng)用都出現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。在網(wǎng)絡(luò)帶寬提高的同時(shí)數(shù)據(jù)量也急劇增加,使得擁塞問(wèn)題成為影響數(shù)據(jù)傳輸性能最重要的因素之一,在出現(xiàn)擁塞時(shí)如果不能及時(shí)有效的進(jìn)行控制,會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。與有線網(wǎng)絡(luò)相比,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通常具大時(shí)延、帶寬不對(duì)稱、高誤碼率以及短期流多的特點(diǎn),造成誤碼等非擁塞因素可能成為丟包的主要原因,使得TCP協(xié)議在無(wú)線環(huán)境中受到很大限制,TCP Westwood(簡(jiǎn)稱TCPW)是針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,但算法無(wú)法區(qū)分丟包類型,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)丟包時(shí)TCPW算法都會(huì)按照擁塞丟包來(lái)處理,采取相同的窗口減小策略;在擁塞避免階段發(fā)送窗口的增長(zhǎng)方式仍然沿用盲目性的遞增機(jī)制,不能有效的緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞;并且在帶寬估計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮ACK壓縮和報(bào)文到達(dá)突發(fā)性等因素的影響,往往會(huì)造成帶寬估計(jì)過(guò)高的問(wèn)題,因此針對(duì)TCPW算法進(jìn)行改進(jìn)以適應(yīng)復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一直是研究的熱點(diǎn)。本文首先綜述了4G/LTE網(wǎng)絡(luò)的特征以及其面臨的問(wèn)題,然后系統(tǒng)地闡述各種應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的擁塞控制協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上深入研究,主要研究成果如下:針對(duì)傳統(tǒng)TCPW算法無(wú)法區(qū)分丟包類型的問(wèn)題,提出了一種基于跨層的解決方案,借助無(wú)線鏈路控制層(Radio Link Control,RLC)的幫助,利用ARQ機(jī)制的ACK/NACK信息對(duì)無(wú)線鏈路質(zhì)量進(jìn)行估計(jì),并根據(jù)無(wú)線鏈路質(zhì)量區(qū)分丟包原因,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案能有效的區(qū)分丟包類型,并提高系統(tǒng)吞吐量。針對(duì)TCPW算法窗口增長(zhǎng)盲目性和單一性的問(wèn)題,提出了一種改進(jìn)的擁塞控制算法,利用單向時(shí)延的變化趨勢(shì)來(lái)劃分網(wǎng)絡(luò)擁塞程度,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞程度調(diào)整發(fā)送窗口的增長(zhǎng)幅度,并在時(shí)延測(cè)量過(guò)程中通過(guò)跨層方法消除RLC層重傳機(jī)制帶來(lái)的附加時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng),仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)的擁塞控制算法提高了帶寬資源利用率并降低網(wǎng)絡(luò)丟包率。針對(duì)帶寬估計(jì)偏高的問(wèn)題,改進(jìn)了帶寬采樣值的計(jì)算方法,在帶寬估計(jì)過(guò)程中引入了擁塞程度衡量因子,避免了由于帶寬估計(jì)過(guò)高而造成TCP協(xié)議性能的下降,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)算法能明顯提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能,同時(shí)提高了其公平性。
【關(guān)鍵詞】：LTE 跨層擁塞控制 區(qū)分丟包 帶寬估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-11
• 1.1.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述8-9
• 1.1.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題9-10
• 1.1.3 TCP協(xié)議在無(wú)線環(huán)境中的局限性10-11
• 1.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中擁塞控制機(jī)制的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中TCP協(xié)議的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中TCP Westwood協(xié)議的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 4G/LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)介16-21
• 2.1 LTE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征16-17
• 2.2 LTE網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元與其功能17-18
• 2.3 LTE空中接口協(xié)議棧18-21
• 第三章 基于跨層的區(qū)分丟包算法21-31
• 3.1 TCP擁塞控制算法的跨層設(shè)計(jì)21-23
• 3.1.1 跨層設(shè)計(jì)的思想21-22
• 3.1.2 跨層設(shè)計(jì)的主要方案22-23
• 3.2 本文的跨層設(shè)計(jì)方案23-29
• 3.2.1 基于跨層的無(wú)線鏈路質(zhì)量估計(jì)24-27
• 3.2.2 基于跨層的擁塞程度估計(jì)27-29
• 3.3 丟包區(qū)分方法29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于跨層的改進(jìn)TCPW擁塞控制協(xié)議31-42
• 4.1 改進(jìn)的帶寬估計(jì)算法31-35
• 4.1.1 TCPW帶寬估計(jì)31-32
• 4.1.2 TCPW帶寬估計(jì)的不足32-33
• 4.1.3 改進(jìn)的TCPW帶寬估計(jì)33-35
• 4.2 改進(jìn)的TCPW擁塞控制策略35-40
• 4.2.1 TCPW擁塞控制策略35-36
• 4.2.2 擁塞避免階段改進(jìn)策略36-38
• 4.2.3 快速重傳、超時(shí)重傳階段改進(jìn)策略38-40
• 4.3 TCPW-WDC算法40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第五章 仿真實(shí)驗(yàn)42-56
• 5.1 NS-3 簡(jiǎn)介42-44
• 5.2 仿真環(huán)境搭建44-48
• 5.2.1 無(wú)線信道差錯(cuò)模型45-46
• 5.2.2 仿真環(huán)境參數(shù)設(shè)置及評(píng)價(jià)指標(biāo)46-47
• 5.2.3 仿真環(huán)境拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)47-48
• 5.3 仿真結(jié)果分析48-55
• 5.3.1 無(wú)背景脈沖流場(chǎng)景48-51
• 5.3.2 存在背景脈沖流場(chǎng)景51-54
• 5.3.3 公平性測(cè)試54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文61-62
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目62-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 竹居智久;蓬田宏樹(shù);南庭;;LTE促使手機(jī)發(fā)生爆炸式進(jìn)化[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2008年11期

2 曲巖;陸冰松;賀曉能;宋崇汶;肖靂;;LTE無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)加密算法驗(yàn)證[J];現(xiàn)代電信科技;2010年Z1期

3 余建利;王坤;;面向LTE的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)[J];電信技術(shù);2012年07期

4 陳琛;;亞洲電信 2017年LTE手機(jī)銷量占比達(dá)20%[J];通信世界;2012年37期

5 ;LTE手機(jī)領(lǐng)潮新終端[J];通信世界;2013年18期

6 陰亞芳;李鋒;;LTE小區(qū)選擇和重選的分析與研究[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2013年08期

7 姬自英;李小文;;LTE手機(jī)待機(jī)過(guò)程研究與實(shí)現(xiàn)[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2010年07期

8 David McTernan;;先進(jìn)的LTE智能手機(jī)面臨電源管理難題[J];今日電子;2012年11期

9 劉麗利;曹型兵;;LTE終端空閑模式下的小區(qū)重選分析[J];電視技術(shù);2011年01期

10 賴小龍;周啟平;;LTE自組織網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量自優(yōu)化[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2012年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 ;摩托羅拉LTE——長(zhǎng)期演進(jìn)[A];2008年“ICT助力兩型社會(huì)建設(shè)”學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

2 楚佩斯;李小玉;趙培;吳興耀;;LTE典型頻段室外傳播特性研究[A];2012全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上）[C];2012年

3 張弘;;細(xì)致能級(jí)模型下計(jì)算LTE等離子體不透明度[A];第十五屆全國(guó)原子與分子物理學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

4 周濤;羅俊;周峰;;LTE家庭基站標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)分析[A];2012全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上）[C];2012年

5 李樹(shù)磊;杜劍波;;LTE語(yǔ)音解決方案探討[A];2014年9月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

6 張沛;趙正一;劉曉甲;顧畹儀;;LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基站業(yè)務(wù)傳輸承載需求研究[A];2011全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

7 儀魯男;盛煜;路瑋;王友詳;;基于LTE的多天線傳輸模式性能分析[A];2012全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上）[C];2012年

8 朱紅儒;齊晏鵬;;LTE下一代中繼的安全[A];2013年中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 華信郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司 張守國(guó);2G飽滿 4G空閑 如何將2G流量吸引到LTE網(wǎng)上來(lái)[N];人民郵電;2013年

2 本報(bào)記者 盧子月;中電信LTE融合組網(wǎng)變數(shù)多[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2013年

3 通訊員 諶啟程 成海忠;我國(guó)鐵路首條LTE(4G)通信將開(kāi)通運(yùn)營(yíng)[N];工人日?qǐng)?bào);2014年

4 記者 周文林;中國(guó)LTE發(fā)展迎來(lái)重大機(jī)遇期[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2013年

5 馬曉芳;平安證券：金融危機(jī)使LTE商用放緩中國(guó)設(shè)備商競(jìng)爭(zhēng)地位將提升[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2009年

6 本報(bào)記者 姚傳富;LTE進(jìn)入全球繁榮時(shí)代[N];人民郵電;2013年

7 本報(bào)記者 楊劍;中電信提速LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 各方4G博弈漸趨明朗化[N];通信信息報(bào);2013年

8 記者 曉瑗;韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商全面邁入LTE—A時(shí)代[N];人民郵電;2013年

9 本報(bào)記者 任奕奕;暢想5G LTE發(fā)展迎來(lái)重大機(jī)遇期[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2013年

10 記者 曉鏡;全球LTE商用網(wǎng)絡(luò)超300張[N];人民郵電;2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊英;LTE網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

2 李立英;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)中通信資源分配與功率控制算法的研究[D];電子科技大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳翔;LTE在非授權(quán)頻段與Wi-Fi共存技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 李寧;LTE家庭基站異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2014年

3 李昭政;LTE家庭基站切換機(jī)制的研究與改進(jìn)[D];東北大學(xué);2014年

4 黃錦元;LTE家庭基站的干擾協(xié)調(diào)算法研究[D];東北大學(xué);2014年

5 王東超;遼寧移動(dòng)LTE接入工程項(xiàng)目安全管理策略研究[D];吉林大學(xué);2016年

6 付磊鑫;面向4G-LTE網(wǎng)絡(luò)的多媒體企業(yè)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

7 朱碧輝;應(yīng)用于LTE的2.45GHz硅基包絡(luò)跟蹤功率放大器的設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

8 徐東方;LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)的研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

9 袁傳博;LTE網(wǎng)絡(luò)中基于無(wú)線丟包感知的跨層擁塞控制方法[D];南京郵電大學(xué);2016年

10 趙飛;LTE混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：706066