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基于mSCTP的路径切换策略研究

作　者: 赵艳霞
导　师: 刘杰民
学　校: 东北大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: mSCTP 路径切换面向QOS和RTT的路径切换算法扩展初始拥塞窗口机制
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要

随着无线和移动技术的发展,通过多种无线接入技术接入因特网成为未来网络的发展趋势。移动终端在移动的过程中,可能会经过多个无线接入网络,所以SCTP偶联中的路径的可用性是动态变化的。这就需要对路径进行动态路径集管理,包括增加路径、删除路径等操作。因此,在移动环境中,对多接口移动终端进行高效的动态路径集管理成为重要的研究课题。其中,路径切换是其重要的研究热点之一本文研究的重点是现存连接管理机制中的路径切换。现存的连接管理机制是基于传输层协议mSCTP的,利用mSCTP的多穴性、动态地址扩展,以及将基于关联的流量控制与基于路径的拥塞控制相分离的特性,实现了移动性管理与多路同时传输技术的结合,定义了其中的关键路径管理功能模块,介绍了路径切换过程,并提出一种基于广义路径定义的传输路径子集选择策略。通过对现存的该连接管理机制中路径切换的深入研究发现,现存的该机制中路径切换方案存在两方面不足：(1)在监测路径性能下降方面存在监测丢失包阈值的依赖性问题,该问题导致路径切换的延迟,进而导致传输路径的有效使用,影响了该机制下偶联的吞吐量。(2)路径切换之后,新路径一开始只能发送2SMSS个数据包,然后需要等待一个RTT后,才能再发送数据包,该种设定直接决定着路径切换后新路径的初始传输速率的高低,进行影响到该机制下SCTP偶联的吞吐量。针对所存在的上述问题进行了分析,并提出了相应的解决方案：(1)针对在路径性能恶化时,路径切换存在的不足,通过对路径的RTT的测量与界定,综合路径上QoS参数的性能指标,提出了面向QoS和RTT的路径切换算法。(2)针对现存的路径切换后,新路径刚开始发送2SMSS个数据包,即初始传输速率过低,提出了扩展的初始拥塞窗口机制。该机制根据偶联中传输路径的相关性,及路径切换前多条传输路径的拥塞窗口值,确定切换后新路径的初始拥塞窗口值,提高了新路径的初始传输速率,进而提高整个偶联的吞吐量。同时通过仿真实验验证了以上两种解决方案较现有的算法的先进性和有效性。以上两种解决方案提高了移动场景中路径切换时关联的吞吐量。最后,对课题进行了总结和展望并对下一步研究工作提出了建设性的方案。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-16
  1.1 研究背景  12
  1.2 课题研究现状与存在的问题  12-14
    1.2.1 研究现状  13-14
    1.2.2 存在的问题  14
  1.3 本文研究的内容及现实意义  14-15
  1.4 论文的结构安排  15-16
第2章 SCTP协议及扩展介绍  16-34
  2.1 SCTP的特性  16-25
    2.1.1 SCTP偶联的概念  16-18
    2.1.2 SCTP的多穴性  18-21
    2.1.3 SCTP的多流性  21-22
    2.1.4 SCTP的其他特性  22-24
    2.1.5 SCTP与TCP、UDP的比较  24-25
  2.2 移动流控制传输协议(mSCTP协议)  25-29
    2.2.1 动态地址重置(DAR)机制  25-27
    2.2.2 mSCTP的功能概述  27-28
    2.2.3 mSCTP的扩展应用  28-29
  2.3 多路同时传输及其关键技术  29-33
    2.3.1 多路同时传输技术  29-30
    2.3.2 关键技术  30-33
  2.4 本章小结  33-34
第3章面向QoS和RTT的路径切换方案  34-52
  3.1 引言  34
  3.2 相关工作  34-43
    3.2.1 移动性管理关键互操作控制功能  34-35
    3.2.2 移动场景中多路同时传输技术的研究现状  35-37
    3.2.3 基于mSCTP的连接管理机制(CoMa-mSCTP)的系统结构  37-40
    3.2.4 传输路径子集选择策略  40-42
    3.2.5 路径切换  42-43
  3.3 问题的提出  43-44
  3.4 面向QoS和RTT的路径切换机制  44-47
    3.4.1 面向QoS和RTT的路径切换工作原理  44-46
    3.4.2 面向QOS和RTT的路径切换实现方案  46-47
  3.5 仿真实验及结果分析  47-50
    3.5.1 仿真拓扑结构  48
    3.5.2 结果分析  48-50
  3.6 本章小结  50-52
第4章基于mSCTP路径切换的初始拥塞窗口的设计  52-64
  4.1 引言  52
  4.2 相关工作  52-56
    4.2.1 数据传输  52-54
    4.2.2 拥塞窗口  54-56
  4.3 问题的提出  56-57
  4.4 基于mSCTP的路径切换的扩展初始拥塞窗口机制  57-59
    4.4.1 扩展初始拥塞窗口机制的工作原理  57-58
    4.4.2 扩展初始拥塞窗口机制的实现方案  58-59
  4.5 仿真实验及结果分析  59-62
    4.5.1 仿真拓扑结构  59-60
    4.5.2 结果分析  60-62
  4.6 本章小结  62-64
第5章总结与展望  64-66
参考文献  66-70
致谢  70

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