互联网端到端多路径传输跨层优化研究综述

近年来,随着虚拟现实、物联网、云计算等新兴技术的发展,用户对网络带宽的需求迅猛增加,使用单一接入技术已经难以满足用户对网络带宽的需求.为了解决用户日益增长的带宽需求和有限的频率资源之间的矛盾,互联网端到端多路径传输技术应运而生.互联网端到端多路径传输协议,如MPTCP （multipath TCP）,目前主要工作于传输层,能够利用终端已经具备的多块网卡（如WiFi网卡和4G网卡）同时进行数据的端到端并发传输,从而提高总的传输带宽和对网络动态性的适应能力.由于每条子流可以通过TCP协议及其优化算法实现端到端的可靠有序传输,因此端到端多路径传输的研究重点在于多条子流之间的智能协同,主要体现在子流选择、数据分配和调度、联合拥塞控制等方面.然而,底层链路的动态变化使得传输层所估计的链路参数无法及时地反映当前链路的状态,异构物理网络接口具有不同的资源分配特点,不同子流在网络层存在部分传输路径重合问题,上层应用的数据包在截止时间、重要性、失真率等方面存在差异,这些都将给端到端多路径传输中子流之间的智能协同带来影响.因此,仅仅依靠传统的传输层信息无法有效发挥多路径传输的优势,需要在传输层对其他层次的相关参数进行有效利用.为此,近年来有关研究着手利用物理层、链路层、网络层以及应用层的相关信息,通过跨层联合优化来有效地提升多路径传输的优势.比较了近年来利用跨层信息进行多路径传输优化的研究,分析了各层的功能特点及其与多路径传输的关系,并在最后对未来的研究趋势进行了展望.     

基于QoS域代理在移动无线互联网中区分服务的设计与实现

随着用户数和应用业务的快速发展,对新一代Internet的服务质量提出了更高的要求。然而,在Internet中引入无线接入方式使得提供QoS面临更大挑战。文章基于区分服务(DiffServ)框架结构,并结合移动管理协议———移动IP(MobileIP)协议来研究和解决如何在新一代移动无线互联网中提供QoS控制。同时在每个自治域中引入一个新的概念———QoS域代理(QoSDomainAgent,QDA),并利用QDA进行资源管理并参与和移动主机/用户(MobileHost,MH)或其它QDA进行动态SLS的协商,同时采用组播方式把QDA中的QoSSLS内容信息传输给域内的每一个第一跳和边界路由节点。通过对相关协议和功能进行必要的修改和扩充,从而有效地解决了MH和网络的动态服务级别协议(SLA)的协商和在MobileIP切换中各入口节点动态建立SLS的问题,同时可以有效减少信令交互,节省无线资源和减少移动终端的电池消耗,并且有利于MH在域内漫游时进行无缝切换。最后给出作者的结论及进一步的研究内容。     

未来移动互联网技术趋势和体系结构研究

With the rapid development of wireless transmission technologies and the prolif-eration of mobile terminals, the mobile Inter-net has experienced exponential growth in recent years. However, at the same time, it is also facing more challenges, particularly re-garding bandwidth, address space, security, mobility, and energy. In this article, we analyse the five abovementioned challenges and then survey related technology trends. We also describe the progress of architecture research aimed at the future mobile Internet. We reach the conclusion that a single tech-nology cannot solve all the problems of mo-bile Internet, and future research should focus more on how to make architectures and tech-nologies work together more effectively.     

互联网端到端多径可靠传输协议研究

随着有线网络中多路径路由的部署和异构无线网络的发展,通信对等双方存在多条IP路径的场景越来越普遍.由于传统的单径传输协议无法充分发挥多路径带来的好处,如何设计有效的端到端多径可靠传输协议来提高端到端性能并保证网络资源分配的公平性成为研究的热点.多条路径的差异性给多径传输协议的设计带来诸多的问题:分组乱序造成接收缓存阻塞,不合理的多径分组调度造成吞吐率的抑制,缺乏多径协同造成带宽未充分利用和多径异构性造成网络资源分配不公平.就如何应对这些问题对现有协议多路径协议进行综述,并指出协议发展的趋势以及开放的研究问题.     

IEEE 802.11n中速率、模式及信道的联合自适应算法

针对IEEE 802.11n无线网络中的速率、MIMO模式与信道宽度的联合自适应问题,提出了一种基于非静态Multi-Armed Bandit学习方法的联合自适应算法,并设计了一种新颖的报酬函数.为解决该算法收敛时间较慢的问题,基于分类回归树设计了MCS、MIMO模式以及信道宽度预测算法,其能够有效利用无线网卡驱动程序采集的相关统计数据预测不同MCS、MIMO模式以及信道宽度组合的报酬函数,大幅度缩小联合自适应算法的搜索空间.该算法具有易实现、近似最优及计算复杂度低的特点.真实实验结果表明:在无干扰和不同干扰环境下,联合自适应算法都能够有效地提高UDP吞吐量.