有线和无线网络环境下SCTP丢包区分机制的研究

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随着互联网和相关技术的飞速发展,网络的应用日益广泛,网络业务量也随之激增。在这样的情况下TCP的固有缺陷表现的愈发明显,SCTP具有下一代互连网多宿多流等相关特性,因此SCTP替代TCP成为下一代互联网的传输协议已被业界达成共识。但是SCTP原本是用于有线网络的传输,使之应用于无线与有线的混合网络环境则会产生许多问题,比如无线移动环境下BER(误码率)明显加大,延迟尖峰出现得更加频繁,出现突发的设备噪声,并且无线信道质量不稳定,因此无线网络要比有线网络的传输环境更恶劣。这些特点将导致频繁产生丢包。在有线网络中,SCTP把所有的丢包简单归结为网络拥塞,路径上一旦出现丢包现象,则该路径的拥塞窗口减半。但是,在无线网络中,丢包现象的发生并不完全是由于网络拥塞所引起的,一旦出现丢包现象就减少拥塞窗口则是不明智的,并且此行为会极大地降低SCTP在无线网络中的性能。为了提高有线和无线网络环境下的利用率,开展下一代丢包区分机制的研究就具有重要的理论意义和应用价值。到目前为止,已经有很多研究人员针对有线和无线网络环境下SCTP的丢包区分机制进行研究,但这些现有的机制或多或少都有一些不甚完善的地方,它们的主要缺陷有:(1)大部分机制都是靠单一参数及其变化趋势进行丢包区分。如基于带宽估计技术的WISE协议只是利用网络的剩余带宽来区分丢包的原因,这相对就比较片面,在不断变化的网络环境下难以取得令人满意的效果。(2)当前网络参数统计、评判的方法是通过仿真获取某一网络模型下的评判标准,这些评判标准大都是确定一定的阈值或区间,从而以当前测量或估算的参数值与此阈值或区间的关系判断丢包原因。这种对模糊问题的简单二值逻辑特性,显然不适合融合网络环境下综合多种概率因素的评判过程。针对上述问题,本文建立了基于模糊综合评判模型(Fuzzy Comprehensive Evaluation Model)的丢包区分机制。模糊综合评判模型是一种十分有效的多因素决策模型,正是针对难以直接用准确的数字进行量化的评价问题提出来的一种很有价值的方法。该方法对原本仅具有模糊和非定量化特征的因素,经过数学处理,使其具有量化的表达形式,从而为决策提供可以进行比较和判别的依据,提高决策的科学性和正确性。其可以客观的评价多个影响因素与决策目标之间的关系,在处理多因素与评判结果之间的不确定性问题上具有一定的优越性。因此在本文的研究中,我们引入模糊综合评判模型来描述网络分组丢失的评判过程,利用模糊逻辑的智能处理能力,在发送端通过综合评判模型来分析处理分组丢失的原因,从而提高拥塞判断的准确性,避免SCTP误启动拥塞控制算法。最后通过仿真实验验证了所设计模型的准确性和合理性。论文最后对课题进行了总结和展望,提出了下一步的研究方向。
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