无线内容中心网络传输性能优化研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyr2007
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随着互联网用户的不断增加,网络服务的巨量增长,传统的TCP/IP体系结构逐渐暴露出越来越多的不适应性。与此同时,人们对网络的需求逐渐从传统的资源共享转变到信息的分发和获取。这种转变促使一些数据分发技术产生。但是作为一种应用层的覆盖网络,P2P、CDN的解决方案因为其本身的扩展局限性,无法被普遍使用。为了从根本上解决用户需求的转变对网络体系结构的要求,信息中心网络应运而生。内容中心网络是信息中心网络中有潜力的解决方案。它替代了传统网络中以IP地址为中心,端到端的通信模式,取而代之的是以命名数据的名字为中心,端到网络的通信模式。同时,由于网内普遍缓存的特点,就近数据可以快速回复,加速了数据的获取。由于内容中心网络是基于名字的路由,传输是无连接的,不可避免的会产生网络拥塞,因此对内容中心网络中的拥塞控制机制进行优化研究是必要的,它是保证网络高效性和可靠性的重要因素。另一方面,随着移动智能设备的普及,用户对无线场景和应用的需求日益增长,无线业务流量在互联网总体流量中的占比大大增加。因此,对无线环境下内容中心网络的拥塞控制优化研究是有价值和意义的。本文主要是对无线内容中心网络中的拥塞控制机制的研究。在充分考虑了内容中心网络的多源特性和无线环境信道特征对传输控制的影响下,本文提出了基于网络编码的CCN网络模型和结合此修正模型的拥塞控制机制。该方法的创新性主要体现在以下三方面:1.基于网络编码的CCN网络模型。为了在充分利用多源保障的情况下尽可能减少多源带来的网络冗余,本文设计引入网络编码。为了实现网络编码的成功引入,保证网络的正常高效运行,本文设计基于网络编码的CCN网络模型。2.中间节点协助接收方驱动的拥塞控制。由于网络编码的引入,多源回复的编码数据影响中间节点的缓存命中率,加重兴趣被满足的往返时延抖动,单纯以RTO阈值作为拥塞判断的方法不准确。因此,本文在利用RTO阈值作为兴趣重传条件,保证解码可靠性的同时,借助中间节点的主动标记策略,及时感知网络拥塞情况,调节兴趣窗口,提高网络利用率。3.理论分析和仿真分析。为了验证本算法的高效性,本文基于fluid model对网络动态性建模,分析本文基于网络编码的拥塞控制机制对吞吐量性能的影响。另外,基于ndnSim仿真平台,在相同网络场景下,对本文CWCTCP和ICTP的性能进行对比分析。
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