基于自适应的无线通信技术研究

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多网络融合传输技术已经成为未来通信网络发展的重要技术之一,在多网络融合传输技术中无线传输技术的融合网络逐渐成为一种重要的研究方向。随着半导体技术和集成电路的快速发展,一个通信终端往往安装多种网卡设备支持连接不同的网络,例如智能手机支持WIFI无线连接和LTE无线连接。然而传统的网络通信仅通过单一的网络链路进行数据传输,导致其它网络链路的资源未被利用,造成了资源的浪费等。为了构建无线异构网络,通过多路径传输控制协议(MPTCP)来构建LTE和WIFI的无线异构网络,MPTCP可以将单路径传输的数据包拆分成多个数据包并在不同的链路进行传输。MPTCP相较于单路径TCP具有更高的可靠性,在MPTCP传输中只有所有路径发生故障时才会中断传输,而传统的TCP传输一旦链路发生故障就会中断传输。MPTCP可以同时利用多种网络链路,相较于传统TCP能更好利用网络资源。在MPTCP传输技术中也有较大的问题需要解决,在无线异构网络中,由于每条无线链路之间在传输带宽、往返时延等关键性能处存在显著变化,这将非常考验MPTCP中的拥塞控制算法,以及MPTCP的数据调度算法的性能。首先,MPTCP的拥塞控制算法的设计没有考虑共享瓶颈的状态,主要考虑的是网络公平性。这种默认的拥塞控制算法严重的限制了MPTCP在非共享瓶颈处的链路的带宽,严重影响了MPTCP传输的效率。为了解决默认拥塞控制算法对MPTCP性能过度限制的问题,应该设计一种新的拥塞控制算法,该算法可以判断链路的共享瓶颈,通过耦合共享瓶颈的链路来实现MPTCP以及TCP之间的公平性,并且解耦非共享瓶颈的链路,增加链路资源的利用率。其次,MPTCP现有的数据调度算法都是根据子流的性能进行设计的,并未考虑到传输数据包的特性,无论是时延敏感型数据还是非时延敏感型数据均采用相同的数据调度算法进行处理。因此,需要设计一种自适应的数据调度算法来传输不同业务类型的数据。为了解决上述问题,本文的主要解决方法如下:第一,为了解决共享瓶颈判断和拥塞控制的问题,提出了一种基于BBR算法的多路径共享瓶颈检测方法,该方法可以评估无线异构网络中各子流传输性能,并根据判断的共享瓶颈结果进行拥塞控制。第二,针对不同业务类型的特点,提出了一种加权特征值的贝叶斯分类模型,通过数据分类模型将传输的数据进行分类,为下一步的自适应数据调度提供支持。第三,针对数据调度不能实现分类调度的问题,提出了一种自适应的数据调度算法,该方法可以根据数据分类的结果选择相应的数据调度策略。
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