【摘 要】
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随着IEEE802.11标准的发展,多个用户同时连接使用一个WiFi网络的场景随处可见。面向有线网络的TCP协议,在WiFi多用户环境下性能表现不佳,如何提高WiFi多用户场景下TCP业务的服务质量,具有非常重要的研究意义。
本文首先针对WiFi多用户TCP业务QoS优化的问题进行分析,分析得出WiFi环境下的边缘用户MAC层确认易丢失导致下行数据不必要的重传,浪费大量空口信道资源,边缘用户自身TCP业务QoS会因此下降。本文利用IEEE802.11标准MAC层块确认机制和TCP协议可靠传输机制
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随着IEEE802.11标准的发展,多个用户同时连接使用一个WiFi网络的场景随处可见。面向有线网络的TCP协议,在WiFi多用户环境下性能表现不佳,如何提高WiFi多用户场景下TCP业务的服务质量,具有非常重要的研究意义。
本文首先针对WiFi多用户TCP业务QoS优化的问题进行分析,分析得出WiFi环境下的边缘用户MAC层确认易丢失导致下行数据不必要的重传,浪费大量空口信道资源,边缘用户自身TCP业务QoS会因此下降。本文利用IEEE802.11标准MAC层块确认机制和TCP协议可靠传输机制,两者的信息冗余性,提出了TCPACK与BA联合处理下行TCP优化方案,旨在进一步判断边缘用户包含TCP数据报文段的MAC层数据帧是否有必要进行重传,从而提升空口资源利用率。本文设计算法在无线路由器侧检测边缘用户存在,提出有效策略判断发往边缘用户的TCP业务下行数据是否真丢失在空口信道中,提出有效策略排除服务器端有线网络的TCP业务丢包干扰。同时进一步提出TCPACK和BA帧上行联合传输机制,通过自定义的MAC层数据帧同时携带块确认信息和TCPACK信息,压缩边缘用户上行发送的数据量,减轻边缘用户上行传输负担,释放更多的空口资源给其他用户。
然后,基于Linux开发环境,对TCPACK与BA联合处理下行TCP优化方案进行了实现。搭建测试场景验证方案功能,并通过性能测试说明方案对边缘用户TCP业务下行吞吐量和时延都有优化效果。
最后,结合下一代IEEE802.11ax标准引入的UL-OFDMA过程,提出了一种WiFi6下基于TCP模型的多用户资源分配方案,通过对上行TCP业务的预测结果主动为TCP业务用户分配上行资源。理论分析得出,在限制了参与主动分配的TCP业务用户数量后,方案能有效降低因无线接入方式带来的上行冲突率和额外时延开销。
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