LTE網(wǎng)絡(luò)中基于無(wú)線丟包感知的跨層擁塞控制方法.pdf

1、隨著4G/LTE（4 Generation/Long Term Evolution）網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展與部署以及無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)性能的進(jìn)一步提升，互聯(lián)網(wǎng)中的用戶(hù)數(shù)和應(yīng)用都出現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。在網(wǎng)絡(luò)帶寬提高的同時(shí)數(shù)據(jù)量也急劇增加，使得擁塞問(wèn)題成為影響數(shù)據(jù)傳輸性能最重要的因素之一，在出現(xiàn)擁塞時(shí)如果不能及時(shí)有效的進(jìn)行控制，會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。
　　與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通常具大時(shí)延、帶寬不對(duì)稱(chēng)、高誤碼率以及短期流多的特點(diǎn)，造成誤碼等非擁塞因素可能

2、成為丟包的主要原因，使得TCP協(xié)議在無(wú)線環(huán)境中受到很大限制，TCP Westwood（簡(jiǎn)稱(chēng)TCPW）是針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，但算法無(wú)法區(qū)分丟包類(lèi)型，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)丟包時(shí)TCPW算法都會(huì)按照擁塞丟包來(lái)處理，采取相同的窗口減小策略；在擁塞避免階段發(fā)送窗口的增長(zhǎng)方式仍然沿用盲目性的遞增機(jī)制，不能有效的緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞；并且在帶寬估計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮ACK壓縮和報(bào)文到達(dá)突發(fā)性等因素的影響，往往會(huì)造成帶寬估計(jì)過(guò)高的問(wèn)題，因此針對(duì)TCPW算法進(jìn)行改進(jìn)以

3、適應(yīng)復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一直是研究的熱點(diǎn)。
　　本文首先綜述了4G/LTE網(wǎng)絡(luò)的特征以及其面臨的問(wèn)題，然后系統(tǒng)地闡述各種應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的擁塞控制協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上深入研究，主要研究成果如下：
　　針對(duì)傳統(tǒng)TCPW算法無(wú)法區(qū)分丟包類(lèi)型的問(wèn)題，提出了一種基于跨層的解決方案，借助無(wú)線鏈路控制層（Radio Link Control，RLC）的幫助，利用ARQ機(jī)制的ACK/NACK信息對(duì)無(wú)線鏈路質(zhì)量進(jìn)行估計(jì)，并根據(jù)無(wú)線鏈路質(zhì)量區(qū)

4、分丟包原因，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案能有效的區(qū)分丟包類(lèi)型，并提高系統(tǒng)吞吐量。
　　針對(duì)TCPW算法窗口增長(zhǎng)盲目性和單一性的問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的擁塞控制算法，利用單向時(shí)延的變化趨勢(shì)來(lái)劃分網(wǎng)絡(luò)擁塞程度，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞程度調(diào)整發(fā)送窗口的增長(zhǎng)幅度，并在時(shí)延測(cè)量過(guò)程中通過(guò)跨層方法消除RLC層重傳機(jī)制帶來(lái)的附加時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的擁塞控制算法提高了帶寬資源利用率并降低網(wǎng)絡(luò)丟包率。
　　針對(duì)帶寬估計(jì)偏高的問(wèn)題，改進(jìn)了帶寬