[发明专利]网络最小往返时间PIAD计算方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及TCP技术中的最小往返时间计算问题。

背景技术

TCP协议是互联网中使用最为广泛的协议，它提供可靠的端到端服务，像我们常用的WWW，TELNET，EMAIL等都是使用的TCP作为传输层协议。早在1997年贝尔实验室的统计数据中就显示，TCP协议承担的字节和报文通信业务分别是占95％和90％，所以TCP协议对于网络通信的质量至关重要。目前TCP协议的应用已经从有线网络走向无线网络，而不同的无线接入技术之间漫游问题则带来了TCP协议在异构无线网络中的研究。

自从V.Jacobson提出TCP拥塞控制算法以来，国内外研究者有大量的工作对其性能进行优化。其中有一类改进算法，如TCP-Vegas、TCP-Westwood、TCP-Veno等，它们需要最小往返时间MIN-RTT(Minimum Round Trip Time)作为算法的关键参数之一。如果最小往返时间计算不准确，将造成不同程度的性能下降，使得网络利用率下降。

最小往返时间是瓶颈路由节点缓存队列为零时的无缓存往返时间RTT(Round Trip Time)。但是由于观测问题，不能直接得到实际的最小往返时间，而是通过观测每一个往返时间采样，然后通过一定的计算方法得到估计的最小往返时间。目前研究者所采用的最小往返时间算法并未深入考虑在异构无线网络中的情况，现有TCP协议中采用的最小往返时间计算方法主要有两种，如下：

1.采用整个TCP连接生存期内监测到的最小往返时间作为其最小往返时间，TCP-Vegas和TCP-Westwood就是采用这种方案。如图1(a)流程所示，具体方法是把每一个往返时间采样和现有记录的最小往返时间进行对比，如果往返时间采样小于最小往返时间，则把这个往返时间采样值作为最小往返时间；如果往返时间采样大于或等于最小往返时间，则保持当前最小往返时间不变。

2.采用特定时间段内监测到的最小往返时间作为其最小往返时间，TCP-Veno中就是采用这种方案。与方案1对比，此方案加入了重置触发点的判断，最后得出的最小往返时间即为重置触发点的最小往返时间。具体方法由图1(b)流程所示，对于每一个往返时间采样先判断是否处在重置触发点即发生超时或者三次重复应答ACKS(Acknowledgements)时。如果是则将最小往返时间置为当前往返时间采样；如果否，则和现有记录的最小往返时间进行对比，如果往返时间采样小于最小往返时间，则把这个往返时间采样值作为最小往返时间；如果往返时间采样大于或等于最小往返时间，则保持当前最小往返时间不变。

上述两种最小往返时间的计算方法不能适应异构无线网络中易变的链路延迟情况，可能导致得到的往返时间误差过大。如图2(a)所示为在200秒时低延迟网络(无缓存往返时间75毫秒)向高延迟网络(无缓存往返时间305毫秒)切换的情况下，采用方案1将不能把一个较小的最小往返时间更新到高延迟网络中较大的值，从而导致重大误差。图2(b)为采用方案1的仿真结果，由于触发点设置问题，采用方案2导致长时间最小往返时间过大，例如350秒左右。

发明内容