[发明专利]多路径TCP中面向多优先级连接的拥塞时间窗控制方法

说明书

多路径TCP中面向多优先级连接的拥塞时间窗控制方法，属于网络通信技术领域。该方法应用在终端设备上具有多核处理器、同时具有多个独立物理网络接口，并存在多个任务利用MPTCP建立多TCP路径进行网络通信的过程中。当高优先级任务的TCP拥塞时间窗需要增加时，该方法时刻保证它的拥塞时间窗为当前所有任务的TCP拥塞时间窗最大值；当高优先级任务的TCP通道发生数据包丢失时，该方法会将同一网络接口上的各个任务的TCP拥塞时间窗都减小一半。多任务利用MPTCP协议进行网络通信时，该方法在保证各任务都能选择性能较优的传输路径的情况下，高优先级任务能获得更多的网络资源，使得高优先级任务即使在当前TCP路径的收发请求过多甚至拥塞时都能保障其通信服务质量。

技术领域

本发明涉及多路径TCP中面向多优先级连接的拥塞时间窗控制方法，其属于网络拥塞控制技术领域。

背景技术

随着网络技术、计算机技术的不断发展，网络中终端设备通常同时具有多种类、多个网络接入端口，例如手机同时具备3G/4G/Wifi网络接口、笔记本电脑同时具有Wifi/RJ45/3G网络接口。为了实现在这些异构的通信介质融合，实现网络间无缝切换，多路径TCP已成为关键技术。多路径TCP(Multipath Transmission Control Protocol ， MPTCP)是在TCPIP协议基础上进行改进，利用同时共存的多路径进行数据传输。MPTCP已被InternetSociety（ISOC）组织纳入RFC文件中。相关研究中，用于MPTCP的拥塞时间窗控制是MPTCP在实际应用中，避免网络拥塞，提高网络QoS的核心问题。专利CN201310261581.X中提出了一种基于时间预测的MPTCP数据调度方法。专利CN201410159442.0中提出了一种适用于多路径传输的连接管理与控制方法。然而，上述研究主要用于对无优先级的数据报文在多路径传输过程中的管理与控制。针对多优先级数据报文在传输过程中，如何结合其优先级特性对MPTCP的拥塞控制方法，目前尚无人进行研究。

发明内容

本发明目的是在于克服现存技术的不足，提供多路径TCP中面向多优先级连接的拥塞时间窗控制方法，克服现有MPTCP中无法针对不同优先级的TCP链路进行拥塞窗口大小的调整，以至于在网络资源紧张情况下优先级级别高的TCP连接无法获得更多的网络资源而造成网络延时大的缺点。

本发明所述的多路径TCP中面向多优先级连接的拥塞时间窗控制方法，本发明方法是在利用MPTCP进行网络通信过程中， TCP拥塞时间窗的调整时需要考虑该TCP路径所属任务的优先级，也就是根据不同任务优先级，分配不同的拥塞时间窗窗口调整值，从而使得优先级越高的任务在TCP传输过程中获得越大的拥塞时间窗，达到在TCP发送请求过多、甚至TCP路径拥塞情况下高优先级任务在TCP通信时获得更多的网络资源，保障其网络QoS的目的。

本发明的技术方案是：该方法在终端设备上具有多核处理器、同时具有多个独立物理网络接口的应用场景下,并存在多个任务利用MPTCP建立多TCP路径进行网络通信的过程中，任何任务进行TCP拥塞时间窗口调整过程中都需要考虑其任务的优先级，当高优先级任务的TCP拥塞时间窗需要增加时，该方法时刻保证它的拥塞时间窗为当前所有任务的TCP拥塞时间窗最大值；当高优先级任务的TCP通道发生数据包丢失并需要降低拥塞时间窗大小时，该方法会将同一网络接口上的各个任务的TCP拥塞时间窗都减小一半；

该方法具体步骤如下:

（1）当有任务建立新的TCP传输路径时, 提取该任务的优先级,分配拥塞时间窗初始值，然后进入等待态，等待发送数据包;

（2）当任意TCP路径接收到ACK包时,提取该ACK包中rtt数据值，计算拥塞时间窗的增加值，公式（1）所示；

（1）

其中，，P表示需要利用TCP协议进行通信的任务的优先级，w_ij表示拥塞时间窗；