[發明專利]一種基于多蜂窩無線接入網關的MPTCP跨層優化方法及系統

有效

• 申請號: 201911134305.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN111131017B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 廖彬彬;武慶華;張廣興;李振宇;謝高崗;王德志
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/707
• 分類號: H04L12/707;H04L12/721;H04L12/953;H04W40/02;H04W40/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國

1.一種基于多蜂窩無線接入網關的MPTCP跨層優化方法，其特征在于，包括：

數據處理步驟，獲取該蜂窩無線網絡的一第一參數組，對該第一參數組進行處理得到一第二參數組，并將該第二參數組分別傳輸給MPTCP路徑管理器和數據包調度器，其中，第一參數組為接收信號強度RSSI、信噪比SINR和參考信號接收功率RSRP，所述第二參數組包括所述接收信號強度RSSI和所述參考信號接收功率RSRP經歸一化處理得到的值γ和λ，以及最大傳輸速率δ；

子流創建步驟，所述路徑管理器根據所述第二參數組測算該蜂窩無線網絡的一第三參數β，并利用該第三參數β結合該第二參數組建立子流；

數據分配步驟，根據所述第二參數組和所述第三參數，數據包調度器將數據分配至所述子流；

其中，所述數據分配步驟還包括：

S310，所述路徑管理器獲取所述子流，并根據MPTCP中的一映射表定義每條所述子流的連接級別的初始序列號DSN，根據各所述子流的可用窗口W分配數據子流級別序列號SSN，使用最小往返時延優先算法封裝傳輸數據報文；

S320，判斷是否收到一FIN報文？如果收到該FIN報文，則等待MPTCP結束數據發送，如果沒有收到該FIN報文，則跳轉到步驟S330；

S330，判斷是否收到ACK報文？如果沒有收到該ACK報文，則等待MPTCP擁塞控制處理，如果收到了該ACK報文，則跳轉到步驟S340；

S340，根據收到的所述ACK報文計算每條所述子流最新的RTT值，并根據該RTT值降序排列所述子流，并編號為i∈(1，2，3...n)；

S350，判斷排序后的所述子流是否出現亂序，如果出現亂序，則跳轉到步驟S360，如果沒有出現亂序，則跳轉到步驟S310；

S360，根據所述ACK報文的序列號，計算所述子流i的數據包在所述RTT_i內交付的數據包數目θ和數據包交付速率μ，并計算每條所述子流之間的差距GAP_i＝μ*(RTT_i-RTT_i-1)；

S370，依次向各所述子流中分配W+GAP_i個數據包，并跳轉到步驟S320。

2.根據權利要求1所述的MPTCP跨層優化方法，其特征在于，所述數據處理步驟還包括：

S110，獲取所述蜂窩無線網絡接口名稱；

S120，判斷所述網絡接口的數目是否為0？如果該接口數目為0，則跳轉到S130；如果該接口數目不為0，則跳轉到S140；

S130，輸出錯誤提示信息：未檢測到網卡；

S140，開啟多個線程，且該每一線程分別獲取所述第一參數組；

S150，對所述第一參數組進行歸一化處理，得到所述第二參數組。

3.根據權利要求2所述的MPTCP跨層優化方法，其特征在于，所述多個線程通過調用物理層的驅動程序獲取所述第一參數組；

該多個線程間通過流水線獲取當前時刻的所述第一參數組，基于先進先出隊列，歷史的該第一參數組被新的該第一參數組覆蓋。

4.根據權利要求2所述的MPTCP跨層優化方法，其特征在于，所述第一參數組進行歸一化處理的步驟還包括：

S151，將所述第一參數組中的所述接收信號強度RSSI和所述參考信號接收功率RSRP的值數學歸一化到區間(0，1)，并分別用符號γ和λ分別表示；

S152，根據所述第一參數組中的所述信噪比SINR計算當前無線網絡接口的信道最大傳輸速率，并將該最大傳輸速率歸一化到區間(0，1)，其中該最大傳輸速率用符號δ表示。

5.根據權利要求4所述的MPTCP跨層優化方法，其特征在于，所述當前無線網絡接口的信道最大傳輸速率的計算方法包括香農定理。