[發明專利]一種基于5G移動網絡的跨層擁塞控制方法有效
| 申請號： | 202010003744.4 | 申請日： | 2020-01-03 |
| 公開（公告）號： | CN111200843B | 公開（公告）日： | 2023-09-22 |
| 發明（設計）人： | 吳哲夫;楊鑫源 | 申請（專利權）人： | 青島乾程科技股份有限公司 |
| 主分類號： | H04W28/02 | 分類號： | H04W28/02 |
| 代理公司： | 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357 | 代理人： | 郭杰文 |
| 地址： | 266000 山東省青島市嶗*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 移動 網絡 擁塞 控制 方法 | ||
一種基于5G移動網絡的跨層擁塞控制方法，利用重傳決策計時器和擁塞響應決策計時器，分別觸發分組重傳和擁塞響應，同時基于實際資源分配，信號干擾噪聲比，使用毫米波物理層的可用數據速率估計來調整移動設備側的TCP擁塞窗口。本發明在保持對純擁塞丟失情況的響應能力的同時，對包重排序和隨機包丟失具有魯棒性，減少了延遲，避免了填充蜂窩堆棧中的緩沖區，并且在RTO事件之后比幾個其他TCP擁塞控制算法具有更快的恢復時間。
技術領域
本方法涉及在5G毫米波通信下，傳輸層擁塞控制方法改進領域，通過改進擁塞控制框架分割數據包重傳和擁塞控制方法，同時利用物理層的信息計算擁塞窗口。
背景技術
5G毫米波通信提供了非常鏈路帶寬，增加了網絡的吞吐量，但是如何在更高層利用這些資源仍然是一個開放的研究問題。一個相關的問題是由于障礙物和人體的阻塞導致的通道的高度可變性，影響了傳輸層的擁塞控制機制的設計，并且諸如TCP?CUBIC，TCPNewReno之類的最先進的TCP方案由于窗口遵循“加性增，乘性減”策略呈現出次優的性能。同時現存的擁塞控制算法在高延遲帶寬積網絡中經常將隨機分組丟失和分組重新排序視為網絡擁塞，導致擁塞窗口不必要的降低，無法充分利用帶寬。提出了一種改進擁塞控制框架的跨層方法，該方法將數據包重傳和擁塞控制算法分割，基于實際資源分配和信號干擾噪聲比，使用mmWave物理層的可用數據速率估計來調整移動設備側的TCP擁塞窗口。
發明內容
為針對數據包重排序和隨機丟包問題提出一種統一的解決方案，能夠有效地區分網絡擁塞、數據包重排序和隨機丟包的情況，從而采取相應的措施，本算法提出一種基于5G移動網絡的跨層擁塞控制方法，同時為充分利用高帶寬網絡中的可用資源，使用毫米波鏈路提供的數據速率來對擁塞窗口值進行更新。
為解決上述技術問題本發明采用的技術方案為：
一種基于5G移動網絡的跨層擁塞控制方法，包括以下步驟：
步驟1：定義存儲RTT(Round?Trip?Time，回路響應時間)的最大記錄長度MRRL；
步驟2：記錄下每個數據包發送，到ACK確認包返回的時間M，并計算估計RTT；
步驟3：定義重傳估算定時器rdei，用來判斷是否需要重傳數據包i；
步驟4：定義擁塞響應估算判定定時器cdei，用來判斷是否啟動擁塞控制機制；
步驟5：由于RTT的值隨時間動態變化，為了記錄最新的RTT樣本，每當存儲的RTT樣本總數超過MRRL時，最舊的樣本將被丟棄，這樣保證了存儲的是最新的MRRL個RTT樣本，在進行RTT采樣時要根據rdei和cdei判斷是否計入RTT存儲樣本中；
步驟6：每接收一個ACK確認，獲取此時的信號干擾噪聲比，記為SINR，利用公式計算物理層數據速率為erate；
步驟7：根據是否滿足rdei，cdei以及SINR的條件，利用不同的公式計算擁塞窗口的值。
進一步，所述步驟2中，估計RTT的計算公式為：
RTT(i+1)＝αRTT(i)+(1-α)M
其中α為介于0和1之間的常數，它控制RTT適應變化的速度，RTT(i+1)就是需要估計的RTT值；RTT(i)是上一個數據包發送計算的估計RTT值。
再進一步，所述步驟3中，計算rdei公式為：
rdei＝max(RTT)
其中max(RTT)表示所有存儲樣本中的最大RTT。
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