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随着移动通信技术的迅猛发展,在不同的网络接口在同一台设备上接入一个以上的通信网络成为现实,多条路径上同时传输数据(CMT)的服务能够充分利用网络资源,提高大带宽、时延抖动敏感的业务的传输质量。本文设计了面向QoS保障的SCTP多径同传方案,来解决数据传输实时性和可靠性之间的平衡问题。针对该方案,设计并实现了基于视频业务传输的质量评估系统,来验证SCTP多径同传下的QoS保障。最后,在Linux下实现了SCTP多径同传协议栈,将研究结果应用于实际系统。论文的主要工作如下:
1)设计了一种面向QoS保障的SCTP多径同传方案本文针对大带宽、低时延抖动的QoS保障,设计了一种改进的SCTP-CMT协议栈,包括二级缓存结构、二级序列号机制、接收端缓存管理机制和选择性确认机制。针对视频传输业务的典型应用,在该协议栈中提出了基于视频帧类型的部分可靠性传输策略和基于路径丢包状态的动态数据分组调度算法,进一步提高数据多径同传的实时性和部分可靠性保障。
2)设计并实现了一种SCTP多径同传方案下的数据传输质量评估系统针对1)中设计的SCTP多径同传方案,选取视频传输作为典型应用,对视频传输质量评估系统Evalivid进行改进,使其支持在SCTP协议及其多径同传扩展下的数据仿真和分析。
该评估系统包括预处理过程、网络仿真过程和后处理过程三个模块。预处理模块是对视频文件的预处理,包括编码、建立视频跟踪文件等;网络仿真过程是利用NS2工具对网络协议进行模拟传输的过程,包括建立视频传输流量模型、SCTP协议下多径同传、产生发送端和接收端视频跟踪文件;后处理过程将原始视频跟踪文件和网络仿真后产生的视频跟踪文件进行分析比对,计算峰值信噪比(PSNR)、时延(Delay),并且重建有损视频等。
3)在Linux下实现了SCTP多径同传协议栈基于LKSCTP开源项目,设计并实现了SCTP多径同传协议栈,包括了数据动态分组调度模块等改进措施,在实际应用中验证SCTP多径同传方案。