MANETs中可靠组播本地恢复与拥塞控制的联合设计

【摘要】： 移动自组织网络(MANETs)中许多应用需要可靠组播业务来实现,而无线通信环境的特性对组播的实现造成了诸多限制。如何保证MANETs中组播的可靠性同时降低丢失恢复时延并提高网络吞吐量是可靠组播协议设计中最核心的问题。本文首先分析了在MANETs组播中本地丢失恢复与拥塞控制相结合的必要性。先以验证的方式结合SRM与CALM协议来分别剖析了本地恢复与拥塞控制机制对组播性能的影响。总结其各自工作的优点与不足之后,提出将二者结合起来,考虑如何有效的区分随机丢失与拥塞丢失的数据分组,从而针对不同类型的丢失来驱动不同的丢失恢复机制。这样的设计避免了源端不必要的降速,又保证了拥塞不会被进一步加重。针对设计中的关键问题,本文提出了具体的解决方案,包括了在本地恢复中如何减少冗余重传分组的数量,降低重传的次数。在拥塞控制部分提出了对数拥塞控制算法,来合理的控制组播拥塞控制阶段数据的传输速率。 基于该联合设计思想,本文设计了在MANETs中的“联合本地恢复与拥塞控制机制的可靠组播”(Reliable Multicast protocol with Joint Local Recovery and Congestion Control,ReMLoC)协议,该协议是建立在树形组播组结构的基础上的。本文具体阐述了协议中的各种控制包在不同的组播组节点上的处理过程以及包头信息在处理中的改变。本地恢复与拥塞控制的结合在ReMLoC的各种包传输处理过程中得以实现,保证了两种机制的有效融合。 最后,我们阐述了在NS中实现ReMLoC的方案。介绍了NS的实现结构,并讲解了ReMLoC中包的设计、接收端与发送端关键技术的实现。验证了其TCP友好性与在传输可靠性、丢失恢复延迟等性能方面的提高,证明了联合设计思想对MANETs组播中网络性能的改进。