[发明专利]异构网络的TCP拥塞控制

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及异构网络的TCP拥塞控制。

背景技术

TCP拥塞控制算法的功能是调整协议利用一个拥塞控制窗口cwnd向网络发送数据包的速率。一个好的拥塞算法可以完全地利用带宽，从而避免过驱动网络而引起的丢包。自从介绍了第一个广泛使用的TCP拥塞控制算法TCPReno，已经提出了许多TCP拥塞控制算法。从更高一个层面来说，基于控制机制的输入，现有的TCP拥塞算法可以被分为三个主要的种类：即基于丢失的TCP，基于延迟的TCP和混合的TCP。

基于丢失的TCP包括：原始的TCP Reno，TCP Bic，TCP CUBIC，高速TCP，可扩展的TCP等。这些基于延迟的TCP的变型中，TCP Reno和TCP CUBIC是广泛开发的丢失的TCP，分别作为标准的TCP算法和Linux系统的默认TCP。利用丢包作为网络拥塞的表征，当丢包发生时，基于丢失的TCP降低cwnd的值，反之则增加cwnd的值。在基于丢失的TCP拥塞控制的设计中的一个基本的假设是仅由于过驱动网络而导致丢包，当该算法应用于无线网络时，这个假设就无效了。对无线网络来说典型的随机物理层伪迹(例如多径，干扰)而导致的丢包将引起该拥塞控制算法攻击性地降低cwnd。另一个方面，在一个大带宽BDP网络中，基于丢失的TCP要求一个非常低(10^-7或更低)的随机丢包率从而完全地利用网络容量。这个要求远离了网络状况的现实情况。

基于延迟的TCP包括利用序列延迟来作为拥塞表征的TCP Vegas和FASTTCP。该序列延迟定义为RTT和传播延迟之间的差值，即一个数据包从发送机被传输到接收机而实际需要的时间。基于延迟的TCP更适应于网络状况的暂时改变，例如随机的丢包，并且更加适用于大带宽BDP网络。另一个方面，该方法的缺点是，由于往返延迟的增加将不能必然地快速地导致丢包(取决于缓存器)，当基于延迟的TCP和基于丢失的TCP遇到相同的瓶颈时，在延迟开始增加的时间和丢包开始发生的时间之间，基于延迟的TCP的cwnd将会递减，而基于丢失的TCP的cwnd将不会递减，这导致对于基于延迟的会话的带宽“饥饿”。

混合TCP同时使用丢包和延迟作为cwnd控制机制的输入，并且包括用于无线环境的TCP版本，例如Veno和TCP Westwood，也包括用于高速链路，例如复合TCP，TCP-Illinois，H-TCP和TCP-Fusion，的TCP版本。这些算法中，作为微软Windows Vista操作系统的TCP拥塞控制算法的复合TCP已经广泛地开发，同时TCP-Fusion被用于SUN Solaris 10中。尽管这些TCP版本的性能优于它们最初被设计的应用方案，但是对于高带宽无线网络的新兴的一代，例如LTE和WiMAX，并且对于组合有线和无线链路部分的异构网络中的应用，现有的TCP拥塞控制算法很难实现地很好。

并行TCP已经是另一个TCP拥塞控制的研究领域。并行TCP的核心思想是建立多个实际或虚拟的TCP会话，这些会话被联合控制从而完全地利用网络带宽。高速无线网络中的并行TCP可以实现非常好的性能，并行TCP会话用于优化无线网络中多媒体流的用户体验。在这个系统中，要求监视多个TCP会话的内容，并且修改应用层软件。在MulTCP中，利用N个虚拟TCP会话来仿真多个实际的并行TCP会话的行为，当N选择的恰当时，可以达到非常好的性能，但是当N的值不恰当时，可能导致对该网络的欠驱动或过驱动。

期望有一个TCP拥塞控制机制，可以充分和完全地利用不同网络的带宽，包括大带宽BDP网络和无线网络。

发明内容

依据说明书，提供了一种用于网络中通信会话的拥塞控制的方法，该方法包括确定网络状况的一个估计；基于充分和完全地利用网络带宽的若干并行虚拟通信会话和该通信会话的拥塞控制机制，确定该通信会话的一个拥塞窗口；和，将该确定的拥塞窗口设置为该通信会话的拥塞窗口。

依据说明书，提供了一种用于网络中通信会话的拥塞控制的计算设备，该设备包括一处理单元，用于执行指令；一存储单元，用于存储由处理单元执行的指令；当执行所述指令时，该计算设备被配置来提供一网络状况估计装置，用于确定网络状况的一个估计；一拥塞窗口确定装置，用于基于充分和完全地利用网络带宽的若干并行虚拟通信会话和该通信会话的拥塞控制机制，确定该通信会话的一个拥塞窗口；该拥塞控制窗口确定装置进一步用于将该确定的拥塞窗口设置为该通信会话的拥塞窗口。

附图说明

本发明示例性实施例将参考如下附图而被描述，其中；