[发明专利]基于SCTP协议的无线网络拥塞控制方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，特别涉及一种在无线局域网Wlan中采用流传输控制协议SCTP控制网络拥塞的方法，用于提高无线信道发送端的吞吐量。

背景技术

SCTP协议是IETF在2000年新定义的一个协议，最初是被设计用于在IP网络上传输电信信令SS7，并把SS7信令网络的一些可靠特性引入IP网络。它同传输控制协议TCP和数据报协议UDP一样，都是属于传输层的协议。SCTP是一种可靠的传输层协议，它在两个端点之间提供稳定、有序的数据传递服务，并且可以保护数据消息边界。该协议具有多归属，多流，消息分帧，可配置无序发送，平滑关闭等特性，具有很高的可靠性和安全性。

SCTP实际上是一个面向连接的协议，它兼有TCP和UDP两者的特点，可以称为是TCP的改进协议。但它们之间还是有着很大的区别。首先，SCTP协议的连接称为偶联，每个偶联可以是多归属的。而TCP连接的端点只能有单个IP地址。其次，SCTP是基于消息流，它的一个偶联可以包含多个流，而TCP是基于字节流的，它只能支持一个流。还有SCTP协议建立连接时采用了四次握手机制，相对于TCP的三次握手机制，可以有效的防止拒绝服务攻击。SCTP协议对TCP的缺陷进行了一些完善，同时又将UDP的一些优点相结合，提供了更加可靠、高效、有序的数据传输服务。

无线局域网中，无线信道很容易受到外界环境的干扰，这导致无线信道会在短时间内剧烈变化，引起较高的丢包率和较大的传输时延。由于SCTP在制定成标准的时候是针对有线网络设计的，而没有考虑无线网络的情况。因为有线网络可靠性较高，数据传输过程中很少发生传输错误导致的丢包，所以丢包的原因都认为是发生了网络拥塞。这时数据发送端为了避免拥塞继续发生，就要采取相应的拥塞控制机制降低发送端发送数据的速率，进而降低了网络的吞吐量。但在无线网络中，丢包大多是传输错误导致的，此时并没有发生拥塞。但标准协议仍会降低发送速率，这会使吞吐量严重下降，传输的性能变差。

发明内容

本发明的目的在于针对Wlan环境下SCTP协议的不足，提出了一种基于SCTP协议的无线网络拥塞控制方法，提高网络吞吐量，改善传输的性能。

实现本发明目的的思路是：在数据传输过程中,当数据包被四次登记缺失时，通过启动快速重传机制，迅速重传该数据包，防止拥塞发生。数据包重传之后通过设置对该数据包再次快速重传的定时器，实现重传包丢失后再一次的快速重传。其技术方案包括如下步骤:

（1）经过四步握手建立流传输控制协议SCTP会话；

（2）会话建立后，进入拥塞控制，同时根据SCTP标准协议更新要记录的平滑往返时间Srtt的值；

（3）检查是否有数据包的超时重传定时器超时，如果是则进行超时重传，否则执行步骤（4）；

（4）查看数据包的传输序列号TSN是否已经有四次缺失登记，如果是则执行步骤（5），否则返回步骤（2）；

（5）对已经有四次登记缺失的数据包进行快速重传；

（6）根据最新一次记录的平滑往返时间Srtt，设置数据包的快速重传定时器,即将最新记录的Srtt值设为快速重传定时器的时间；

（7）检查数据包的快速重传定时器是否为零，如果是则执行步骤（8），否则返回步骤（2）；

（8）检查是否有对重传数据包的回复，如果没有收到回复，执行步骤（9），否则返回步骤（2）；

（9）再一次进行快速重传。

本发明由于为快速重传的数据包设定了一个快速重传定时器，在该定时器超时之后如果没有收到回复，则立刻再次重传该数据包，克服了现有技术在无线信道中吞吐量低的问题，能够在无线信道受到外界环境影响突然变化的情况下，保持网络的吞吐量。

附图说明

图1本发明的工作流程图；

图2本发明的基本应用场景图；

图3采用现有方案与本发明方案的拥塞控制窗口Cwnd对比图。

具体实施方式

本发明涉及修改标准SCTP协议的快速重传机制，允许多次的快速重传，并将当前统计的平滑往返时延Srtt作为相邻两次快速重传间隔时间。如果丢包是由于传输错误导致的，往返时延不会很大，本发明方案会在超时重传定时器超时之前启动快速重传，提高发送概率以提升吞吐量；如果丢包是由于拥塞导致的，当前的往返时延会很大，本发明方案将采用已有协议的超时重传机制，将拥塞控制窗口将为最低。因此，本发明的既能应用于有线网络，又能应用于无线网络。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。