lte网络中基于无线丢包感知的跨层拥塞控制方法

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3、明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研究牛敏名：日期：７＾南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可臥保留并向国家有关部口或机构送交论入文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅：可从将学位论文的全部或部分内容编有关数据库进行检索；可抖采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：＿导师签名：日期：如ｍ采常巧］Wi

4、reless-lossAwareCross-layerCongestionControlAlgorithmInLTENetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYuanChuan-boSupervisor:Prof.DongYu-ningApril2016摘要随着4G/LTE（4Generation/LongTermEvolution）网络的迅速发展与部署以及无线移动网络性能的进一步提升，互联

5、网中的用户数和应用都出现爆炸性增长。在网络带宽提高的同时数据量也急剧增加，使得拥塞问题成为影响数据传输性能最重要的因素之一，在出现拥塞时如果不能及时有效的进行控制，会严重影响通信质量。与有线网络相比，无线网络通常具大时延、带宽不对称、高误码率以及短期流多的特点，造成误码等非拥塞因素可能成为丢包的主要原因，使得TCP协议在无线环境中受到很大限制，TCPWestwood（简称TCPW）是针对无线网络特点而设计的，但算法无法区分丢包类型，当网络中出现丢包时TCPW算法都会按照拥塞丢包来处理，采取相同的窗口减小策略；在拥塞避免阶段发送窗口的增长方式仍然沿用盲目性的

6、递增机制，不能有效的缓解网络拥塞；并且在带宽估计过程中没有考虑ACK压缩和报文到达突发性等因素的影响，往往会造成带宽估计过高的问题，因此针对TCPW算法进行改进以适应复杂的无线网络环境一直是研究的热点。本文首先综述了4G/LTE网络的特征以及其面临的问题，然后系统地阐述各种应用于无线网络环境下的拥塞控制协议，并在此基础上深入研究，主要研究成果如下：针对传统TCPW算法无法区分丢包类型的问题，提出了一种基于跨层的解决方案，借助无线链路控制层（RadioLinkControl，RLC）的帮助，利用ARQ机制的ACK/NACK信息对无线链路质量进行估计，并根据无

7、线链路质量区分丢包原因，仿真实验结果表明该方案能有效的区分丢包类型，并提高系统吞吐量。针对TCPW算法窗口增长盲目性和单一性的问题，提出了一种改进的拥塞控制算法，利用单向时延的变化趋势来划分网络拥塞程度，根据网络拥塞程度调整发送窗口的增长幅度，并在时延测量过程中通过跨层方法消除RLC层重传机制带来的附加时延和时延抖动，仿真实验结果表明，改进的拥塞控制算法提高了带宽资源利用率并降低网络丢包率。针对带宽估计偏高的问题，改进了带宽采样值的计算方法，在带宽估计过程中引入了拥塞程度衡量因子，避免了由于带宽估计过高而造成TCP协议性能的下降，仿真实验结果表明改进算法能

8、明显提高网络传输性能，同时提高了其公平性。关键词:LTE，跨层拥塞