异构网络切换过程中乱序包解决方案研究.doc

异构网络切换过程中乱序包解决方案研究 导读：龙源期刊网 异构网络切换过程中乱序包解决方案研究作者：王玉昆 来源：软件导刊2015 年第 11 期摘要摘要：移动终端在异构网络间进行移动切换时，数据会通过不同的异构网络下的移动切换管理方法技术龙源期刊网 异构网络切换过程中乱序包解决方案研究作者：王玉昆 来源：软件导刊2015 年第 11 期摘要摘要：移动终端在异构网络间进行移动切换时，数据会通过不同的网络路径传输，网 络间传输时延的不同及网络间切换时延的存在，会在接收端产生大量的乱序数据包，进而导致 传输协议的快速重传甚至超时重传，极大地影响传输协议性能。设计了一种“延时重传”机制。 当移动终端从长时延网络切换到短时延网络时，通过在发送端设置时间等待计时器来推迟数据 发送时间，从而在接收端避免乱序包的产生，以提高传输协议性能。NS2 仿真实验表明，基于 SCTP 的“延时重传”机制有效杜绝了乱序包的产生，达到了设计目的。关键词关键词：数据重传；乱序包；SCTP；吞吐量DOIDOI：10.11907/rjdk.151897中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）011015703作者简介作者简介：王玉昆（1990- ），女，河北廊坊人，天津职业技术师范大学信息技 术学院硕士研究生，研究方向为无线网络。0 引言在异构网络间进行数据传输时，会因为不同网络的延时时间差异而产生接收端数据包乱序 问题。在异构网络间，数据的传输存在着两种延时：切换延时和传输延时。切换延时是发送端 由之前网络切换到新网络所需要的时间。传输延时是新旧网络传输数据需要的时间。移动终端 在传输时延有明显差异的两个异构网络间进行切换时，一般存在 3 种不同的情况1：从短时 延网络切换到长时延网络时，由旧传输路径和由新传输路径传输的数据包会按序抵达接收端 （虽然切换路径时会发生延迟），不会在接收端发生因传输时延不同而导致的乱序包问题； 从长时延网络切换到短时延网络，当新旧网络间的传输延迟差异小于切换时延时，也不会在接 收端发生乱序包问题；从长时延网络切换到短时延网络，新旧网络间的传输延迟差异大于切 换时延，此时，从新路径发送的数据包就会先于旧路径传输的数据包抵达接收端，从而在接收 缓存区造成乱序现象。这将迫使接收端发送重复的 ACK（序列号指向尚未从旧路径抵达的第 一个数据包），当重复的 ACK 数超过 3 个时（数量多少与新旧路径传输延迟差异的大小相 关），会引起发送端的误判，认为出现丢包现象，进而触发快速重传机制。在新旧路径传输延 迟差异过大时，有可能触发 Timeout 现象。但事实上此时数据包并未丢失，只是依旧在传输的 路上。1 相关研究龙源期刊网 为了避免接收端数据包乱序问题，目前主要有以下几种方法25：（1）针对 SCTP 协议在传输层的数据包乱序问题，研究者 Dong Phil Kim 提出一种 HRmSCTP 体制，其主要思路是：当网络由长延时网络（2/3G 网络）迁移到短时延网络（WLAN 网络）时，判断是否有从长时延网络发送出的数据包还未到达接收端。如果有，则在移动终端 进入短时延网络时，先通过短时延网络重新发送丢失的数据包，再进行其它数据包的发送。该 体制有效避免了当长时延网络迁移到短时延网络后所产生的数据包重新排序问题。（2）解决 TCP 协议在传输层数据包乱序问题方法67：将触发快速重传门限值增大。 引起快速重传的门限值（dupthresh）设置为 3，会使得 TCP 协议对乱序数据包的容忍程度过 低，产生不必要的重传，因此提出改变 dupthresh 的取值；R.Ludwig 和 R.Katz 提出使用 Eifel 算法来减少由乱序数据包引发的伪超时与伪重传对 TCP 协议的影响；DSACK 机制。重复选 择确认机制（DSACK），通过扩展 TCP 协议的 SACK 选项来克服乱序数据包的影响。 DSACK 机制的优点在于没有将分组的开销增加；缺点是它无法解决网络中的分组重复和 ACK 丢失等问题。2 延时发送机制本文介绍了一种“延时重传”机制，即在发送端设置一个时间计应器。在异构网络间切换时，发送端移动节点由长时延网络进入到短时延网络，执行如下操作：停止数据包使用旧的传送路径发送，数据包使用新的传送路径发送； 发送端可能因为收到多个相同的 ACK 或出现 Timeout 现象，认为数据包“丢失”，要求重传该 数据包，则进行第步，否则，进行第步；发送端启动时间计时器，在此期间，发送端并 不发送“丢失”的数据包，而是按正常顺序发送数据包；一定时间 T 后，如果“丢失”的数据包 没有到达接收端，进入第步，否则进入第步；发送端重传数据，进入数据重传阶段； 发送端继续发送数据包。5 结语SCTP 协议在异构网络中进行网络切换时，会因为切换延时或传输延时的不同，造成接收 端误判数据包丢失，致使发送端对数据包进行不必要的重传。采用本文的延时发送机制，接收 端在收到发送重复的 A