一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法技术

本发明专利技术属于民航移动通信技术领域，具体涉及一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，在TCP拥塞控制的慢启动、拥塞避免和快恢复三个阶段引入带宽预测算法调节拥塞窗口值，包括：系统初始化，进入TCP拥塞控制的慢启动阶段，结合二分法思想和带宽预测算法调节拥塞窗口的增加幅度；当拥塞窗口值等于慢启动门限阈值时，进入TCP拥塞控制的拥塞避免阶段，采用拥塞避免改进机制调节拥塞窗口；若在快速恢复阶段，发送端接收到3个重复ACK或网络重传计时器超时，则采用第一调节机制或第二调节机制调节拥塞窗口和慢启动阈值；本发明专利技术考虑链路剩余的带宽情况，降低了链路发生拥塞和丢包的风险，提高了网络的吞吐量。提高了网络的吞吐量。提高了网络的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法


[0001]本专利技术属于民航移动通信
，具体涉及一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法。

技术介绍

[0002]随着中国民航“空中手机开机”时代的到来，乘客对于空中上网的需求日益强烈，同时对民航通信技术也提出快捷、高效方面的要求。目前，实现民航用户与地面通信的技术主要有两种，一种是基于卫星的宽带接入技术，一种是基于地面基站的宽带接入技术，其中基于卫星的宽带接入技术具有覆盖范围广、通信距离远、不受地理条件限制等特点在民航通信中发挥着越来越重要的作用。
[0003]互联网传输控制协议(TCP)作为传输层的主要协议，它通过流量控制、拥塞控制和错误控制功能，为用户提供可靠的数据流传递，几十年来一直被证明在支持互联网数据通信方面非常成功，其中拥塞控制算法的研究是TCP协议成功的关键。同理，TCP拥塞控制在民航卫星通信的研究对民航乘客获得高质量的通信起到了至关重要的作用。然而，民航卫星通信链路的大带宽时延积，高误码，链路带宽不对称的特点，让TCP实现高质量的通信变得困难。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，在TCP拥塞控制的慢启动、拥塞避免和快恢复三个阶段引入带宽预测算法调节拥塞窗口值，基于带宽预测的拥塞控制方法包括以下步骤：S1.系统初始化，进入TCP拥塞控制的慢启动阶段，结合二分法思想调节拥塞窗口的增加幅度；S2.当拥塞窗口值等于慢启动门限阈值时，进入TCP拥塞控制的拥塞避免阶段，采用拥塞避免改进机制调节拥塞窗口值；S3.若在快速恢复阶段，即发送端接收到3个重复ACK或网络重传计时器超时，则采用第一调节机制或第二调节机制调节拥塞窗口值和慢启动门限阈值。2.根据权利要求1所述的一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，带宽预测算法公式表示为：BE
i
表示接收到第i个ACK后的网络带宽预测值，S
data
表示平滑往返时延差期间发送的数据总量，SRTT
i
表示经过平滑处理后的第i个往返时延，SRTT
i
‑1表示经过平滑处理后的第i
‑
1个往返时延，平滑处理表示为：k为加权因子，T
new
为第i个往返时延，T表示i＝1时的往返时延。3.根据权利要求2所述的一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，对网络带宽预测值进行平滑处理，其表示为：其中，SBE
i
为接收到第i个ACK后的网络带宽预测值的平滑带宽预测值，BE
i
为接收到第i个ACK后的网络带宽预测值，SBE
i
‑1为接收到第i
‑
1个ACK后的网络带宽预测值的平滑带宽预测值，α为权重参数。4.根据权利要求1所述的一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，慢启动阶段拥塞窗口值小于慢启动阈值，步骤S1中慢启动阶段调节拥塞窗口的增加幅度的公式为：其中，S为慢启动门限阈值，σ为限制因子，C(t)为当前时刻t的拥塞窗口值，C(t+T)为t+T时刻的拥塞窗口值，T表示一个传输轮次的时间。
5.根据权利要求4所述的一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，通过带宽预测算法优化慢启动阶段拥塞窗口的增加幅度的调节公式，其表示为：其中，γ是反映链路拥塞程度的调节因子。6.根据权利要求5所述的一种民航卫星通信中基于带宽预测的拥塞控制方法，其特征在于，调节因子的计算公式为：a
max
＝2/(S
‑
2)；a
min
＝1；λ＝B
t,j
/B
t,j
‑1；B
t,j
表示第j传输轮次的预测带宽，B
t,j
‑1表示第j
‑
1传输轮次的预测带宽，λ为第j传输轮次和第j
‑
1传输轮次的预测带宽的比值，a
max
为最大调节因子值，a
...

【专利技术属性】
技术研发人员：余翔，罗敏，郝圣强，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：