基于带宽与往返时间联合预测的多路径并行传输性能优化算法

李文^1,2，王文博³，景晓军¹，刘文⁴，张超⁵

1. 北京邮电大学信息与通信工程学院2. 中国电子系统设备工程公司研究所3. 北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室4. 总参信息化部档案馆5. 第二炮兵指挥学院通信系

摘 要：在流控传输协议（stream control transmission protocol,SCTP）中,多路径并行传输利用多家乡特性实现数据在关联的多条端到端路径中的并行传输.然而,受不同路径性能差异的影响,多路径并行传输将带来接收端的数据乱序.为了减轻数据乱序的程度并提高网络吞吐量性能,需要尽可能准确地估计每条路径的实时带宽与往返时间（round trip time,RTT）.本文利用扩展矢量卡尔曼滤波对多路径并行传输中每条路径的可用带宽与往返时间进行联合预测,同时提出了一种综合考虑发送端未经接收端确认的数据的路径选择算法.仿真结果表明,通过实时准确地预测可用带宽和往返时间,路径选择算法能够减轻接收端数据乱序的程度.对于带宽敏感的多路径应用场景而言,该算法的收敛速度比Kalman-CMT算法更快,对网络吞吐量性能也有一定程度地提高;对时延和带宽都敏感的多路径应用场景来说,算法在收敛速度与吞吐量两方面优势明显.

关键词：网络协议;优化算法;性能优化;数据传输;带宽;往返时间;卡尔曼滤波;