CN102149207B - 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法 - Google Patents

提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102149207B
CN102149207B CN 201110084734 CN201110084734A CN102149207B CN 102149207 B CN102149207 B CN 102149207B CN 201110084734 CN201110084734 CN 201110084734 CN 201110084734 A CN201110084734 A CN 201110084734A CN 102149207 B CN102149207 B CN 102149207B
Authority
CN
China
Prior art keywords
timer
formation
term
short
data packets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110084734
Other languages
English (en)
Other versions
CN102149207A (zh
Inventor
葛卫民
郭晓飞
罗咏梅
康杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN 201110084734 priority Critical patent/CN102149207B/zh
Publication of CN102149207A publication Critical patent/CN102149207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102149207B publication Critical patent/CN102149207B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明属于无线网络通信技术领域，涉及一种提高WLAN的TCP短期公平性的接入点调度方法，在AP中，设计两个队列，分别接收长期TCP流数据包和短期TCP流数据包，每个队列设置一个计时器；AP接收到数据包，首先根据其携带的目的地址确定数据包属于哪个队列，再检查数据包所要进入队列的状态：若为空，启动当前队列的计时器，记录计时器值的大小；若不为空，数据包直接进入队列；若队列已满，执行丢包算法。数据包的调度和转发，根据计时器来确定优先级，将计时器时间最长的队列队头的数据包优先转发。本发明可以改善WLAN中的TCP短期公平性，能够提高短期TCP流的传输数据量、传输速率，缩减短期TCP流发送数据分组的响应时间。

Description

提高WLAN的TCP短期公平性的接入点调度方法
技术领域
本发明涉及一种优先级调度算法，用来改善WLAN中的TCP短期公平性，能够提高短期TCP流的传输数据量、传输速率，缩减短期TCP流发送数据分组的响应时间。
背景技术
目前无线网络使用的通信协议主要是IEEE 802.11标准。802.11协议只涉及到MAC层和物理层，并不涉及对上层协议的修改，因此IP层以上协议仍然沿用传统的TCP/IP模型。从网络分层角度讲，这样规定是具有合理性的，但是，这同样也会对上层业务性能产生一些不良的影响。TCP不公平性是诸多问题中的一个。TCP的公平性在无线网络中是非常重要的，严重影响着建立在TCP协议之上的某些业务的服务质量。
TCP不公平性体现在多个方面。本发明主要研究无线局域网中长期TCP流和短期TCP流共存时所产生的短期TCP流公平性问题，即在不影响长期TCP流吞吐量的前提下，提高短期TCP流的吞吐量，改善长期TCP流与短期TCP流之间的短期公平性。
本发明对短期TCP流的定义是，使用TCP服务作为传输层协议，每次传输的数据量很小，但是时间上却要求很严格的这样一些应用。例如现在很流行的HTTP服务，用户如果想浏览网页，只需向服务器发送一个请求，服务器即可将用户申请的网页以数据包的形式发送回来，现实中的网页通常是由一个或者几个数据包组成的，并且通常需要快速得到响应。同样的还有Telnet等服务。而长期TCP流指的是同样使用TCP作为传输层协议，但需要长期不间断发送数据包的上层服务，如FTP服务等。
在WLAN中，由于AP中采用单一的接口队列和先进先出的调度算法导致了长期TCP流和短期TCP流之间的不公平性。当短期TCP流数据分组到达AP的单个接口队列时，队列中已经有了长期TCP流数据分组，它必须等待队列中的所有长期TCP流数据分组全部发送完才能发送，这需要等待一个很长的时间，如果这段等待时间超过了短期TCP流数据分组的超时时间，无论该分组是否发生丢失，都将发生数据分组的重传。如果当短期TCP流数据分组到达接口队列时，队列已经满了，该数据分组也会被抛弃，然后等待超时的发生，分组被重传。上面的任何一种情况都会影响短期TCP流数据分组的传输，造成短期TCP流吞吐率的大大降低。但长期TCP流却可以充分利用带宽，即使发生超时，也会通过触发快速恢复机制，减少超时带来的性能下降问题。这就是长期TCP流压制短期TCP流的传输，致使发生短期不公平性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的优先级调度算法。为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种能够提高WLAN的TCP短期公平性的接入点调度方法，其特征在于，该方法在接入点(AP)中，设计两个队列，分别接收长期TCP流数据包和短期TCP流数据包，每个队列设置一个计时器，其初始状态为零；
在AP接收到数据包，首先根据其携带的目的地址确定数据包属于哪个队列，再检查数据包所要进入队列的状态：若为空，启动当前队列的计时器，记录计时器值的大小；若不为空，数据包直接进入队列；若队列已满，执行丢包算法；
数据包的调度和转发，按照下列方法进行：
1)找出计时器时间最长的队列，该队列为所需的最高优先级队列，将位于队头的数据包转发；
2)计时器恢复初始状态；
3)检查转发后队列中数据包的数量，若为零则计时器保持初始状态直到有数据包到达；
4)若不为零则计时器开始重新计时。
本发明通过在AP中为每一条活跃的TCP流分配一个队列和一个计时器，根据队列的等待时间决定队列的调度顺序。对于长期TCP流和短期TCP流来讲，发送中间短期TCP流队列可以为空，一旦这个空队列有数据包进入，它不必等到其他队列数据包发送完成后再发送包，而只要这个队列等待的时间比其他队列长，那么这个包就可以被发送出去，相当于给这个队列赋予了一个较高的优先级，从而减少了等待的时间。通过该算法的调度，可以使短期TCP流在接口队列中的等待时间减少，也就意味着长期TCP流和短期TCP流之间的公平性的则增加。
附图说明
图1是本方法的基本应用场景。
图2是本调度方法数据分组进队列的流程图。
图3是本调度方法数据分组出队列的流程图。
具体实施方式
图1是本优化方法基本的应用场景。有线节点W1与接入点AP通过有线连接，无线节点n0、n1与AP通过无线连接。W0向n1传输长期TCP流，W1向n0传输短期TCP流。有线链路带宽设置足够宽，以确保有线链路上没有数据分组的丢失。
在AP中为每一种TCP流数据分配一个接收队列，并且每个队列设置一个计时器，其初始状态为零。
首先，在AP中对进入的数据分组进行进队列处理。AP在接收到数据分组时，根据数据分组的目的地址，经过地址到队列号的转换，使分组分别进入不同的队列。当有分组进入队列时，先判断队列的状态。若队列已经达到最大长度，则丢包；若队列状态为空，则计时器开始计时；若队列中已经有了数据分组，则分组直接进入队列。计时器的值代表优先级的大小。数据分组进入队列的时间不同，计时器的记录值就不同，优先级也就不同，就可以区分出不同队列之间优先级顺序。流程图如图2所示。
在调度时选择计时器时间最长的队列。本发明主要考虑队列等待时间，而不是每一个数据分组的等待时间。所以计时器最长，也就意味着这个队列等待的时间最长，应该最先被调度。数据分组发出去以后，队列的计时器回到初始状态。如果此时队列中还有数据分组，计时器重新开始计时。如果队列已经为空，计时器则一直保持初始状态，直到下一个数据分组到达计时器开始计时。初始状态是优先级最低的状态，这就意味着，当前队列将把下一次调度的机会让给其他的队列，增大了其他没有发包队列的发包机会。下次调度开始还是找计时器记录值最长的队列。出队列的流程图如图3所示。

Claims (1)

1.一种提高WLAN的TCP短期公平性的接入点调度方法，其特征在于，该方法在接入点（AP）中，设计两个队列，分别接收长期TCP流数据包和短期TCP流数据包，每个队列设置一个计时器，其初始状态为零；
在AP接收到数据包，首先根据其携带的目的地址确定数据包属于哪个队列，再检查数据包所进入队列的状态：若为空，启动当前队列的计时器，记录计时器值的大小；若不为空，数据包直接进入队列；若队列已满，执行丢包算法；
数据包的调度和转发，按照下列方法进行：
1）找出计时器时间最长的队列，该队列为所需的最高优先级队列，将位于队头的数据包转发；
2）计时器恢复初始状态；
3）检查转发后队列中数据包的数量，若为零则计时器保持初始状态直到有数据包到达；
4）若不为零则计时器开始重新计时。
CN 201110084734 2011-04-02 2011-04-02 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法 Expired - Fee Related CN102149207B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110084734 CN102149207B (zh) 2011-04-02 2011-04-02 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110084734 CN102149207B (zh) 2011-04-02 2011-04-02 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102149207A CN102149207A (zh) 2011-08-10
CN102149207B true CN102149207B (zh) 2013-06-19

Family

ID=44423121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110084734 Expired - Fee Related CN102149207B (zh) 2011-04-02 2011-04-02 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102149207B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109995673B (zh) * 2017-12-29 2022-06-21 中国移动通信集团四川有限公司 数据发送方法、装置、设备及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101069170A (zh) * 2004-09-10 2007-11-07 卡威姆网络有限公司 数据包队列、调度和排序
US7720085B1 (en) * 2002-05-06 2010-05-18 Packeteer, Inc. Method and apparatus for controlling transmission flow using explicit rate control and queuing without data rate supervision

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6807648B1 (en) * 1999-09-13 2004-10-19 Verizon Laboratories Inc. Variable-strength error correction in ad-hoc networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7720085B1 (en) * 2002-05-06 2010-05-18 Packeteer, Inc. Method and apparatus for controlling transmission flow using explicit rate control and queuing without data rate supervision
CN101069170A (zh) * 2004-09-10 2007-11-07 卡威姆网络有限公司 数据包队列、调度和排序

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于骊等.调度和拥塞控制相结合的无线网络资源分配模型.《计算机应用》.2009,(第02期),
调度和拥塞控制相结合的无线网络资源分配模型;于骊等;《计算机应用》;20090201(第02期);487-490页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102149207A (zh) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2737107C (en) Tcp congestion control for heterogeneous networks
Hwang et al. Packet scheduling for multipath TCP
CN100407698C (zh) 无线链路控制层的数据传输方法
CN103346963A (zh) 一种基于预测到达时间的mptcp数据调度方法
Ni et al. Fine-grained forward prediction based dynamic packet scheduling mechanism for multipath TCP in lossy networks
CN102111819B (zh) 一种延迟容忍网络
CN109120544A (zh) 一种数据中心网络中基于主机端流量调度的传输控制方法
TW200412074A (en) Packet transmission method and system, base station, wireless LAN terminal, and wireless LAN system using the same
CN102868645A (zh) Openflow交换机系统及其报文处理方法
JP4523596B2 (ja) ネットワークのためのパケットのフレームへのカプセル化
WO2013016971A1 (zh) 一种分组交换网中数据包发送和接收的方法及装置
Luo et al. A reinforcement learning approach for multipath TCP data scheduling
WO2016008399A1 (en) Flow control
WO2014139434A1 (en) System and method for compressing data associated with a buffer
Liu et al. Low latency datacenter networking: A short survey
Hegde et al. Experiences with a centralized scheduling approach for performance management of IEEE 802.11 wireless LANs
CN104219170B (zh) 无线网络中基于概率重传的包调度方法
WO2022143468A1 (zh) 数据传输方法、装置、系统及存储介质
CN101478486B (zh) 一种交换网数据调度方法、设备和系统
CN102149207B (zh) 提高wlan的tcp短期公平性的接入点调度方法
Zhou et al. Expresspass++: Credit-effecient congestion control for data centers
Ding et al. DAQ: Deadline-aware queue scheme for scheduling service flows in data centers
Hsu et al. Cross layer design and analysis of multiuser wireless video streaming over 802.11 e EDCA
CN106254264B (zh) 一种非对称式网络传输协议设计方法
Ou et al. Out-of-order transmission enabled congestion and scheduling control for multipath TCP

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130619

Termination date: 20210402