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在计算机网络技术和无线通信技术的大力推动下，互联网正在朝数据通信网络、蜂窝无线网络和广播电视网络三网融合的方向演进，伴随出现了异构网络环境、多模通信终端和多样性的应用业务等新特征。在接入层面，由不同无线技术所实现的接入网络在同一区域相互重叠覆盖，构成了异构网络环境；多模终端设备可以灵活地选择接入方式，在不同网络之间自由地移动和切换，并可获得不间断的网络传输服务。在这种趋势下，以TCP为主体的传统传输层协议难以满足异构网络环境所提出的要求。
流控制传输协议(Streaming Control Transmission Protocol或简写SCTP)在2000年被IETF接受为新的互联网传输层协议。针对TCP在互联网发展中表现的不足，SCTP在设计上引入了诸多新的特性，包括多宿性、多流性、消息分界、心跳机制、4次握手的关联建立流程等等。由此人们提出了许多基于SCTP的端到端传输技术，例如多径同传技术和移动性管理方案等，但在异构网络环境中，这些技术仍存在严重的性能下降问题。分析这些问题并提出相应的解决方案，对实现高效灵活的端到端传输服务具有重要意义。
本文基于SCTP的多宿性与多流性，以提高异构网络环境中的端到端传输性能为目标，着重研究以下问题：如何有效利用异构网络环境中的多条端到端路径进行并行传输，以聚合网络的带宽资源，提高传输吞吐量?如何有效利用SCTP的多宿性和多流性，为混合业务内的不同业务流提供区分服务，优化混合业务服务质量?如何提高移动SCTP在异构网络环境中的切换性能，提高端到端传输服务质量?论文的创新性工作主要包括以下几个方面：
1.深入分析SCTP多径同传场景的数据包整序过程，基于不同的路径延迟的假设条件，建立相应的整序延迟的形式化分析模型，并在此基础上提出最小端到端延迟的路径子集选择算法。已有对数据包整序延迟的相关研究工作主要是针对各种类型的排队系统和各种ARO协议而展开，其假设条件不适用于SCTP多径同传网络场景。针对互联网主干网的端到端延迟具有相对恒定性的特点，本文基于路径延迟恒定性假设条件，建立相应的整序延迟和端到端延迟分析模型。与已有工作相比，该模型综合考虑了网络环境参数和SCTP拥塞控制机制对整序过程的影响。仿真结果表明，该模型具有较高的准确性。为了使分析模型不受网络路径延迟分布的限制，本文基于路径延迟为一般分布的假设条件，建立相应的整序延迟和端到端延迟分析模型。相比前一个模型，该模型具有更强的适用性，但同时由于该模型忽略了SCTP拥塞控制机制的作用，在分析路径延迟为相对恒定性的网络时准确性偏低。
在SCTP多径同传场景中的整序延迟和端到端延迟分析模型基础上，本文提出最小端到端延迟的路径子集选择算法。经验证该算法所获得的最优端到端延迟的传输路径子集的结果与仿真实验结果相一致，表明了该算法的有效性。
2.提出支持混合业务的多宿多流传输协议HMMTP。针对互联网的传统传输协议难以满足混合业务中业务流的区分服务的问题，提出具有业务感知能力的多宿多流传输协议HMMTP。该协议通过跨层优化设计为业务流分配适当的传输路径，满足流粒度的服务质量需求，并有效地缓解同一业务流内的数据包乱序问题。仿真结果表明，相比较多径同传协议SCTP-CMT，本文所提出的HMMTP能够更好地满足混合业务的区分服务需求，同时由于缓解同一业务流内的数据包乱序问题使混合业务的总体吞吐量获得提升。
3.提出移动SCTP切换性能优化方法SSA和FRX-TH。针对移动SCTP切换过程中的吞吐量骤降问题，本文利用端到端可用带宽估测技术和RTT测量技术，提出移动SCTP切换优化方法SSA。该方法可以使移动SCTP根据目标网络带宽状况调整新主路径的拥塞窗口大小和拥塞控制状态，避免了切换后不必要的慢启动过程和吞吐量骤降现象。针对切换前后路径延迟差异导致数据包乱序和伪快速重传问题，本文提出FRX-TH方法。该方法通过新旧主路径RTT的测量结果，对切换过程中的数据包乱序进行预判，通过调整移动SCTP拥塞控制策略避免数据包乱序的发生，从而缓解了切换过程中的伪快速重传问题。通过一个混合有线网络和无线网络的仿真拓扑环境，验证了本文所提出的方法可以使移动SCTP切换中的吞吐量、伪快速重传和传输服务中断时间得到显著的改善。