·142 工程科学学报，第37卷，第1期 针对时延和带宽都敏感的仿真场景，表5列出了 滤波算法和扩展矢量卡尔曼滤波算法下的吞吐量性 路径2丢包率从1%变化到5%时三种算法的收敛时 能.从表中同样能看出：无论对于哪种算法，随着路径 间以及稳定吞吐量的对比结果.从表中可以看出，对 2丢包率的增加，路径2的吞吐量减小，而路径1的吞 时延和带宽都敏感的仿真场景而言，扩展矢量卡尔曼 吐量增加，两者总的吞吐量将会变小.从表中还可以 滤波算法比卡尔曼滤波算法和Round--Robin算法收敛 看出，扩展矢量卡尔曼滤波算法的路径吞吐量均高于 得更快，吞吐量性能较后两者有显著提高。表6比较 卡尔曼滤波算法对应路径的吞吐量，这也与前文中分 了不同路径2丢包率情况下路径1和路径2在卡尔曼 析的结果相一致 表5时延与带宽都敏感场景下三种算法的收敛速度和稳定吞吐量对比 Table 5 Convergence speed and throughput comparison in time and bandwidth sensitive scene for three algorithms Round一Robin算法 卡尔曼滤波算法 扩展矢量卡尔曼滤波算法 路径2丢包率 吞吐量/kbps 收敛时间/s 吞吐量kbps 收敛时间/s 吞吐量/kbps 收敛时间/s 0.01 390 8.75 412 9.09 506 5.86 0.02 387 8.98 396 9.61 498 6.33 0.03 378 9.23 385 10.19 487 6.79 0.04 360 9.51 370 10.83 479 7.23 0.05 345 9.76 356 11.25 470 8.02 表6时延与带宽都敏感场景下扩展矢量卡尔曼滤波算法与卡尔曼滤波算法两条路径的吞吐量对比 Table 6 Throughput comparison of each path in time and bandwidth sensitive scene for Ext-Vec-Kalman-CMT and Kalman-CMT 卡尔曼滤波算法 扩展失量卡尔曼滤波算法 路径2丢包率 路径1吞吐量/kbps 路径2吞吐量/kbps 路径1吞吐量/kbps 路径2吞吐量kbps 0.01 105 307 151 355 0.02 106 290 162 336 0.03 110 275 174 313 0.04 124 246 196 283 0.05 129 227 228 242 Telecommunication System.California,US,2004:1230 5结论 Bl lyengar J R,Amer P,Stewart R.Concurrent multipath transfer 本文基于扩展矢量卡尔曼滤波算法提出了一种针 using sctp multihoming over independent end-o-end paths. IEEE/ACM Trans Networking,2006,14(5):951 对SCTP-CMT系统带宽与往返时间的联合预测算法， 4]Natarajan P,Iyengar JR.Amer P D.et al.Concurrent multipath 在此基础上设计了综合考虑发送端未经确认数据的路 transfer using transport layer multihoming:performance under 径选择算法.上述研究工作主要得益于Zhang在文献 network failures /Proceedings of IEEE Military Communications 03-14中所做的研究.仿真结果表明：对带宽敏感 Conference.Washington DC,006:1 仿真场景，算法的收敛速度比Round一Robin算法和卡 5] lyengar J R,Amer P,Stewart R.Performance implications of a 尔曼滤波算法更快，对吞吐量性能也有一定程度地 bounded receive buffer in concurrent multipath transfer.Comput Commun,2007,30(4):818 提高：对时延和带宽都敏感的仿真场景，由于综合考 [6] Natarajan P,Ekiz N,Amer P D,et al.Concurrent multipath 虑了带宽、往返时间以及发送端未经确认的数据对 transfer using SCTP multihoming:introducing the potentially- 性能的影响，算法在收敛速度与吞吐量两方面均有 failed destination state /Proceedings of the 7th International IF- 显著提高. IP-TC6 Networking Conference (NETWORKING 2008:Ad Hoc and Sensor Netuorks,Wireless Networks,Next Generation Inter- 参考文献 net).Singapore,2008:727 Stewart R.Stream Control Transmission Protocol.Washington: [] Kashihara S,Nishiyama T,lida K,et al.Path selection using ac- American IEEE Press,2007 tive measurement in multihomed wireless networks//Proceedings D] Iyengar J R,Shah K C,Amer P D,et al.Concurrent multipath of IEEE Conference of SAINT.Tokyo,2004:273 transfer using SCTP multihoming//Proceedings of the 2004 Inter- 8] Fracchia R,Casetti C,Chiasserini CF,et al.Wise:bestpath national Symposium on Performance Evaluation of Computer and selection in wireless multihoming environments.IEEE Transac-工程科学学报，第 37 卷，第 1 期 针对时延和带宽都敏感的仿真场景，表 5 列出了 路径 2 丢包率从 1% 变化到 5% 时三种算法的收敛时 间以及稳定吞吐量的对比结果． 从表中可以看出，对 时延和带宽都敏感的仿真场景而言，扩展矢量卡尔曼 滤波算法比卡尔曼滤波算法和 Ｒound--Ｒobin 算法收敛 得更快，吞吐量性能较后两者有显著提高． 表 6 比较 了不同路径 2 丢包率情况下路径 1 和路径 2 在卡尔曼 滤波算法和扩展矢量卡尔曼滤波算法下的吞吐量性 能． 从表中同样能看出: 无论对于哪种算法，随着路径 2 丢包率的增加，路径 2 的吞吐量减小，而路径 1 的吞 吐量增加，两者总的吞吐量将会变小． 从表中还可以 看出，扩展矢量卡尔曼滤波算法的路径吞吐量均高于 卡尔曼滤波算法对应路径的吞吐量，这也与前文中分 析的结果相一致． 表 5 时延与带宽都敏感场景下三种算法的收敛速度和稳定吞吐量对比 Table 5 Convergence speed and throughput comparison in time and bandwidth sensitive scene for three algorithms 路径 2 丢包率 Ｒound--Ｒobin 算法 卡尔曼滤波算法 扩展矢量卡尔曼滤波算法 吞吐量/ kbps 收敛时间/ s 吞吐量/ kbps 收敛时间/ s 吞吐量/ kbps 收敛时间/ s 0. 01 390 8. 75 412 9. 09 506 5. 86 0. 02 387 8. 98 396 9. 61 498 6. 33 0. 03 378 9. 23 385 10. 19 487 6. 79 0. 04 360 9. 51 370 10. 83 479 7. 23 0. 05 345 9. 76 356 11. 25 470 8. 02 表 6 时延与带宽都敏感场景下扩展矢量卡尔曼滤波算法与卡尔曼滤波算法两条路径的吞吐量对比 Table 6 Throughput comparison of each path in time and bandwidth sensitive scene for Ext-Vec-Kalman-CMT and Kalman-CMT 路径 2 丢包率 卡尔曼滤波算法 扩展矢量卡尔曼滤波算法 路径 1 吞吐量/ kbps 路径 2 吞吐量/ kbps 路径 1 吞吐量/ kbps 路径 2 吞吐量/ kbps 0. 01 105 307 151 355 0. 02 106 290 162 336 0. 03 110 275 174 313 0. 04 124 246 196 283 0. 05 129 227 228 242 5 结论 本文基于扩展矢量卡尔曼滤波算法提出了一种针 对 SCTP--CMT 系统带宽与往返时间的联合预测算法， 在此基础上设计了综合考虑发送端未经确认数据的路 径选择算法． 上述研究工作主要得益于 Zhang 在文献 ［13 － 14］中所做的研究． 仿真结果表明: 对带宽敏感 仿真场景，算法的收敛速度比 Ｒound--Ｒobin 算法和卡 尔曼滤波算法更快，对吞吐量性能也有一定程度地 提高; 对时延和带宽都敏感的仿真场景，由于综合考 虑了带宽、往返时间以及发送端未经确认的数据对 性能的影响，算法在收敛速度与吞吐量两方面均有 显著提高． 参 考 文 献 ［1］ Stewart Ｒ． Stream Control Transmission Protocol． Washington: American IEEE Press，2007 ［2］ Iyengar J Ｒ，Shah K C，Amer P D，et al． Concurrent multipath transfer using SCTP multihoming / / Proceedings of the 2004 Inter￾national Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication System． California，US，2004: 1230 ［3］ Iyengar J Ｒ，Amer P，Stewart Ｒ． Concurrent multipath transfer using sctp multihoming over independent end-to-end paths． IEEE /ACM Trans Networking，2006，14( 5) : 951 ［4］ Natarajan P，Iyengar J Ｒ，Amer P D，et al． Concurrent multipath transfer using transport layer multihoming: performance under network failures / / Proceedings of IEEE Military Communications Conference． Washington DC，2006: 1 ［5］ Iyengar J Ｒ，Amer P，Stewart Ｒ． Performance implications of a bounded receive buffer in concurrent multipath transfer． Comput Commun，2007，30( 4) : 818 ［6］ Natarajan P，Ekiz N，Amer P D，et al． Concurrent multipath transfer using SCTP multihoming: introducing the potentially￾failed destination state / / Proceedings of the 7th International IF￾IP-TC6 Networking Conference ( NETWOＲKING 2008: Ad Hoc and Sensor Networks，Wireless Networks，Next Generation Inter￾net) ． Singapore，2008: 727 ［7］ Kashihara S，Nishiyama T，Iida K，et al． Path selection using ac￾tive measurement in multihomed wireless networks / / Proceedings of IEEE Conference of SAINT． Tokyo，2004: 273 ［8］ Fracchia Ｒ，Casetti C，Chiasserini C F，et al． Wise: best-path selection in wireless multihoming environments． IEEE Transac- · 241 ·