移动透明计算中基于跨层设计的文件传输协议研究

摘要

移动透明计算是一种移动智能设备用户只需要关心所需的服务，而不用关心底层操作系统和硬件的计算模式。移动透明计算中，文件传输协议对客户端与服务端之间的数据通信发挥着十分重要的作用，如何在保证简单易用的前提下提高传输效率及性能是移动透明计算中文件传输协议研究与设计的重点。
　　本文分析了使用IEEE802.11无线局域网作为通信网络的移动透明计算系统的特性，并针对移动透明终端资源有限和IEEE802.11无线局域网信道速率多变的问题，对TFTP(Trivial File Transfer Protocol)进行改进，提出了一种窗口动态自适应的轻量文件传输协议DTFTP(Dynamic Trivial File Transfer Protocol)。
　　DTFTP将滑动窗口机制引入TFTP，打破其锁步特性，在此基础上，提出了一种IEEE802.11无线局域网的跨层设计方案。该方案将物理层的信道速率传递给上层文件传输协议，通过详细分析IEEE802.11的传输过程，得出底层信道速率与所能承受的发送窗口之间的数量关系，再综合移动透明客户端的反馈信息，提出一种窗口动态调整机制。该机制动态调整DTFTP的发送窗口以适应底层信道速率的变化，提高了DTFTP的信道利用率和传输性能。
　　更进一步，本文介绍了移动透明计算下一种无线信道速率抖动频发的应用场景，提出了一种窗口平滑机制，以避免DTFTP因无线信道速率抖动导致窗口抖动和速率不稳。该窗口平滑机制使用过去一段时期内的信道窗口值的移动平均代替原来的信道窗口值参与窗口动态调整机制，抚平了DTFTP因速率抖动造成的窗口突变毛刺，提高了DTFTP的稳定性。
　　本文在移动透明计算中实现了DTFTP，并对其在传输速率、丢包率方面与TFTP进行了对比分析，结果表明，DTFTP在保持低丢包率的同时，明显提高了文件传输性能。最后本文在DTFTP中实现了窗口平滑机制，并在模拟的信道速率抖动频发环境中与没有窗口平滑机制的DTFTP进行了对比分析，结果表明，窗口平滑机制在保持高效传输的同时，降低了DTFTP的丢包率。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 课题研究现状

1．3 本文主要研究内容

1．4 本文结构

1．5 本章总结

2 移动透明计算环境中的文件传输协议

2．1 移动透明计算概述

2．1．1 移动透明计算体系结构

2．1．2 移动透明计算的特征

2．1．3 移动透明计算的应用

2．2 移动透明计算中的透明网络

2．3 IEEE 802.11无线局域网的速率自适应机制

2．4 无线局域网中的跨层设计

2．5 文件传输协议介绍

2．5．1 不同网络环境下的文件传输协议

2．5．2 现有文件传输协议存在的主要问题

2．6 本章小结

3 一种窗口自适应轻量文件传输协议DTFTP

3．1 移动透明计算中基于跨层设计的窗口动态调整机制

3．1．1 基本假设

3．1．2 获取物理层速率的跨层设计方案

3．1．3 移动透明计算环境下DTFTP窗口动态调整机制

3．1．4 DTFTP客户端窗口反馈机制与超时重传机制

3．1．5 DTFTP定时器管理

3．1．6 DTFTP包结构

3．2 DTFTP传输过程描述

3．3 实验结果及分析

3．3．1 实验平台与参数

3．3．2 结果分析

3．4 本章总结

4 DTFTP窗口平滑机制

4．1 窗口平滑机制研究背景与意义

4．2 移动平均概述

4．3 具有窗口平滑机制的DTFTP

4．4 实验结果与分析

4．5 本章小结

5 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 研究展望

参考文献

攻读学位期间主要研究成果

致谢