供应异构网络DCM-SCTP

一、研究背景及意义

未来无线网络

•         发展趋势：

–         广泛分布的3G/4G接入 (LTE)

–         大量部署WiFi热点 (WiMAX)

–         无线传感器网络 (物联网)

–         异构的、泛在的网络

–         多种接入技术并存

–         多接口的移动终端

–         稳定**的移动性支持

–         自适应的智能网络

移动多媒体服务

•         近年来，移动通信技术进步迅猛

–         无线网络取得**发展

–         传输速度和质量得到很大提高

•         移动设备的运算和存储能力明显提高

•         应用市场需要多媒体的、交互的用户体验

•         因此，现有的IP网络已经适合于移动多媒体的综合性业务传输：

–         IP可视电话

–         Real-time电影

–         交互网络

–         视频会议

移动性支持

•         多接口的普及

–         笔记本电脑: Ethernet + WLAN

–         手机:2G/3G+ WiFi + Bluetooth

•         用户使用的需求

–         移动漫游的体验

–         无缝连续的服务

–         服务质量的**

•         网络服务的推动

–         实时多媒体业务

–         云计算/云平台

–         未来的普适计算

–         ……

二、技术特点与成果

开发DCM-SCTP

•         Dynamic CognitiveMobile– SCTP

–         跨层的开发实现

–         提供*的移动性支持

•         链路层：动态监测链路状态和消息

•         网络层：智能配置和管理IP地址

•         传输层：为应用提供移动性支持

DCM-SCTP功能

•         自动扫描并连接到新网络

•         同构网络下，基于信号强度的**切换

•         异构网络下，基于链路质量的无缝切换

DCM-SCTP应用场景

•         添加新的网络设备（如USB无线网卡）

–         触发链路层消息，告知传输层

–         新的网络设备开始扫描可用网络

•         扫描到新的可接入网络（如WiFi）

–         建立链路层连接

–         网络层获取和配置IP地址

–         传输层添加IP地址，准备用于传送数据

•         同构网络下的**切换

–         接入了两个网络

–         链路层发现AP-2的信号比AP-1的要好

–         传输层同意并执行切换主路径

•         移出无线网络覆盖或者链路损坏

–         链路层发现AP-1的信号很弱或者消失

–         告知传输层执行删除IP地址

–         网络层释放IP地址，并断开链路层连接

•         异构网络下的无缝切换（如WiFi >3G)

–         先接入了3G网络

–         链路层发现WiFi网络，建立连接

–         网络层获取并配置IP地址

–         传输层添加IP地址

–         传输层发现WiFi连接比3G连接要好，执行切换主路径

系统设计

移动性用户

•         多接口的终端

•         运行DCM-SCTP

•         探测链路状态

•         支持**无缝切换

服务提供方

•         通过Internet与用户有多条路径连接

•         配备多种服务器

电脑终端开发

•         所有修改和部署**户终端

–         不用改变中间IP网络

–         服务器端只需要开启标准SCTP服务

•         成功实现DCM-SCTP功能

–         开发平台：Fedora 8 / Linux Kernel2.6.28

–         应用服务：文件传输，实时视频播放

–         网络环境：WiFi (IEEE802.11g) 和 3G(中国电信CDMA2000)

–         能够较好探测链路状态

–         实现**与无缝切换，用户对切换过程没有感觉

•         DCM-SCTP能够承载各种业务数据

–         可以根据业务需要定制切换决策和算法

•         提高了**性和稳定性

–         修改Linux内核

三、后续研发及移植

•         多路并行传输 (CMT)

–         可以使用多条路径同时传输数据

–         提高吞吐量，动态分配数据

–         已经在Linux内核中实现CMT功能

–         提出了CMT路径评估和选择算法

•         部分**性 (PR)

–         网络环境较差时，可以丢弃一些不重要或过期的数据

–         适用于实时性较强的服务，**其连续性

–         已经在Linux内核中实现PR功能

手机终端移植

•         移动多媒体服务在智能手机上会有更大的需求

–         绝大部分手机都有多个网络接口

–         手机用户因特网访问量大大**过笔记本电脑

–         手机携带方便，使用快捷

•         Android系统较适合DCM的移植开发

–         基于Linux内核的开源系统

–         应用开发环境和工具完备

–         50%的市场占有率，**的商机

–         用户使用熟悉简单

•         尝试打开Android平台的SCTP功能

–         开发平台：Android 2.2 (HTC) / Linux kernel2.6.32

–         修改系统配置文件，加注到内核的配置和编译文件中

–         交叉编译内核，刷进机器

•         Android-x86平台的SCTP应用开发

–         开发平台： Android 2.2-x86 / Linux kernel2.6.38

–         修改系统和内核配置，打开SCTP功能

–         配置双网卡，实现SCTP传输及手动地址切换

•         有望在Android系统中实现DCM-SCTP

–         所有修改和部署都在手机终端

DCM方案的优势

•         提供**的移动性支持

–         探测机制准确，切换有效且*

–         应用软件可以得到无缝连续的网络支持

–         服务提供方可以方便跟踪移动用户的网络位置

–         终端用户不会感觉到切换过程

•         关注终端，对中间网络不做改变

–         避免修改现有通行的网络协议标准

–         网络运营商不需要添加额外的设备支持

–         节省开支，部署*

•         对网络软件开发没有限制

–         能够**传输所有应用软件数据

–         只要使用对应的接口，即可得到DCM支持

–         不会影响软件用户的使用习惯

•         能够承载各种不同业务数据

–         可以根据业务需要定制合适的传输切换行为

–         适应多媒体业务的发展，放宽网络内容的供应

•         可以移植到多种流行的操作系统上

–         现在已经在Linux系统上实现，正在Android系统上研发

–         根据调研，Windows/Mac OS/FreeBSD/Solaris均有SCTP支持

•         能够跟现有和未来通信网络技术融合

–         根据不同的接入技术，定义具体的探测机制

–         适用于分布式的、多地址的服务系统（云计算/云平台）

–         适用于异构的、泛在的网络（普适计算）

–         可以配合智能网络，实现从服务器到用户端的全程优化

•         后续研究有望提高网络传输性能

–         CMT提高吞吐量，PR增强实时性

四、市场前景及应用

•         移动互联网用户急剧增长

–         年增长量在1亿以上

–         预计2013年**过7亿

•         促动因素：

–         互联网应用及内容的**发展

–         智能终端的**发展

–         移动互联网使用成本的**下降

•         移动互联网收益**

–         预计2013年**过6亿

–         具有移动性特色的应用体系将成为盈利的主要模式

•         “终端+应用+内容”的多元化、智能化、行业化已经成为移动互联网**发展的助推器

–         关注用户需求和体验

–         移动性是核心问题

经济社会效益

•         移动互联网市场空间**，产业链处于转型阶段

–         若能使用先进通用的DCM技术，适应产业链的转变，结合适当的商业模式，将产生可观的社会经济效益

•         目前，无线网络应用与服务的市场格局尚未确定，仍处于动态的市场割据阶段

–         企业可以凭借DCM技术的移动性和智能性支持，在市场争夺中占据有利地位，抢夺先机扩大市场规模，争取到**的市场利润

面向移动设备制造商

•         在终端中加入DCM-SCTP支持

–         配置多个网络接口 (WiFi+2G/3G)

–         系统开启SCTP+UDP传输 (Android)

–         加入跨层的DCM模块

•         用户可以享受到方便的无缝切换功能

–         自动选择较优的网络连接

–         加快数据传输，可适当使用带宽聚合

–         切换期间不会中断会话，保持连续性

–         提高网络使用效率，节省用户费用

–         配置简单，切换*用户操作

•         完善网络选择和切换功能，形成终端的特色功能

•         拓宽销售渠道，形成**手机的客户群

面向互联网内容提供商

•         通过DCM-SCTP软件传输多媒体数据

–         开发基于SCTP的客户端软件

–         软件中加入DCM的设备接口

–         定制业务的传输切换行为

–         服务器端开启SCTP服务支持

•         用户可以享受到流畅**的多媒体业务

–         自动选择优化的连接路由，加快数据传输

–         切换期间不会中断会话，保持连续性

–         着眼多媒体业务的调度**级策略

–         提高网络使用效率，节省用户时间和费用

–         可以为用户设置专门的传输服务

•         利用DCM-SCTP整合现有网络资源

•         完善配套服务和功能，以更好的体验吸引用户