Simulation-based study of MPTCP (Multipath TCP)
我们当前的世界被网络所革命，网络将任何机器与任何其他机器互连。如今，设备通过许多不同的网络适配器（以太网、WiFi、GSM）插入网络，并且网络设备越来越多地彼此互连，从而创建高度网状网络。因此，在任何两个端点之间创建冗余路径，从而实现多路径或使用多个路径来处理通信。多路径的好处是增强了对故障的鲁棒性，并使通信成本最小化。在目前的工作中，我们将讨论一些解决方案的多径应用到传输层。我们将揭示多路径面临的最重要的问题是数据包重新排序，我们也将揭示我们的模拟结果。
2011-12-20 cs.NI
Forward Delay-based Packet Scheduling Algorithm for Multipath TCP
多路径TCP（MPTCP）是允许网络设备在多个并发路径上传输数据的传输层协议，并且因此比传统的单路径TCP更有效地利用网络资源。然而，作为一种可靠的协议，MPTCP仍然需要在接收器处以与发送器处传输数据分组相同的顺序（向上层应用）递送数据分组。针对MPTCP中由于每条路径的延迟和带宽的异构性而导致的数据包乱序问题，提出了一种基于前向延迟的数据包调度（FDPS）算法。其主要思想是发送端根据估计的转发延迟和吞吐量差异，通过并发路径发送数据包。通过在不同网络条件下的仿真，结果表明，与以往的几种算法相比，我们的算法显着地保持了在接收端的有序到达分组。
2015-01-13 cs.NI
From Single Lane to Highways: Analyzing the Adoption of Multipath TCP in the Internet
多路径TCP（MPTCP）扩展了传统TCP，使源和目的地的多个连接端点能够同时使用。MPTCP自2013年标准化以来一直在积极开发，最近在2020年2月，MPTCP被上传到Linux内核。在本文中，我们提供了第一个广泛的分析MPTCPv0在互联网上。我们探测整个IPv4地址空间和IPv6命中列表，以检测在端口80和443上运行的启用MPTCP的系统。我们的扫描显示，支持MPTCP的IP稳步增加，在IPv4上达到9k+，在IPv6上达到几十个。我们还发现了一个看似MPTCP功能的主机，中间盒镜像TCP选项的工件的显着份额。我们对选定的主机进行有针对性的HTTP（S）测量，发现中间盒可以积极影响使用MPTCP的应用程序的感知质量。最后，我们分析了CAIDA和MAWI的两个补充流量跟踪，以揭示MPTCP的实际使用情况。我们发现，虽然MPTCP的使用量在过去几年中增加了20倍，但其流量份额仍然很低。
2021-06-14 cs.NI
Multipath IP Routing on End Devices: Motivation, Design, and Performance
现在，大多数终端设备都配备了多个网络接口。应用程序可以利用所有可用的接口，并受益于多路径传输。多路径TCP（MPTCP）是近年来提出的一种在传输层实现多路径传输的协议，引起了学术界和工业界的广泛关注。然而，MPTCP仅支持基于TCP的应用，并且其多路径路由灵活性有限。在本文中，我们研究了从终端设备的网络层编排多路径传输的可能性，并开发了一个多路径IP（MPIP）的设计，包括信令，会话和路径管理，多路径路由，和NAT穿越。我们在Linux和Android内核中实现了MPIP。通过控制实验室实验和互联网实验，我们证明了MPIP可以有效地实现在网络层的多径增益。它不仅支持传统的TCP和UDP协议，还可以与MPTCP无缝协作。通过促进用户定义的定制路由，MPIP可以以协调的方式路由来自竞争应用的流量，以最大限度地提高聚合用户体验质量。
2017-09-17 cs.NI
A Longitudinal View at the Adoption of Multipath TCP
多路径TCP（MPTCP）扩展了传统TCP，使源和目的地的多个连接端点能够同时使用。MPTCP自2013年标准化以来一直在积极开发，最近在2020年2月，MPTCP被上传到Linux内核。在本文中，我们提供了一个深入的分析MPTCPv0在互联网上和第一次分析MPTCPv1的日期。我们探测整个IPv4地址空间和IPv6命中列表，以检测在端口80和443上运行的启用MPTCP的系统。我们的扫描显示支持MPTCPv0的IP稳步增加，在IPv4上达到13k+（一年内增加了2 $\times$），在IPv6上达到1k（增加了40 $\times$）。MPTCPv1部署相对较低，$\approx$ 100支持IPv4和IPv6中的主机，其中大部分属于Apple。我们还发现了大量看似支持MPTCP的主机，这是一个镜像TCP选项的中间盒的工件。我们对选定的主机进行有针对性的HTTP（S）测量，发现中间盒可以积极影响使用MPTCP的应用程序的感知质量。最后，我们分析了CAIDA和MAWI的两个补充流量跟踪，以揭示MPTCP的实际使用情况。我们发现，虽然MPTCP的使用量在过去几年中增加了20倍，但其流量份额仍然很低。
2022-05-24 cs.NI
Benefit of Multipath TCP on the Stability of Network
多路径TCP技术近年来受到了广泛的关注，它可以为私人和商业用户提供更好的服务质量。它利用多个可用路径并通过所有可用路径发送数据包。自从苹果决定在其智能手机和平板电脑上使用多路径TCP来支持Siri话音识别应用程序以来，多路径TCP的发展受到了越来越多的研究人员和供应商的关注。本文从多路径TCP对网络稳定性的影响出发，研究了多路径TCP的性能。特别是，我们研究了三个场景，互联网是最大的网络，涉及异构流量，数据中心与互联网规模网络和无线网络相比规模较小，但流量模式不同，其能耗也需要考虑。我们的研究表明，稳定性的影响，但不严重的互联网和无线网络，但数据中心网络的稳定性受到严重影响，由于其突发性的流量模式。
2015-05-11 cs.DC cs.NI
Multipath TCP with Single Radio Access Technologies: a Paradox or an Opportunity?
本文研究MPTCP在单一无线接入技术网络中的应用，通过车载网络实验证明其能通过共享IEEE 802.11p接口实现无缝切换并保障高效通信。
2025-04-30 cs.NI
ALCS: An Adaptive Latency Compensation Scheduler for Multipath TCP in Satellite-Terrestrial Integrated Networks
针对星地一体化网络中多路径TCP调度面临的异构、不稳定和切换挑战，提出ALCS调度器，通过融合RTT、拥塞窗口、在途排队数据包及卫星轨迹信息并采用自适应延迟补偿与主动切换管理，在Linux内核实现后较基准算法吞吐量提升9.8%至44.0%。
2025-03-11 cs.NI
Reinforcing Edge Computing with Multipath TCP Enabled Mobile Device Clouds
近年来，在移动设备的计算和存储能力方面已经见证了巨大的增长。然而，这种计算和存储能力中的大部分并不总是被充分利用。另一方面，旨在用多个边缘服务器取代传统的集中式强大云的移动边缘计算的普及正在迅速增长。特别是，由于减少了往返延迟，具有严格延迟要求的应用程序可以通过移动边缘云得到最佳服务。在本文中，我们提出了多路径TCP（MPTCP）启用移动终端云（MDC）作为现有的基于TCP或D2D设备云技术的替代品，因为它有效地利用了可用带宽，提供更高的吞吐量，以及确保强大的无线连接。我们调查的拥塞在移动设备云的形成，主要是由于在发现，服务的连续性和云组成的形成时，为服务提供节点的消息传递。我们提出了一个用户空间代理称为拥塞处理程序，使卸载的数据包从一个子流到其他链路质量的约束。此外，我们讨论了这种设计的好处，并进行初步的系统分析。
2019-10-30 cs.NI
An Active-Passive Measurement Study of TCP Performance over LTE on High-speed Rails
高速铁路（HSR）系统可能提供比飞机更有效的门到门运输方式。然而，它们也在为机上乘客提供无缝互联网服务方面提出了前所未有的挑战。在本文中，我们进行了一个大规模的主动-被动测量研究的TCP性能在LTE上的高速铁路。我们的测量目标是在中国以300 km/h以上的速度运行的高铁线路。我们通过受控设置和被动监测进行了广泛的数据汇集，获得了135719公里行程中收集的1732.9 GB数据。利用这样一个独特的数据集，我们可以测量重要的性能指标，如TCP有效吞吐量、延迟、丢失率，以及TCP流的关键特征、应用程序故障和用户行为。我们进一步定量研究了频繁的蜂窝切换对HSR网络性能的影响，并深入研究了两种广泛部署的传输层协议：TCP CUBIC和TCP BBR的性能。我们的研究结果揭示了当今的商业HSR网络的性能“在野外”，以及确定几个性能的低效率，这促使我们设计一个简单而有效的拥塞控制算法的基础上BBR进一步提高吞吐量高达36.5%。它们共同强调了开发对极端移动性友好的专用协议机制的必要性。
2018-12-12 cs.NI
The Past, Present, and Future of Transport-Layer Multipath
通信网络中的多路径由于其增加的可靠性、吞吐量、容错和负载均衡能力的吸引人的特征而获得动力。特别地，无线环境和网络中心被设想为在很大程度上依赖于多路径的能力来实现无缝切换、虚拟机（VM）迁移，并且通常将不太熟练的资源汇集在一起以实现整体的高熟练度。传输层具有端到端路径特性的知识，可以通过更好地利用多个路径来提高性能。实现传输层多路径的重要性，本文研究了传统的连接建立，流量控制，序列号分裂，确认和流量调度机制的现代化，用于多路径。由于拥塞控制定义了传输层的一个基本特征，我们研究了多径速率控制的工作原理，并分析了其稳定性和收敛性。我们还讨论了如何不同的多路径拥塞控制算法在他们的窗口增加和减少功能，他们的TCP友好性，和响应。据我们所知，这是第一篇深入调查论文，记录了互联网传输层从传统的单路径TCP到现代多路径TCP（MPTCP）协议的最新发展。除了描述这一演变的历史，我们还强调了在本文中仍然存在的挑战和研究问题。
2016-01-22 cs.NI
A Survey on Congestion Control and Scheduling for Multipath TCP: Machine Learning vs Classical Approaches
University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）
本文综述了MPTCP拥塞控制与调度中的经典方法和机器学习方法，比较其优缺点，并介绍仿真与真实环境实现，以推动通信领域机器学习研究。
2023-09-17 cs.LG cs.NI
A New Queue Discipline for Reducing Bufferbloat Effects in HetNet Concurrent Multipath Transfer
异构无线网络已经演进以达到对因特网接入的低延迟和高吞吐量的应用要求。最近的研究提高了网络性能采用多路径TCP，它聚合流从异构无线接口在一个单一的连接。虽然现有的建议是强大的，耦合拥塞控制算法目前是有限的，因为路径延迟，带宽和丢失率的高变化，典型的异构无线网络，甚至更多的并发多径传输。这些传输经历缓冲膨胀，即，长时间排队造成的高延迟。因此，为了应对目前的限制，这项工作提出了CoDel-LIFO，一个新的主动队列管理（AQM）的纪律，以减少丢包率的多路径TCP拥塞控制机制。与其他方法不同，CoDel-LIFO优先考虑最近的数据包，然后有希望。本文通过比较CoDel-LIFO与CoDel和DropTail规则，对拥塞控制算法进行了详细的仿真分析。结果表明，CoDel-LIFO减少了队列丢弃，减少了对拥塞控制的影响，大大提高了有效吞吐量，并保持较低的RTT。
2016-09-29 cs.NI
MPTCP meets FEC: Supporting Latency-Sensitive Applications over Heterogeneous Networks
在过去的几年中，TCP经历了许多更新，以在各种网络条件下提供性能增强。然而，对于丢失，传统TCP检测和恢复机制几乎无法实现。快速重传和重传超时都需要至少一个额外的往返时间来执行，这可能会严重影响延迟敏感型应用程序的性能，特别是在有损或高延迟网络中。虽然前向纠错（FEC）不是这个方向的新举措，但大多数方法都在应用程序内部考虑FEC。在本文中，我们设计并实现了一个框架，FEC是集成在TCP。我们选择这种设计的主要目标是在高延迟和有损网络中通过TCP启用延迟敏感的应用程序，但保持应用程序不可知。我们进一步将这种设计纳入多路径TCP（MPTCP），在那里我们特别关注异构设置，考虑到TCP恢复机制进一步升级多路径中的线头阻塞的事实。我们评估所提出的框架的性能，并表明，这样的框架可以带来显着的好处相比，传统的TCP和MPTCP的延迟敏感的实际应用程序的流量，如视频流和Web服务。
2018-07-29 cs.NI
Learning Wi-Fi Connection Loss Predictions for Seamless Vertical Handovers Using Multipath TCP
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
我们提出了一种新的数据驱动的方法来在智能手机上执行平滑的Wi-Fi/蜂窝切换。我们的方法依赖于多个智能手机传感器提供的数据（例如，Wi-Fi RSSI、加速度、指南针、步数计数器、气压）来预测Wi-Fi连接丢失，并使用多路径TCP在不同连接模式之间动态切换。我们训练一个随机森林分类器和一个人工神经网络对现实世界的传感器数据收集的五个智能手机用户在三个月内。经过训练的模型在智能手机上执行，可以提前15秒可靠地预测Wi-Fi连接丢失，精度高达0.97，召回率高达0.98。此外，我们提出了四个DASH视频流实验，运行在Nexus 5智能手机上使用可用的Wi-Fi/蜂窝网络的结果。用于Wi-Fi连接丢失的神经网络预测用于在蜂窝链路上建立MPTCP子流。实验表明，我们的方法提供了无缝的无线连接，提高了DASH视频流的体验质量，并且与没有Wi-Fi连接丢失预测的切换方法相比，需要更少的蜂窝数据。
2019-07-24 cs.LG cs.NI
Centrality-Based Deployment of Queue Policies in Acyclic Multipath Routing Networks
Indian Institute of Technology Mandi（印度曼迪理工学院）
针对具有拓扑层次、无环路径和多路径路由的网络，提出基于Katz中心性的AQM部署策略，可提升网络稳定性并保障低延迟运行，经仿真验证有效。
2026-08-26 cs.NI
Fair and Efficient Distributed Edge Learning with Hybrid Multipath TCP
Deakin University（迪肯大学）；Amazon（亚马逊）
无线分布式边缘学习（DEL）的瓶颈已经从计算转移到通信，主要是DEL的聚合平均（Agg-Avg）过程。现有的基于传输控制协议（TCP）的DEL数据网络方案是应用不可知的，并且不能根据应用层要求进行调整。结果，他们引入了大量的多余时间和不受欢迎的问题，如不公平和掉队者。其他现有的缓解解决方案具有显著的局限性，因为它们跨路径平衡来自工作者的数据流速率，但是当路径表现出变化时经常招致不平衡的积压，从而导致掉队。为了促进更高效的DEL，我们通过将基于模型的MPTCP和基于深度强化学习（DRL）的MPTCP相结合来开发混合多路径TCP（MPTCP），以实现DEL的更快迭代和更好的公平性（通过改善落后者）。混合MPTCP基本上集成了两个根本的TCP发展：i）成功的现有的基于模型的MPTCP控制策略和ii）先进的新兴的基于DRL的技术，并引入了一种新颖的混合MPTCP数据传输，用于简化Agg-Avg过程的通信。大量的仿真结果表明，所提出的混合MPTCP可以克服多余的时间消耗和改善应用层的不公平性DEL有效，而不注入额外的不稳定性和掉队。
2022-11-03 cs.DC cs.LG cs.NI
MPTCP Linux Kernel Congestion Controls
多路径TCP（MPTCP）是一种很有前途的协议，它通过对传输层的有效创新，为TCP/IP协议栈的僵化问题带来了新的曙光。MPTCP连接由一个或多个子流的集合组成，其中每个子流提供到达目标远程端系统的替代路径。然而，简单地对每个子流应用标准TCP拥塞控制将给出不公平的资源共享。连接的各个子流会与常规单路径TCP连接争夺瓶颈链路，导致它们处于饥饿状态。为了解决这个问题，多径拥塞控制算法以耦合的方式调整所有子流的发送操作，以便实现各种目标，例如，友好性、响应性、吞吐量改进和拥塞平衡。在这份报告中，我们描述了四个耦合的拥塞控制算法部署在MPTCP Linux内核实现，即：LIA，OLIA，BALIA和wVegas。我们提供了每个算法的技术细节的简明材料，同时从一个单一的符号总结了所有这些。
2018-12-07 cs.NI
Multi-Flow Congestion Control with Network Assistance
用于增强内容分发的性能和稳定性的公知技术是使用多个传播流。多路径TCP（MPTCP）是Internet上最流行的多流协议，允许接收方利用多条路径到达单个发送方。然而，MPTCP不能完全利用多路径连接的潜在收益，因为它必须与（单流）TCP公平地共享资源，而不清楚可用路径是否共享任何瓶颈链路。在本文中，我们介绍了一种混合拥塞控制算法的多路径和多路径传输，使更高的带宽利用率相比，MPTCP，同时保持友好的TCP流。我们的解决方案采用（i）一个网络中的模块，提供必要的拓扑信息和（ii）规范化多流拥塞控制（NMCC），一种新的端到端的拥塞控制算法。虽然NMCC是架构独立的，网络中的模块可以适用于多协议标签交换（MPLS）或软件定义网络（SDN），我们的原型是在发布-订阅互联网（PSI）架构上实现的，它提供集中的路径形成和源路由。使用实际的协议实现部署在我们的测试平台上，我们提供的实验结果，验证我们的设计在性能，适应不断变化的网络条件和友好的其他流量方面的有效性。
2017-07-06 cs.NI
Fog-supported delay-constrained energy-saving live migration of VMs over MultiPath TCP/IP 5G connections
Sapienza University of Rome（罗马大学）
本文提出了一种基于多路径 TCP/IP 5G 连接的虚拟机节能 live 迁移方案，通过可设置复杂度的带宽管理器实现能耗最小化和延迟约束。
2018-05-31 cs.NI
Endpoint-transparent Multipath Transport with Software-defined Networks
多路径转发包括同时使用多个路径在网络上传输数据。虽然大多数这样的技术需要端点修改，我们调查如何多路径转发可以在网络内部，透明的端点主机。使用这种以网络为中心的方法，分组重新排序成为关键问题，因为它可能导致关键的性能下降。我们提出了一个软件定义的网络架构，自动设置多路径转发，包括解决方案的重新排序和性能提高，无论是在发送端通过多路径调度算法，和接收端，通过重新排序的顺序数据包在一个专用的网络缓冲区。我们实现了一个原型与常用的技术，并评估它在仿真和真实的网络。我们的研究结果表明，一致的吞吐量提高，由于使用聚合路径容量。我们比较多路径TCP，我们表明我们的方法可以实现类似的性能，同时提供端点透明的优势。
2016-08-16 cs.NI
Improving congestion control for Concurrent Multipath Transfer through bandwidth estimation based resource pooling
流控制传输协议（SCTP）于2001年引入，作为传统传输协议（即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP））的多路径变体。并发多路径传输（CMT）已被提出作为SCTP的扩展，以支持可用的多个路径的并发使用。本文提出了一种基于资源池原理的CMT-SCTP拥塞控制算法。我们使用的连接带宽估计，以获得多个路径上的不同流正在使用的网络资源的集合。基于这些带宽估计，我们已经使用基于带宽估计的资源池方法来调整各个路径的拥塞窗口。我们比较我们提出的方案与CMT-SCTP通过ns-2为基础的模拟。
2016-12-03 cs.NI
Performance Evaluation of TCP over Mobile Ad hoc Networks
随着移动计算设备的激增，对与物理位置无关的连续网络连接的需求已经刺激了对使用移动自组织网络的兴趣。由于传输控制协议（TCP）是用于在因特网中通信的标准网络协议，因此任何具有因特网服务的无线网络都需要与TCP兼容。TCP被调整为在传统的有线网络中表现良好，其中数据包丢失主要是因为拥塞。然而，Ad-hoc移动网络中的TCP连接受到诸如高比特出错率、频繁的路由改变、多路径路由和临时网络分区等问题的困扰。TCP在这种连接上的吞吐量并不令人满意，因为TCP将分组丢失或延迟误解为拥塞，并调用拥塞控制和避免算法。本研究主要针对TCP协议在高误码率（Bit出错率，BER）和移动性的Adhoc移动网络中的性能进行研究。仿真模型的实现和实验进行了使用网络仿真器2（NS 2）。
2010-02-10 cs.NI
A Performance Analysis Model of TCP over Multiple Heterogeneous Paths for 5G Mobile Services
在新兴5G移动业务的主要需求驱动下，并发多路径传输（CMT）的需求仍然突出。然而，多径传输协议尚未被广泛采用，基于TCP的CMT方案仍将在5G中占据主导地位。然而，TCP流在多个异构路径上传输的性能容易出现链路质量不对称，我们的实地调查显示，这种程度是显着的。在本文中，我们提出了一个性能分析模型，TCP在多个异构路径在5G场景中，其中带宽和延迟不对称的考虑。采用现场调查参数进行评价表明，该模型在实际环境中具有较高的精度。从该模型可以得出一些有趣的推论，如影响TCP在异构网络中的性能的主导因素，以及在不同的路径异构情况下确定适当的链路数的标准。因此，该模型可以为5G移动业务中基于TCP的CMT解决方案的设计提供指导。
2018-04-07 cs.CR cs.NI eess.SP
BaPu: Efficient and Practical Bunching of Access Point Uplinks
如今，无线上传大量用户生成内容（UGC）的需求不断增长，但这仍然受到住宅宽带回程节流（通常在1到3 Mbps之间）的严重限制。我们提出了BaPu，一个精心设计的系统，实现了WiFi接入点的回程，以实现高聚合吞吐量。BaPu的灵感来自于十年的网络设计原理和技术，以实现无线链路和多路径上的高效TCP。BaPu旨在实现两个主要目标：1）不需要客户端修改，易于增量采用; 2）不仅支持UDP，而且还支持TCP流量，以极大地扩展其适用性到广泛的流行应用程序，如高清流媒体或大型文件传输。我们用普通的硬件做了BaPu的原型。我们广泛的实验表明，尽管TCP的敏感性，典型的信道因素，如高无线数据包丢失，无序的数据包到达由于多路径，异构回程容量，和动态延迟，BaPu实现了回程聚合高达95%的理论最大吞吐量UDP和88%的TCP。我们还根据经验估计了可以从住宅宽带中利用的潜在空闲带宽。
2013-01-28 cs.NI
Exploiting the power of multiplicity: a holistic survey of network-layer multipath
互联网本质上是一个多路径网络-因为底层网络只有一条连接各个节点的路径，这是非常脆弱的。不幸的是，传统的互联网技术是围绕源和目的地之间的单一工作路径的限制性假设而设计的。缺乏本地多路径支持会限制网络性能，即使底层网络连接丰富且具有冗余多路径。计算机网络可以利用多样性的力量来释放互联网固有的冗余。这开辟了一个新的前景的机会，有希望增加吞吐量（通过同时使用多个路径）和增加可靠性和容错性（通过使用多个路径的备份/冗余安排）。在网络方面有许多新兴的趋势，表明互联网的未来将是明确无误的多路径，包括在数据中心计算中使用多路径技术;无线中的多接口、多信道和多天线趋势;具有异构接入网络的多宿主移动设备的普遍性;以及多路径传输协议（如MP-TCP）的开发和标准化。本文的目的是提供一个全面的调查文献的网络层多路径解决方案。我们将详细研究两个重要的设计问题，即如何计算和选择路由的控制平面问题，以及如何在计算路径上分割流的数据平面问题。本文的主要贡献是一个系统的阐述了网络层多路径路由的主要设计问题，并对网络层多路径的大量文献进行了广泛的调查。我们还强调开放的问题，并确定未来工作的方向。
2015-02-07 cs.NI
Learning to Harness Bandwidth with Multipath Congestion Control and Scheduling
多路径TCP（MPTCP）已经作为用于利用和汇集无线/有线通信网络和数据中心中的可用带宽的促进器而出现。诸如链接增加算法（LIA）、启发式LIA（OLIA）和平衡链接自适应（BALIA）的MPTCP的现有实现包括用于拥塞控制和分组调度的单独算法，具有预先选择的控制参数。我们提出了一种基于深度Q学习（DQL）的框架，用于MPTCP的联合拥塞控制和分组调度。该解决方案的核心是一个智能代理的接口，学习和驱动，它从经验中学习最佳的拥塞控制和调度机制，使用DQL技术与策略梯度。我们提供了严格的系统动力学稳定性分析，提供了重要的实际设计见解。此外，所提出的DQL-MPTCP算法利用“递归神经网络”，并将其与“长短期记忆”集成，用于连续i）学习子流（路径）的动态行为，以及ii）使用优先经验重放对其行为迅速做出响应。通过大量的仿真实验，我们证明了所提出的基于DQL的MPTCP算法优于MPTCP LIA，OLIA和BALIA算法。此外，DQL-MPTCP算法是鲁棒的时变网络特性，并提供动态探索和开发的路径。
2021-05-29 cs.NI
Multipath Communication with Finite Sliding Window Network Coding for Ultra-Reliability and Low Latency
我们使用随机线性网络编码（RLNC）为基础的计划，多径通信中存在的有损链路具有不同的延迟特性，以获得超可靠性和低延迟。提出了RLNC的滑动窗口版本，其中使用窗口大小的数据包生成编码数据包，并将其插入不同路径中的系统数据包中。以与数据率成比例的循环方式在路径中调度分组。我们使用有限的编码和解码窗口大小，不依赖于反馈关闭滑动窗口，不像以前的工作。我们的两个路径与LTE和WiFi特性的实现表明，所提出的滑动窗口方案实现了更好的延迟相比，块RLNC码。它还表明，所提出的方案实现了低延迟通信，通过多个路径相比，个别路径的突发性流量通过翻译的吞吐量在两个路径上的延迟增益。
2018-02-02 cs.NI
TCP in 5G mmWave Networks: Link Level Retransmissions and MP-TCP
mmWave通信是未来5G移动网络的基石之一，其特征在于同时具有潜在的数千兆容量和非常动态的信道，对阻塞敏感，接收信号质量的大幅波动，以及可能的突然链路中断。虽然在文献中已经彻底研究了解决这些问题的物理和MAC层方案的性能，但毫米波链路和传输层协议（如TCP）之间的复杂交互仍然相对未被探索。本文使用ns-3 mmWave模块及其基于纽约市实际测量的信道模型，分析Linux TCP/IP堆栈的性能（i）有和没有链路层重传，表明它们是在mmWave链路上达到高TCP吞吐量的基础，（ii）在多个LTE和mmWave链路上使用多路径TCP（MP-TCP），示出了在不同条件下哪些是次级路径和拥塞控制算法的吞吐量最优组合。
2017-03-27 cs.IT cs.NI math.IT
Improving Energy Efficiency of MPTCP for Mobile Devices
多路径TCP（MPTCP）是一种新的传输协议，它使系统能够通过多个网络接口利用可用路径。MPTCP对于通常具有多个无线接口的移动设备特别有用。然而，这些设备具有有限的功率容量，因此需要明智地使用这些接口。在这项工作中，我们开发了一个模型，MPTCP能耗来自实验测量使用MPTCP在移动终端与蜂窝和WiFi接口。使用我们的能量模型，我们确定了一个操作区域，与标准TCP和MPTCP相比，该操作区域有提高功率效率的空间。我们设计并实现了一种改进的节能MPTCP，称为eMPTCP。我们评估eMPTCP的移动终端在几种情况下，包括不同的带宽，背景流量和用户的移动性。我们的研究结果表明，与MPTCP相比，eMPTCP可以降低高达15%的功耗，同时保持MPTCP的可用性和鲁棒性优势。此外，我们表明，当与WiFi上的TCP相比，这是比LTE上的TCP更节能，eMPTCP获得显着更好的性能，相对较少的额外的能量开销。
2014-06-17 cs.NI
More Than The Sum Of Its Parts: Exploiting Cross-Layer and Joint-Flow Information in MPTCP
多路径TCP（MPTCP）是对TCP的扩展，其通过可用的网络接口聚合多个并行连接。MPTCP将其调度决策基于在子流处观察到的各个RTT值，但不尝试对子流执行任何种类的联合优化。使用MPTCP调度器作为一个例子，在本文中，我们表明，利用跨层信息和优化调度决策联合在多个流，可以导致显着的性能增益。虽然我们的结果只代表了一个数据点，但它们说明了需要从更全面的角度看待MPTCP，而不是像目前这样单独对待连接。我们呼吁新的方法和研究如何以有效和公平的方式使用MPTCP提供的多个并行连接。
2017-11-20 cs.NI
PTP: Path-specified Transport Protocol for Concurrent Multipath Transmission in Named Data Networks
命名数据网络（NDN）是一个很有前途的未来互联网架构，以支持内容分发。其固有的无地址路由模式带来了有价值的特性，以提高传输的鲁棒性和效率，例如，用户能够同时从多个提供商下载内容。然而，多路径传输NDN与多路径TCP不同，即NDN中的“路径”对用户是透明的并且不受用户控制。为此，用户将所有传输路径上的业务作为一个整体来控制，这导致了明显的低带宽利用率问题。特别地，某个路径的拥塞将触发未充分利用的其他传输路径上的业务减少。已经提出了一些解决方案，让路由器平衡不同路径的负载，以避免过早拥塞某条路径。然而，随着网络规模的增加，获得最佳负载均衡解决方案（解决多商品流问题）的复杂性变得更高，这限制了通用NDN部署。本文介绍了一种折衷的解决方案--路径指定传输协议（PTP）。PTP支持标签交换和无地址路由方案。具体而言，标签交换方案便于用户精确地控制每个传输路径上的流量，而无地址路由方案保持了从任何提供商检索内容的宝贵功能，以保证鲁棒性。由于传输路径上的流量可以由消费者显式地控制，因此路由器不再需要负载均衡，这减少了路由器的计算负担，从而增加了系统的可扩展性。实验结果表明，PTP协议显著提高了用户的下载速率，提高了网络的吞吐量。
2018-08-24 cs.NI
Network Congestion Control with Markovian Multipath Routing
Universidad de Chile（智利大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
提出一种集成TCP/IP多路径路由模型，结合基于端到端排队时延的速率控制与基于总期望时延的马尔可夫路由均衡，证明唯一均衡态存在性并给出分布式算法。
2014-01-02 cs.NI cs.SY eess.SY
Saflo: eBPF-Based MPTCP Scheduler for Mitigating Traffic Analysis Attacks in Cellular Networks
本文提出基于 eBPF 的 MPTCP 调度器 Saflo，通过内核空间多路径调度与用户空间机器学习攻击检测协同工作，在保障网络性能的同时有效降低蜂窝网络中视频和用户识别攻击的准确率。
2025-02-06 cs.CR cs.NI
Leveraging Coupled BBR and Adaptive Packet Scheduling to Boost MPTCP
针对多路径TCP（MPTCP）的传输性能，已经提出了很多优化算法。然而，现有的MPTCP协议在有损和不断变化的网络中仍然远远不能令人满意，因为它们基于丢失的拥塞控制和难以管理多个子流。最近，一种基于拥塞的拥塞控制（BBR）被提出来通过更好地利用带宽来提高TCP传输性能。由于BBR的优越性能，我们尝试将其应用到MPTCP中，为此，需要重新设计MPTCP的耦合拥塞控制，并开发一个能够有效利用BBR特性的功能调度器，以提高性能。在本文中，我们首先提出耦合BBR作为一个耦合的拥塞控制算法的MPTCP，以实现高吞吐量和稳定的发送速率在有损网络的情况下，保证公平与TCP BBR流和均衡的拥塞。然后，为了进一步提高性能，我们提出了一个自适应冗余和逐包（AR\&P）调度器，其中包括两种调度方法，以提高适应性，在高度动态的网络场景和保持在非对称网络中的数据包传递的顺序。基于Linux内核的实现和实验在两个测试床和真实的网络场景中，我们表明，该方案不仅提供了更高的吞吐量，但也提高了鲁棒性，并在一些苛刻的情况下，减少乱序数据包。
2021-06-11 cs.NI
Low Delay Scheduling of Objects Over Multiple Wireless Paths
在本文中，我们考虑的任务，调度数据包传输之间的多个路径不确定，时变延迟。我们观察到，要求通常是以低延迟传输应用层对象（网页、图像、视频帧等），因此重要的是对象延迟而不是每个数据包延迟。这对多路径调度器设计具有根本性的影响。我们介绍SOS（随机对象感知的），第一个多路径调度，考虑应用层对象的大小和它们之间的关系，链路的不确定性。我们证明，SOS减少了50-100%的生产WiFi和LTE链路相比，最先进的路由器的95%百分位对象交付延迟。我们扩展SOS利用FEC和处理调度多个对象并行。我们发现，HTTP对象的明智优先级调度可以导致页面加载时间提高2- 3倍
2018-08-07 cs.NI
QAware: A Cross-Layer Approach to MPTCP Scheduling
多路径TCP（MPTCP）允许应用程序通过为每个接口创建TCP子流来透明地使用所有可用的网络接口。MPTCP的一个关键组件是决定每个数据包使用哪个子流的调度器。现有的调度器通常使用端到端路径属性（诸如延迟和带宽）的估计来做出调度决策。在本文中，我们表明，这些调度决策可以显着改善，将现成的本地信息从设备驱动程序队列中的决策过程。我们提出了QAware，一种新的跨层MPTCP调度方法。QAware将端到端延迟估计与本地队列缓冲区占用信息相结合，可以更好、更快地适应网络条件。这导致更有效地利用可用资源和相当大的总吞吐量增益。我们提出了QAware的设计，并通过模拟评估其性能，并通过实际实验，将其与现有的路由器进行比较。我们的研究结果表明，QAware在各种用例和应用程序中的性能明显优于其他可用的方法。
2018-08-13 cs.NI
Evaluating the Impact of Packet Scheduling and Congestion Control Algorithms on MPTCP Performance over Heterogeneous Networks
针对异构网络下MPTCP性能受路径差异影响的问题，本研究概述MPTCP协议，分析现有分组调度与拥塞控制算法，并通过多异构条件实验评估算法组合对其性能的影响，为优化提供依据。
2025-11-18 cs.NI cs.PF
Scheduler-Agnostic Adaptive-FEC for MPQUIC: Field Evaluation over Commercial Cellular Paths
Network Service Systems Labs., NTT, Inc.（NTT公司网络服务系统实验室）
研究在车载蜂窝环境中MPQUIC数据报易丢包问题，提出复用QUIC丢包检测信号和RS编码库的自适应FEC方案，经车载现场实验评估，该方案在商用LTE/5G路径上提升了MPQUIC数据报的可靠性与延迟。
2026-07-17 cs.NI
Adaptive Cheapest Path First Scheduling in a Transport-Layer Multi-Path Tunnel Context
捆绑多种接入技术可提高网络连接的容量、弹性和稳健性。多址接入目前在3GPP的ATSSS框架中被标准化，支持不同的接入捆绑策略。在ATSSS内，多路径调度器需要基于路径特性来决定对每个用户分组使用哪个路径。Checks路径优先（CPF）调度器旨在在通过其他路径（例如，蜂窝）发送分组之前利用最便宜的路径（例如，WiFi）。在本文中，我们证明，使用CPF与MP-DCCP隧道可能会导致次优性能。这是由于调度器与端到端和隧道拥塞控制之间的不利交互。因此，我们设计了自适应Chesterion路径优先（ACPF）调度器，限制在主要瓶颈队列建设和移动流量的次要路径更早。我们在TCP和DCCP拥塞控制隧道上实现了ACPF。我们的评估表明，ACPF提高了CPF的平均吞吐量在24%到86%之间。
2021-06-30 cs.NI
Exploiting Path Diversity in Datacenters using MPTCP-aware SDN
最近，多路径TCP（MPTCP）已经被提出作为用于数据中心网络的替代传输方法。MPTCP提供将流分割成多个路径的能力，从而提供更好的性能和故障恢复能力。通常，MPTCP与基于流的成本多路径路由（ECMP）相结合，ECMP使用随机哈希将MPTCP子流划分到不同的路径上。然而，随机散列可能是次优的，因为不同的子流可能最终使用相同的路径，而其他可用路径仍然未被利用。在本文中，我们探讨了一个MPTCP感知SDN控制器，有利于替代路由机制的MPTCP子流。控制器使用数据包检测来提供确定性的子流分配路径。使用控制器，我们表明，MPTCP可以提供显着提高性能时，连接不受限制的主机的访问链路。为了减少由于访问链路的吞吐量限制的影响，我们还研究了在主机上使用多个接口。我们证明，使用我们修改的MPTCP Linux内核，每对IP地址使用多个子流可以提高多接口设置的性能。
2016-08-29 cs.NI
Integration of Carrier Aggregation and Dual Connectivity for the ns-3 mmWave Module
由于带宽的广泛可用性，毫米波（mmWave）频率将为下一代5G蜂窝网络中的移动用户提供非常高的数据率。然而，毫米波链路遭受来自普通材料的高各向同性路径损耗和阻塞，并且受到间歇性信道质量的影响。因此，在蜂窝网络和TCP/IP协议栈中的不同层的协议和解决方案已经被提出和研究。ns-3 mmWave模块是毫米波蜂窝网络端到端性能分析的重要工具，它已经详细建模了信道、物理（PHY）和介质访问控制（MAC）层，并扩展了更高层的长期演进（LTE）堆栈。在本文中，我们提出了在毫米波频率下用于3GPP新无线电（NR）的多连接技术的ns-3毫米波模块的实现，即载波聚合（CA）和双连接（DC），并讨论了如何将它们集成以增加ns-3毫米波模块提供的功能。
2018-02-19 cs.NI
