毫米波网络传输性能测量及分析研究获进展

中国科学院计算机网络信息中心先进网络发展部在基于5G/B5G毫米波网络的传输协议性能测量工作中取得新进展，基于自有的60GHz毫米波网络试验床，从不同类别的拥塞控制算法粒度分析了传输协议在未来超高带宽易损无线链路和高带宽高时延易损端到端链路中的表现，并验证了边缘侧在跨异构网络传输中的性能提升作用。相关研究成果发表在Computer Communications(2021, Vol.171, pp.80-88)和国际电子电气工程师学会(IEEE)旗下会议International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks(WoWMoM)上。

为了满足6G网络的Tbps级带宽、百亿级接入总量等性能需求，需要启用新型无线通信技术，并集成各种通信链路形成立体化的信号覆盖网络。面向复杂异构的底层网络，考虑到作为最后一跳的毫米波无线通信技术具有超高带宽、极易损等不同于sub-6GHz通信技术的特点，传输层面临极大的性能挑战与迫切的改进需求。

拥塞控制作为传输协议调控速率的重要模块，需要确认不同类别的CCAs在毫米波网络上的具体表现，目前国内外在此粒度上的研究较为粗浅。本研究分析了loss/delay/BDP -based CCAs在NLOS毫米波场景中极差的适应能力和在E2E场景中错误的链路带宽估计表现，为后续CCA设计提供了重要的数据支撑和研究方向。同时，在边缘计算能力日渐发展的今天，该研究也实验了边缘节点能为端到端传输提供有效的协同能力，证实边缘侧协同的代理流能够在不挤占端到端流的前提下充分利用信道的空闲带宽，为未来实现端网协同的传输机制提供了方法论证。

图1.试验床拓扑

图2.四种CCAs在不同场景下的性能对比

图3.边缘侧协同的代理流与端到端流在并发传输中的性能对比