高铁上 LTE 中 TCP 性能的主被动测量研究
网络与互联网体系结构
2018-12-13 v1
摘要
高铁（HSR）系统相比飞机潜在提供更高效的门到门运输方式。然而，它们也给车载乘客提供无缝互联网服务带来了前所未有的挑战。本文中，我们对高铁上 LTE 的 TCP 性能进行了大规模主被动测量研究。我们的测量目标为中国运营速度高于 300 km/h 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收集，获得了在 135719 km 行程上收集的 1732.9 GB 数据。利用这一独特数据集，我们测量了重要性能指标如 TCP 良好吞吐量、延迟、丢包率，以及 TCP 流、应用构成和用户行为的关键特征。我们进一步定量研究了频繁蜂窝切换对高铁网络性能的影响，并深入检查了两种广泛部署的传输层协议 TCP CUBIC 和 TCP BBR 的性能。我们的发现揭示了当今商业高铁网络“在野外”的性能，并识别出若干性能低效之处，这促使我们设计一种基于 BBR 的简单而有效的拥塞控制算法，将吞吐量进一步提升达 36.5%。它们共同凸显了开发对极端移动性友好的专用协议机制的必要性。
引用
@article{arxiv.1812.04823,
title = {An Active-Passive Measurement Study of TCP Performance over LTE on High-speed Rails},
author = {Jing Wang and Yufan Zheng and Yunzhe Ni and Chenren Xu and Feng Qian and Wangyang Li and Wantong Jiang and Yihua Cheng and Zhuo Cheng and Yuanjie Li and Xiufeng Xie and Yi Sun and Zhongfeng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04823},
year = {2018}
}
备注
This is a pre-print version to appear in the 25th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom'19)