本发明涉及无线网络，特别涉及一种面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法。
背景技术：
wifi技术获得飞速发展，成为全球最的和通用的网络接入技术，基本上所有的用户移动设备，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑均具备wifi接入能力。但与此同时，wifi系统的串扰问题也逐步成为影响实际部署的最问题，包括微波、蓝牙、雷达等串扰和系统间串扰。为解决wifi系统的串扰问题，现有技术采取的方案主要是拓展新的频带资源，降低工作信道重复的概率。但是随着更多用户选择wifi上网，而且，802.11ac为达到单用户峰值的带宽需求成倍增长，频带拓展始终无法满足网络发展的需求。
技术实现要素：
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法，包括：
通过时延校正获得相对准确的接收方信号测量结果，
建立各个时延水平对应的编码调制方案保护范围，
发送方选择保护范围内的编码调制方案与接收方进行通信。
优选的，所述通过时延校正获得相对准确的接收方信号测量结果，进一步包括：
在时延校正时，依次从编码调制方案最高阶到最低阶，发送数据包进行信道侦测；侦测过程使用单流，对编码调制方案进行逐信道侦测，在完成侦测之后，分别统计各阶编码调制方案的错误率epi；
估计每阶编码调制方案的估计吞吐量，并选择估计吞吐率最大的编码调制方案水平作为最终的编码调制方案mcsopt；
对多个上行时延测量信息进行平均，得到上行时延均值dlyul，利用时延均值和确定的最终编码调制方案进行校正：
δ＝fm→s(mcsopt)-dlyul
其中fm→s()为编码调制方案到时延的映射函数，利用各阶编码调制方案的解调阈值获得；
对每次校正值得到的δ进行滤波：
δ(k)＝(1-α)×δ(k)+α×δ
最终获得校正后的下行时延值：
dlydl(k)＝dlyul(k)+δ(k)。
优选的，建立各个时延水平对应的编码调制方案保护范围，进一步包括：
首先建立一个动态映射表，该表内设置多个时延区间，每个区间对应一个编码调制方案的映射表，然后根据每阶编码调制方案的历史调用的统计信息，建立编码调制方案与选择记录信息的映射关系，所述选择记录表征该编码调制方案水平已被调用的统计信息，以及这种统计信息可以使被调用的次数或是累积错误率；
在每次传输结束后，测量获得上行时延信息，通过时延校正，获得下行时延信息，并确定对应的时延区间；选择记录根据最近一次传输被选择的编码调制方案来进行更新：
pij(n)＝(1-β)×pij(n-1)×ηij(n)
式中pij(n)表示第i个时延区间的第n次更新对应的编码调制方案选择记录，β为滤波系数，ηij为该数据帧的瞬时丢包概率；
获得各时延区间上所有编码调制方案的累积正确传输概率，计算各个区间各阶编码调制方案对应的估计吞吐量mcsp：
mcsp＝argmaxi(tcp_ratej×pj)；
tcp_ratej为第j阶编码方案对应的传输层速率，并选择吞吐量最大的编码方案；
传输层的估计吞吐率表示为：
thpi＝packetsize/(nxtime×(1+peri))
其中packetsize为待发送报文的大小，peri表示第i阶编码调制方案统计的错误率，nxtime为下一个包的完整发送时间：
nxtime＝thead+tdata+tack；
tack为应答信号的发送时间为，thead和tdata分别为发送报头和实际数据部分所需要的时间。
本发明相比现有技术，具有以下优点：
本发明提出了一种面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法，保证快速准确的匹配信道状态的变化，降低传输出错概率，又确保wifi系统工作在最佳状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法的流程图。
具体实施方式
下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
本发明的一方面提供了一种面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法。图1是根据本发明实施例的面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法流程图。
本发明通过时延校正获得相对准确的接收方信号测量结果，并建立各个时延水平对应的编码调制方案保护范围，使发送方选择保护范围内的编码调制方案与接收方进行通信。
在时延校正时，依次从编码调制方案最高阶到最低阶，发送数据包进行信道侦测，侦测的重复次数为nc。侦测过程使用单流，对编码调制方案进行逐信道侦测。在完成侦测之后，分别统计各阶编码调制方案的错误率epi。估计每阶编码调制方案的估计吞吐量，并选择估计吞吐率最大的编码调制方案水平作为最终的编码调制方案mcsopt；
然后对多个上行时延测量信息进行平均，得到上行时延均值dlyul，利用时延均值和确定的最终编码调制方案进行校正，校正方法为：
δ＝fm→s(mcsopt)-dlyul
其中fm→s()为编码调制方案到时延的映射函数，利用各阶编码调制方案的解调阈值获得；
为了降低校正误差，每次校正值得到的δ进行滤波：
δ(k)＝(1-α)×δ(k)+α×δ
最终获得校正后的下行时延值：
dlydl(k)＝dlyul(k)+δ(k)
在编码调制方案保护中，首先建立一个动态映射表，该表内设置了多个时延区间，每个区间对应一个编码调制方案的映射表，然后根据每阶编码调制方案的历史调用的统计信息，建立起编码调制方案与选择记录信息的映射关系。选择记录表征该编码调制方案水平已被调用的统计信息，以及这种统计信息可以使被调用的次数或是累积错误率。
在每次传输结束后，测量获得上行时延信息。通过时延校正，获得下行时延信息，并确定对应的时延区间。而选择记录根据最近一次传输被选择的编码调制方案来进行更新。具体的更新方式如下：
pij(n)＝(1-β)×pij(n-1)×ηij(n)
式中pij(n)表示第i个时延区间的第n次更新对应的编码调制方案选择记录，β为滤波系数，ηij为该数据帧的瞬时丢包概率。
获得各时延区间上所有编码调制方案的累积正确传输概率。获得该概率后，计算该区间各阶编码调制方案对应的估计吞吐量mcsp。
mcsp＝argmaxi(tcp_ratej×pj)；
tcp_ratej为第j阶编码方案对应的传输层速率，并选择吞吐量最大的编码方案。
传输层的估计吞吐率可以表示为：
thpi＝packetsize/(nxtime×(1+peri))
其中packetsize为待发送报文的大小，peri表示第i阶编码调制方案统计的错误率，nxtime为下一个包的完整发送时间。
nxtime＝thead+tdata+tack：
tack为应答信号的发送时间为，thead和tdata分别为发送报头和实际数据部分所需要的时间。
本发明进一步通过自适应编码调制方案选择来降低算法复杂度，提升收敛速度。用m表示编码调制方案集合{m|ml，ml+1…，mh}，用s表示mimo方式集合{s|sl，sl+1…，sh}，用fm,s表示使用编码调制方案m和s条空间流传输的无线帧数量，用nm,s表示单位时间t内无线帧承载的报文数量，pm,s表示报文成功传输的概率，ωm,s则表示成功传输的报文数量。
针对编码调制方案和mimo组合中的每一个二元组(m,s)，分配了一个增益函数δm,s并进行动态更新：
基于上述算法，设置主动侦测的触发条件：
对于仅支持单流的接入节点，无论何时都不触发；
对于支持双流的接入节点，若当前使用单流速率表，则当编码调制方案高于编码调制方案4时触发双流侦测；若当前使用双流速率表，则当编码调制方案低于11时触发单流侦测；
对于支持三流的接入节点，若当前使用双流速率表，则当编码调制方案高于编码调制方案13时触发三流侦测；若当前使用三流速率表，则当编码调制方案低于20时触发双流侦测。
根据主动侦测的结果和最优增益原则来选择最优二元组。分别统计各种mimo方式下主动侦测的结果，更新报文传输成功率：
ωm,s＝γ×(ωm,s+pm,s(i)×nm,s)
其中pm,s(i)示第i帧传输采用二元组(m,s)的预测报文成功发送概率，γ为增益因子，得到当前二元组对应的增益值，反复遍历获得最大增益值，即当前信道条件下的最佳二元组组合。
综上所述，本发明提出了一种面向长时延大带宽应用需求的tcp改进方法，保证快速准确的匹配信道状态的变化，降低传输出错概率，又确保wifi系统工作在最佳状态。
显然，本领域的技术人员应该理解，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算系统来实现，它们可以集中在单个的计算系统上，或者分布在多个计算系统所组成的网络上，可选地，它们可以用计算系统可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储系统中由计算系统来执行。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。