以視頻直播、云游戲等為代表的交互式應(yīng)用，對(duì)端到端傳輸時(shí)延提出了極高要求。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的高動(dòng)態(tài)性和異構(gòu)性，導(dǎo)致傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制無法滿足交互式應(yīng)用時(shí)延需求。
中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員李振宇帶領(lǐng)的國際合作團(tuán)隊(duì)對(duì)低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)傳輸開展研究。該研究在兩個(gè)層面開展協(xié)同傳輸。首先，團(tuán)隊(duì)提出了多路徑協(xié)同傳輸協(xié)議。移動(dòng)終端通常可連接Wi-Fi、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)，存在多條傳輸路徑。多路徑傳輸?shù)囊淮筇魬?zhàn)在于路徑傳輸質(zhì)量存在差異，導(dǎo)致傳輸時(shí)延受限于慢路徑。該研究提出了QoE感知的多路徑傳輸調(diào)度機(jī)制，根據(jù)應(yīng)用QoE需求，動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)包分配和發(fā)送策略，以極少的冗余傳輸實(shí)現(xiàn)高吞吐、低時(shí)延傳輸。同時(shí)，研究人員設(shè)計(jì)了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的多路徑傳輸擁塞控制機(jī)制，實(shí)時(shí)感知瓶頸鏈路，選擇最優(yōu)的擁塞控制算法，進(jìn)一步降低傳輸時(shí)延。其次，該團(tuán)隊(duì)提出了端-邊-云協(xié)同傳輸機(jī)制。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)钠款i鏈路往往在“最后一公里”，即整個(gè)端到端傳輸受限于靠近客戶端的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)。在這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，傳統(tǒng)面向端到端連接的傳輸機(jī)制，面臨網(wǎng)絡(luò)擁塞反饋周期長、丟包恢復(fù)慢等問題，導(dǎo)致較大的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延。該研究提出的端-邊-云協(xié)同傳輸機(jī)制，把擁塞控制從服務(wù)器側(cè)卸載到靠近客戶端的邊緣節(jié)點(diǎn)，大幅縮短了擁塞反饋周期，并加快了丟包恢復(fù)。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的協(xié)同傳輸機(jī)制，使得云端服務(wù)器端在沒有擁塞控制算法的情況下，仍然能準(zhǔn)確計(jì)算擁塞窗口。相關(guān)研究工作已用于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，服務(wù)上億用戶，顯著降低了傳輸時(shí)延，滿足了視頻直播等業(yè)務(wù)需求。
相關(guān)工作連續(xù)發(fā)表在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域頂級(jí)國際會(huì)議NSDI 2024（USENIX 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研討會(huì)）、MobiCom 2024 （ACM 國際移動(dòng)計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)會(huì)議）、ICNP 2023（IEEE 國際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議會(huì)議）上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院國際伙伴計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
