Ad-hoc網(wǎng)絡中基于TCP-Reno的網(wǎng)絡編碼方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的 TCP協(xié)議主要是針對可靠信道所進行研究設計的，在有線網(wǎng)絡中它能表現(xiàn)出良好的性能。然而，在Ad-hoc網(wǎng)絡中，TCP協(xié)議會因丟包率上升而出現(xiàn)性能下降的問題。為此，研究者從鏈路層設計方案、端到端設計方案等多方面進行改進。但這些策略都是對傳統(tǒng) TCP協(xié)議的擁塞控制方案進行修改，破壞了TCP/IP協(xié)議的原始控制策略。本文試在不改變原擁塞控制的基礎上來優(yōu)化無線網(wǎng)絡中 TCP的性能。網(wǎng)絡編碼技術為這一思路嘗試提出了新的方案。研究者根據(jù)網(wǎng)絡編

2、碼技術提出了新的 TCP/NC協(xié)議，該協(xié)議很大程度的提高了 TCP-Vegas無線網(wǎng)絡的性能，但對于現(xiàn)在普遍流行的 TCP-Reno協(xié)議來說，這種策略在編碼方式和編碼控制策略方面并不適用。為此，本文使用流水線編碼來替換原始的隨機線性編碼，并設計了新的編碼解碼策略，進而提出了TCP-Reno/NC協(xié)議，以改進TCP-Reno的性能。
　　本文首先介紹了無線網(wǎng)絡中 TCP協(xié)議所遇到的問題和網(wǎng)絡編碼的研究現(xiàn)狀，接著深入分析了流水線編碼的

3、基本原理和特點。在此基礎上，利用流水線編碼和網(wǎng)絡編碼技術，提出了TCP-Reno/NC協(xié)議?；赥CP/NC協(xié)議的設計思想，重新設計了網(wǎng)絡編碼層（NC層），研究了適合TCP-Reno協(xié)議的緩沖區(qū)管理策略，給出了基于ACK和編碼包序號的緩沖區(qū)管理算法。為進行性能評價，將 TCP-Reno/NC協(xié)議和原始的 TCP-Reno協(xié)議在相同的無線拓撲結構中進行了比較。
　　在NS2中實現(xiàn)了TCP-Reno/NC協(xié)議，并針對典型的鏈式Ad-h

4、oc網(wǎng)絡和節(jié)點移動的 Ad-hoc網(wǎng)絡進行了仿真。結果表明，TCP-Reno/NC協(xié)議在無線網(wǎng)絡出現(xiàn)丟包的情況下能夠很好地屏蔽部分網(wǎng)絡丟包現(xiàn)象，吞吐量明顯高于傳統(tǒng)的 TCP-Reno協(xié)議。從傳輸層來看，TCP-Reno/NC的滑動窗口在高丟包情況下平穩(wěn)上升，而 TCP-Reno協(xié)議則出現(xiàn)了較大的波動，這也符合希望 TCP-Reno/NC協(xié)議的滑動窗口在無線網(wǎng)絡中不會因丟包率的升高而出現(xiàn)較大波動的初衷，說明采用網(wǎng)絡編碼技術可以提高 TCP