無線自組織網(wǎng)絡TCP性能優(yōu)化研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(Wireless Ad hoc Networks)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的終端組成的臨時性自治系統(tǒng)，特別當這些終端節(jié)點具有移動性時，稱之為移動無線自組網(wǎng)MANET(Mobile Wireless Ad hoc Networks)。節(jié)點不僅能作為終端主機工作同時還具有路由功能，兩個不在通信范圍之內(nèi)的節(jié)點間通信，可以通過多跳的中間節(jié)點的路由傳遞來實現(xiàn)。MANET配置簡單、搭建快速、既可獨立存在又能作為末端子網(wǎng)接入現(xiàn)有網(wǎng)絡，

2、這使其廣泛地應用于民用軍事通信領域。 然而，無線Ad hoc網(wǎng)絡的鏈路競爭劇烈，節(jié)點難以預期的移動性造成路由變化頻繁，通信介質(zhì)不穩(wěn)定，這是一系列有別于傳統(tǒng)穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡的問題。TCP協(xié)議作為支撐上層應用的經(jīng)典傳輸層協(xié)議，在無線Ad hoc網(wǎng)絡中同樣面臨著一系列的問題。提高TCP的傳輸性能，以使一些基于TCP的高層應用能夠在無線Ad hoc環(huán)境中順利工作，具有重要的現(xiàn)實意義。 本文的主要工作分為兩個方面： 第一，在

3、MANET中，節(jié)點的移動性造成路由變化頻繁，然而原始TCP無法識別非擁塞丟包，于是在換路過程中盲目縮減窗口造成吞吐率的不必要下降。搶先式路由方法能提高路由穩(wěn)定性，它力圖在路由被預言即將斷開的時候向源節(jié)點發(fā)出警告，讓其在舊路由斷開之前完成換路。本文發(fā)現(xiàn)在該方法中，警告發(fā)起的時機是一個重要的因素。為提高預警精度，本文使用了一種基于鄰居節(jié)點移動信息的更為精確的鏈路狀態(tài)描述手段，并分析了預警換路過程所需的反應時間。通過這兩點，本文改進了搶先式路

4、由的路由機制。 第二，在靜態(tài)的無線Ad hoc場景中，造成鏈路不穩(wěn)定的首要因素是競爭性，這是由802.11協(xié)議和Ad hoc網(wǎng)絡特性決定的。鏈路的競爭造成路徑的延遲帶寬乘積BDP(Bandwidth-Delay Product)遠大于實際的容量。BDP是原始TCP協(xié)議增窗的指標，它應該是對網(wǎng)絡容量的反映，然而在無線場景中，TCP協(xié)議將會使得窗口的增長輕易超越網(wǎng)絡的實際容量。過速增長的窗口使得競爭劇烈，丟包增多，路由中斷，窗口復位