無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下TCP擁塞控制的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，下一代移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)將會(huì)以更高的數(shù)據(jù)接入速率來(lái)滿(mǎn)足人們“隨時(shí)、隨地、與任何人”進(jìn)行交互多媒體通信的需求。但是，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通常具有誤碼率高、帶寬低、時(shí)延大和移動(dòng)頻繁等特性，這使得無(wú)線(xiàn)鏈路有相對(duì)較高的差錯(cuò)率。在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)擁塞不再是數(shù)據(jù)丟失的唯一原因，如果直接沿用傳統(tǒng)的TCP擁塞控制技術(shù)，很多情況下會(huì)造成數(shù)據(jù)發(fā)送速率不必要的降低，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的下降。因此，在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中如何有效的提高TCP性能自

2、然成了一個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò)研究課題。 本文主要從三個(gè)方面對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制機(jī)制進(jìn)行研究。 首先，對(duì)Internet中傳輸控制協(xié)議的原理以及TCP擁塞控制算法中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探討和研究。分析總結(jié)了TCP的報(bào)文格式、TCP的連接、連接終止、連接復(fù)位以及TCP的狀態(tài)機(jī)等；分析比較了幾種主要的TCP擁塞控制算法(Tahoe、Reno、NewReno、SACK和Vegas)，并對(duì)TCP擁塞控制算法的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

3、 其次，探討了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下的TCP擁塞控制策略及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下TCP協(xié)議的性能。主要涉及TCP擁塞控制策略：減緩數(shù)據(jù)發(fā)送速率的波動(dòng)性，分離擁塞控制與差錯(cuò)控制，擁塞控制策略與應(yīng)用的相關(guān)性；并針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳輸錯(cuò)誤對(duì)TCP吞吐量的影響進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析；總結(jié)了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中擁塞判定的方法及當(dāng)前無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中TCP擁塞控制的研究進(jìn)展；并通過(guò)NS-2仿真實(shí)驗(yàn)比較分析了傳統(tǒng)TCP協(xié)議版本在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的性能，在模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)了影響TCP性能的因素。 最后

4、，提出了一種基于二次濾波帶寬估計(jì)的TCP擁塞控制算法。首先對(duì)帶寬估計(jì)協(xié)議進(jìn)行了全面的解析評(píng)估，如帶寬估計(jì)的吞吐量公式、公平性。盡管帶寬估計(jì)協(xié)議的公平性可以得到證明，但是當(dāng)源端對(duì)可用帶寬估計(jì)不準(zhǔn)確或者無(wú)線(xiàn)隨機(jī)丟失超時(shí)一定值的情況下，具體的帶寬估計(jì)算法的實(shí)際實(shí)現(xiàn)性能會(huì)變得很差。而本文提出的TCPDFBE(DoubleFilteringBandwidthEstimation)協(xié)議利用過(guò)濾后的平均數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度和平均時(shí)間間隔計(jì)算平均帶寬，然后對(duì)平均