Ad Hoc網(wǎng)絡TCP性能分析及改進策略研究.pdf

1、Ad Hoc作為一種特殊的無線網(wǎng)絡，具有組網(wǎng)快速方便、通信協(xié)議簡單、無需任何基礎(chǔ)設(shè)施、抗毀能力強、分布式的拓撲結(jié)構(gòu)、能耗少等優(yōu)點，從而有著廣闊的應用前景。近年來研究發(fā)現(xiàn)，有線網(wǎng)絡中廣泛使用的TCP協(xié)議不能很好地運用到無線網(wǎng)絡中。這是因為有線網(wǎng)絡中將丟包作為擁塞的唯一標志，而無線網(wǎng)絡中丟包除了擁塞原因外，還與無線環(huán)境的高誤碼率、干擾、信道的競爭、移動性帶來的路由失效等有關(guān)。TCP并不能區(qū)分丟包的具體原因，一律當作擁塞的情況來處理，這樣便造

2、成了Ad Hoc網(wǎng)絡中TCP性能的大幅下降。 本文在網(wǎng)絡仿真平臺OPNET中對多個Ad Hoc網(wǎng)絡場景進行了建模和仿真，重點考察和分析了Ad Hoc網(wǎng)絡中TCP的吞吐率、穩(wěn)定性、公平性在各仿真場景下的變化情況。指出影響Ad Hoc網(wǎng)絡中TCP性能的主要原因是MAC層使用的IEEE802．11DCF所帶來的信道競爭的不公平性、隱藏終端、暴露終端問題以及由于節(jié)點移動帶來的路由切換和失效。這些下層協(xié)議的影響因素和TCP自身機制的不適應

3、性結(jié)合起來，就使得TCP的吞吐率、穩(wěn)定性、公平性性能在Ad Hoc網(wǎng)絡中變得很不理想。 在大量的實驗結(jié)果和已有算法的分析基礎(chǔ)上提出在限制發(fā)送窗口的前提下動態(tài)地采用新的確認延遲參數(shù)，同時根據(jù)MAC層的實時隊列長度動態(tài)地調(diào)整MAC競爭窗口大小的改進算法TCP-D(Dynamic)。通過修改參數(shù)，TCP-D可以同時進行TCP吞吐率、穩(wěn)定性和公平性的改進。最后針對移動Ad Hoc網(wǎng)絡中由于節(jié)點移動帶來的路由需要多次重新建立，從而導致TC