基于網絡編碼的TCP協(xié)議(NCTCP)設計與研究.pdf

1、TCP協(xié)議是一種面向連接的、基于字節(jié)流的傳輸層協(xié)議，它是一種基于IP層服務的可靠的傳輸協(xié)議。由于其采用了擁塞控制，TCP能夠在網絡發(fā)生擁塞的時候，迅速地減少注入網絡中信息包的數量，因此保證了網絡在低誤碼率情況下有較高的吞吐量。但是如果網絡擁塞程度不高而誤碼率較高的時候，這種擁塞控制機制同樣會導致注入網絡中的信息包數量迅速減少，因此大大降低了此時的吞吐量，針對這種情況，本文結合網絡編碼技術對TCP協(xié)議進行了改進，改進后的協(xié)議能夠大幅度提高

2、了高誤碼率低擁塞率下TCP的性能，具體工作如下：
　　1．本文設計了利用網絡編碼層解決TCP在高誤碼率情形下吞吐量下降問題的新方法。網絡編碼層位于TCP層與IP層之間，能夠與TCP層和IP層進行透明的交互。在發(fā)送端：TCP將數據傳到網絡編碼層，網絡編碼層對來到的數據進行本地確認，這樣TCP層就會不斷地將數據發(fā)送給網絡編碼層，當網絡編碼層接收到夠編碼的包數以后就立即進行編碼。網絡編碼層同時直接與IP層進行交互，編碼后的數據包直接遞交

3、到 IP層，發(fā)送端對接收到的反饋的 ACK時進行屏蔽，這樣TCP層就仿佛在直接與IP層進行交互，實現了對上層的透明服務。在接收端：網絡編碼層接收到IP層遞交的編碼數據包以后，將編碼包進行分組緩存，待一組編碼包數量足夠解碼的時候立即解碼提交給TCP層，并向發(fā)送端發(fā)送解碼成功的信號，此時上層傳給網絡編碼層的數據包要根據用途的不同進行不同的處理。
　　2．將隨機線性編解碼應用到TCP數據流的傳輸中，設計了網絡編碼層具體的應答機制，包括分

4、組編碼、分組解碼、以及定時反饋等，保證了在誤碼率較高的時候編碼數據包能夠足數正確地到達接收端。論文還設計了發(fā)送端發(fā)送的流程，以及接收端接收的流程，并給出了具體流程圖。同時對網絡編碼首部格式進行了具體的設計，網絡編碼首部中包含標志位、分組號和重傳數，保證了發(fā)送端以及接收端能夠對收到的反饋包和編碼包進行相應處理，接收端編碼包能夠正確分組解碼，如果不成功能夠重傳解碼需要的剩余個數。
　　3．基于 NS3網絡仿真平臺，仿真了單跳情況與多跳