衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制研究.pdf

1、在當(dāng)今信息時(shí)代,Internet在人們的日常生活中發(fā)揮越來(lái)越大的作用,其發(fā)展速度非常迅猛,以致地面通信已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代通信對(duì)覆蓋面、通信速度及數(shù)據(jù)帶寬等方面的要求。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的支持,隨著航天技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)以其高速、及時(shí)、穩(wěn)定可靠以及廣域無(wú)隙覆蓋等優(yōu)勢(shì)得到了迅猛發(fā)展。然而,由于衛(wèi)星無(wú)線信道與地面的有線信道有非常大的差異,將衛(wèi)星直接接入Internet中面臨著很多問(wèn)題需要解決。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的某些特性限制了Internet技術(shù)的核心——TCP

2、性能的發(fā)展?，F(xiàn)有的TCP擁塞控制機(jī)制在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用效果并不能令人滿(mǎn)意,目前國(guó)內(nèi)外提出了許多改進(jìn)的擁塞控制機(jī)制或新的擁塞控制算法,推動(dòng)了擁塞控制的研究,取得了良好的運(yùn)行效果。但是這些方案有的只是針對(duì)某一特定問(wèn)題提出的解決方案,對(duì)于其他問(wèn)題卻沒(méi)有涉及；有的在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)要求比較大,本身就是一種資源浪費(fèi)；還有一部分對(duì)硬件以及除了TCP協(xié)議以外的其他層次或路由協(xié)議有額外的要求,很難實(shí)現(xiàn)。本文首先闡述了擁塞發(fā)生的原因,分析了現(xiàn)有的針對(duì)

3、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的TCP性能的改進(jìn)方案。本文首先對(duì)現(xiàn)有針對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方案進(jìn)行了整體的分析研究,論述了基于端到端的改進(jìn)方案和基于中間件的改進(jìn)方案,給出研究重點(diǎn)。論文以端到端的改進(jìn)協(xié)議為依據(jù),進(jìn)行了研究和改進(jìn),主要研究成果如下：1.針對(duì)TCP-Peach+在高誤碼率環(huán)境中NIL數(shù)據(jù)段丟失嚴(yán)重,在后面的急速恢復(fù)階段(Quick Recovery)使得cwnd很難恢復(fù)到初始狀態(tài),cwnd逐漸降低進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速率不斷降低的問(wèn)題,提出了一種急速

4、恢復(fù)的改進(jìn)機(jī)制,來(lái)抑制cwnd的逐漸降低和TCP-Peach+性能的惡化。2.針對(duì)TCP-Peach+算法在擁塞避免階段仍然是傳統(tǒng)的將慢啟動(dòng)閥值設(shè)為cwnd/2的機(jī)制,對(duì)現(xiàn)有帶寬資源是一種浪費(fèi)的問(wèn)題,提出了一種新的基于帶寬估計(jì)的TCP-nPeach算法,該算法通過(guò)觀察ACK到達(dá)的情況采用ABSE機(jī)制進(jìn)行準(zhǔn)確的帶寬估計(jì),在收到3個(gè)重復(fù)ACK時(shí)根據(jù)估計(jì)帶寬設(shè)置cwnd和慢啟動(dòng)閥值(ssthresh)。仿真結(jié)果表明,新算法在吞吐量和公平性方面