無線網(wǎng)絡(luò)下TCP擁塞控制的研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，下一代移動無線網(wǎng)將會以更高的數(shù)據(jù)接入速率來滿足人們“隨時、隨地、與任何人”進(jìn)行交互多媒體通信的需求。但是，無線網(wǎng)絡(luò)通常具有誤碼率高、帶寬低、時延大和移動頻繁等特性，這使得無線鏈路有相對較高的差錯率。在無線網(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，在無線環(huán)境中如何有效的提高TCP性能自

2、然成了一個重要的網(wǎng)絡(luò)研究課題。 本文主要從三個方面對無線網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制機制進(jìn)行研究。 首先，對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的報文格式、TCP的連接、連接終止、連接復(fù)位以及TCP的狀態(tài)機等；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，探討了無線網(wǎng)絡(luò)下的TCP擁塞控制策略及無線網(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)送速率的波動性，分離擁塞控制與差錯控制，擁塞控制策略與應(yīng)用的相關(guān)性；并針對無線傳輸錯誤對TCP吞吐量的影響進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析；總結(jié)了無線網(wǎng)絡(luò)中擁塞判定的方法及當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)中TCP擁塞控制的研究進(jìn)展；并通過NS-2仿真實驗比較分析了傳統(tǒng)TCP協(xié)議版本在無線網(wǎng)絡(luò)中的性能，在模擬試驗的基礎(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的TCP擁塞控制算法。首先對帶寬估計協(xié)議進(jìn)行了全面的解析評估，如帶寬估計的吞吐量公式、公平性。盡管帶寬估計協(xié)議的公平性可以得到證明，但是當(dāng)源端對可用帶寬估計不準(zhǔn)確或者無線隨機丟失超時一定值的情況下，具體的帶寬估計算法的實際實現(xiàn)性能會變得很差。而本文提出的TCPDFBE(DoubleFilteringBandwidthEstimation)協(xié)議利用過濾后的平均數(shù)據(jù)包長度和平均時間間隔計算平均帶寬，然后對平均