TCP_SACK在无线环境中的性能研究与改善

摘要

随着通信网络技术的发展，无线网络在未来因特网中无疑将扮演极为重要的角色。然而作为有线因特网成功的核心组成部分——传输控制协议TCP，由于设计中潜在的假设对于无线环境来说存在问题，使得传统TCP无法在无线网络中良好运行。现有的TCP版本Tahoe、Reno、NewReno和SACK运行在高误码环境中时(例如无线环境)，吞吐量急剧下降，其原因就是现有TCP版本的拥塞控制机制无法将误码丢包与拥塞丢包区分开来，而导致不必要地降低发送速率；另外，传统TCP在遭遇丢包时，盲目将发送窗口减半，也影响了TCP的性能。由于无线信道的时变多径衰落的特性以及容易受突发干扰影响，单窗口多包丢失在无线环境里是很常见的，加上传统TCP无法把误码丢包和拥塞丢包区分开来，使得当遭遇多包丢失的时候，TCP在无线环境中的性能急剧恶化。 针对上述问题，本文首先对传统TCP在遭遇单窗口多包丢失时的协议行为进行了研究；然后对各个版本TCP在无线环境中的性能表现进行了对比分析，同时对基于RTT的可用带宽估计算法进行了仿真研究；最后提出以TCP_SACK版本为基础改进TCP：①充分利用SACK在单窗口多包丢失时重传恢复算法的优势；②在发送端采用可用带宽估计来优化ssthresh和cwnd，以避免TCP在丢包时盲目将窗口减半；③与具有ECN功能的中间节点结合起来以区分随机误码丢包和拥塞丢包，根据丢包性质的不同采取不同的重传恢复策略。 本文中的仿真显示出TCP的改进方案是可行的，并且仿真结果也证明TCP的性能确实得到了改善，同时也显示了改进版TCP与其它版本TCP流保持了较好的公平性和友好性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

第二章 无线网络环境及其特性

第三章 传输控制协议TCP

第四章 TCP-SACK在无线环境中的仿真分析

第五章TCP可用带宽估计算法

第六章 TCP-SACK的改进

第七章结束语

致谢

攻读硕士学位期间从事的科研项目

参考文献