在无线移动环境下TCP协议的优化研究

摘要

传输控制协议TCP,最广泛使用的可靠性传输协议,当初设计主要考虑的是在有线网络的条件下,传输错误少,丢包主要是由于拥塞的情况,所以丢包就调用拥塞控制算法来减少包的发送速率.这在一个有线的网络来说是合理的,但是在无线移动环境下,数据段丢失的原因可能是由低质量的链路和移动切换过程引起的,TCP的假设不再成立,因此需要对TCP协议进行改进,否则会降低网络的端到端性能.在该文中,总结了现有的一些方法.从这些方案的基础上,分析它们的优点和不足之处,从中启发,进而提出了一种综合的、适合于广泛范围的、真正保持端对端语义的综合TCP方案.它不需要改变现有网络和中间节点,仅仅改变移动端.因此,它保证了修改协议的可行性.综合TCP在链路层重发中采用拥塞一致性来决定丢包的原因,减少大量的不必要的端到端的TCP重发、窗口减小和超时.在断开或小区之间切换的情况下,我们采用无线端预测断开时间,在断开前广告一个0窗口使接收端窗口冻结,并使用快速重传/快速恢复的方案.这种综合方案中,考虑到了无线端不仅作为接收端,而且作为发送端的情况.最后,通过了很多的仿真数据与现有的TCP进行了比较,在无线端作为接收方的时候,平均吞吐量增加了14.3％.在无线端作为发送方的时候,平均吞吐量增加了16.0%.同时,也分析了可能出现的不足之处,即在断开后重新连接,是否进入一个新的环境下,以及是否可以用原来窗口大小全速发送数据包.总之,S-TCP能很好地应用于无线环境中,并改善现有TCP在无线环境下的性能.

目录

文摘

英文文摘

第一章、绪论

1.1课题的背景和研究意义

1.2无线移动环境下TCP的研究现状

1.3本论文主要的工作

第二章、传输控制协议及其在移动环境中的问题

2.1因特网模型

2.2 TCP连接

2.3 TCP流量控制

2.4 TCP的拥塞控制

2.5 TCP差错控制

2.6 TCP的超时和重传

2.7 TCP直接应用于无线网络的局限性

第三章移动IP对TCP性能的影响

3.1移动IP概述

3.2移动IP工作机制

3.3移动IP对TCP性能的影响和提高措施

第四章无线网络中的丢包检测策略

4.1无线环境下TCP协议需要增加的功能

4.2显式拥塞通告ECN

4.3区分丢包的原因

4.4本地重传策略

第五章无线网络中TCP的移动切换控制方案

5.1窗口冻结与快速重传

5.2吞吐量的数值计算

5.3对TCP算法的修改建议

第六章仿真与性能比较

6.1仿真拓扑结构

6.2无线端为接收端的仿真结果

6.3无线端为发送端的仿真结果

第七章结束语

参考文献

致谢

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