基于MIPv6的TCP业务信头压缩性能研究

摘要

IP协议己成为下一代无线通信网络的核心协议之一，但对无线网络来说，IP分组信头过大，严重地浪费了宝贵的无线带宽，因此，必须对IP分组信头进行压缩，提高无线带宽利用率。 对于移动IPv6及下一代互联网来说，业务是成功的关键。业务运行质量的好坏，直接决定着用户对网络服务的认可程度。而不同典型业务都具有各自的特点，用在不同条件的无线网络中，其业务的性能表现是不同的。为了达到较高的QoS，需要针对不同业务进行ROHC性能仿真分析。 本论文简要阐述了ROHC协议的原理、工作状态、工作模式，以及状态和模式转移逻辑；重点介绍了TCP分组的压缩策略和压缩算法，并对算法进行了修正和实现；给出了基于无线信道状态的自适应模式转移方案，以适应不断变化的无线链路坏境。 通过NS仿真，针对典型TCP业务，如FTP和WEB业务，对ROHC协议的关键参数和W-LSB(Windows-LeastSignificantBits)算法的滑动窗口宽度SWW进行了深入分析，给出了优化值，在业务QoS和压缩性能之间找到一个折衷点，得到优化ROHC运行的参数，从而最大限度地提高业务质量。 在Linux下实现了ROHC协议，完善了TCP简档的处理流程。根据仿真结果在Linux中进行了无线环境下的测试、分析，证明了NS仿真的有效性。对ROHC协议的TCP简档性能进行了分析，证明ROHC对TCP协议具有较高的压缩率和鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1 前言

1.2 研究背景及现状

1.3 论文架构

第二章 移动IPv6技术

2.1 移动IPv6简介

2.2 移动IPv6的信头格式

第三章 ROHC协议

3.1 ROHC协议基本原理

3.2 ROHC数据流的划分

3.3 ROHC简档和上下文

3.4 ROHC 工作状态和工作模式

3.4.1 ROHC压缩状态

3.4.2 ROHC解压状态

3.4.3 ROHC工作模式

3.4.4 ROHC模式转移

3.5 ROHC反馈机制

3.6 本章小结

第四章 TCP简档

4.1 TCP业务特性

4.2 TCP简档的发展

4.3 TCP简档相关原理

4.3.1 上下文复制

4.3.2 TCP简档压缩和解压状态转移逻辑

4.3.3 工作模式

4.3.4 主要算法及改进分析

4.4 TCP简档框图

4.5 本章小结

第五章 基于TCP业务的ROHC仿真

5.1 ROHC仿真现状

5.1.1 针对不同环境和业务的ROHC仿真研究

5.1.2 改进ROHC性能的方案仿真研究

5.1.3 当前仿真研究的不足与解决方案

5.2 仿真目的

5.3 仿真环境及仿真场景

5.3.1 仿真工具简介

5.3.2 仿真拓扑

5.3.3典型移动模型——随机走动(Random Walk)模型

5.3.4 仿真限定

5.4 仿真系统简介

5.4.1 仿真系统框架体系结构

5.4.2 FTP信源模型

5.4.3 WEB信源模型

5.4.4 信道模型

5.4.5 仿真系统实现

5.5 统计分析指标

5.5.1 性能分析指标

5.5.2 需要测量的参数

5.5.3 关于多元函数的最值

5.6 FTP业务下ROHC性能仿真结果及分析

5.6.1 参数N值的选择

5.6.2 参数K值的选取

5.6.3 参数SWW的选取

5.6.4 结论

5.7 WEB业务下ROHC性能仿真结果及分析

5.7.1 参数N值的选择

5.7.2 参数K值的选取

5.7.3 参数SWW的选取

5.7.4.结论

5.8 本章小结

第六章 原型系统的设计与实现

6.1 原型系统设计框架

6.1.1 ROHC在协议栈中的位置

6.1.2 ROHC协议与Linux内核网络协议栈接口

6.1.3 组织架构图

6.1.4 逻辑模块单元划分

6.2 原型系统实现

6.2.1 系统运行环境

6.2.2 信道延迟的实现

6.2.3 信道误码的实现

6.3 原型系统测试

第七章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 论文展望

参考文献

感 谢

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附录