TCP协议在移动设备上的优化设计与实现

摘要

随着Internet技术和无线数据通信技术的不断发展,无线互联网接入成为新的热点.使用PDA和智能手机等移动设备来访问Internet则是无线互联网接入比较典型的应用模式.由于TCP协议软件最初的设计思路并没有考虑到无线网络和移动设备的特性,在使用移动设备访问互联网上的资源时,TCP的性能表现在吞吐量和能耗等方面均不令人满意.本课题设计完成的TCP协议软件的优化设计可在一定程度上弥补这个问题,通过对TCP协议软件的拥塞控制机制的改进,包括在拥塞避免阶段降低发送报文的频率,使用TCP头部的时间戳选项,来判断丢包的类型和当前是否错误的进入了错误恢复阶段,最终实现提高TCP的性能,同时降低移动设备功耗的目的.本论文首先简单介绍TCP协议的基本原理和目前最常用的TCP协议软件Reno,然后介绍了使用移动设备进行互联网接入的方式和特点,然后提出了对TCP协议软件进行的优化设计,并着重介绍了拥塞避免机制和丢包检测机制的优化.最后介绍了通过在安装Windows操作系统的PC上连接GPRS无线模块而建立的移动设备模拟环境,并在该模拟环境下对优化后的TCP协议软件进行调试和测试.测试表明,优化后的TCP协议的有效吞吐量可提高20﹪至30﹪.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章 引言

1.1课题背景

1.2研究内容和目标

1.3本文的组织结构

第二章TCP协议及其协议软件

2.1 TCP概述

2.1.1协议概述

2.1.2拥塞控制机制

2.1.3错误恢复机制

2.2 TCP Reno

2.2.1基本算法

2.2.2对Reno的改进

2.3小结

第三章 使用移动设备进行无线互联网接入

3.1移动设备

3.1.1移动设备的定义

3.1.2移动设备的特性

3.1.3移动设备上的TCP协议

3.2无线网络

3.2.1无线网络的发展

3.2.1无线数据通信网络分类

3.2.2无线网络的特点

3.3 TCP协议软件在无线网络中的优化

3.3.1无线网络下TCP协议软件的不足

3.3.2 TCP协议软件的优化策略

3.3.3优化策略分析

3.3.4优化策略的使用准则

3.4小结

第四章TCP的优化设计与实现

4.1 FACK TCP的实现

4.1.1数据结构

4.1.2接收和发送

4.2优化设计

4.2.1改进的拥塞避免算法

4.2.2对错误恢复机制的改进

4.3小结

第五章 测试环境和测试结果

5.1测试环境

5.1.1硬件环境

5.1.2软件环境

5.2测试及结果

5.2.1测试1

5.2.2测试2

5.2.3测试3

第六章 结束语

致谢

参考文献

个人简历