2.5G无线数据网络上TCP协议的性能分析及优化研究

摘要

2.5G移动通信技术是2G向3G过渡的一个重要里程碑.目前全球大多数运营商已经将2 5G技术商用,越来越多的用户通过2.5G的移动终端接入互联网,移动数据业务发展迅速.TCP是一种可靠的传输层协议,它在有线网络中被广泛使用,已经成为事实上的互联网标准.虽然在有线网络中有着良好的表现,TCP在2.5G无线网络中的性能却存在很多问题.这是由TCP自身的实现机制与2.5G无线网络的链路特征共同造成的.该文在详细研究TCP协议的实现机制和2 5G无线数据网络的链路特征后,分析了TCP在2.5G无线网络上的性能问题,并提出了一些改进的建议.最后通过仿真实验验证了建议的合理性.其中重点讨论了TCP在2.5G无线网络上的虚假超时问题.

目录

摘要

Abstract

第一章前言

1.1研究背景

1.1.1 2.5G移动数据业务蓬勃发展

1.1.2 TCP协议在2.5G无线网络上性能不好

1.1.3性能研究和优化工作的必要性

1.2相关研究现状

1.3论文主要内容和结构安排

第二章TCP协议回顾

2.1概述

2.2协议原理[2][3]

2.2.1 TCP报文段格式

2.2.2 TCP连接的建立

2.2.3数据的传输

2.2.4 TCP连接的终止

2.3 TCP的拥塞控制[2][3]

2.3.1慢启动和拥塞避免

2.3.2快速重传和快速恢复

2.4 TCP的重传定时器[2]

2.5 TCP的最大报文段[2]

第三章2.5G无线数据网络简介

3.1概述

3.2 2.5G技术实例-GPRS

3.2.1什么是GPRS？

3.2.2 GPRS的功能和业务

3.2.3 GPRS的体系结构

3.2.4 GPRS的协议模型

3.2.5 GPRS的空中信道

3.2.6 GPRS的路由管理

3.2.7 GPRS的优势及存在的问题

3.3 2.5G无线数据网络的链路特点

第四章TCP在2.5G网络上的性能问题

4.1传输起始阶段带宽利用率低下问题的研究

4.1.1 TCP连接起始阶段的性能分析

4.1.2带来的影响

4.2虚假超时问题的研究

4.2.1虚假超时的原因、现象及后果

4.2.2现有的解决方法

第五章2.5G网络上TCP性能的改进建议

5.1针对起始阶段传输效率的建议

5.1.1增大初始拥塞窗口cwnd

5.1.2关闭接收端的延迟ACK机制

5.2一种新的检测虚假超时的方法

5.2.1基本思想

5.2.2算法说明

第六章实验方案及结果分析

6.1实验手段简介

6.2网络仿真器NS2简介

6.2.1软件简介[47]

6.2.2络拓扑及脚本定义

6.2.3运行仿真并动态观察仿真过程

6.2.4仿真数据的处理

6.3改进起始阶段传输效率建议的测试

6.3.1仿真实验说明

6.3.2仿真结果及分析

6.4虚假超时检测算法的测试

6.4.1仿真实验说明

6.4.2仿真结果及分析

6.4.3本算法与Eifel算法的简单对比

第七章工作总结与技术展望

7.1工作总结

7.2技术展望

致谢

参考文献