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无线网TCP拥塞控制算法研究

作　者: 张清华
导　师: 林亚平
学　校: 湖南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线网拥塞控制 蜂窝无线网 TCP友好性 错误区分模式 拥塞窗口 吞吐率
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 185次
引　用: 2次
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内容摘要


TCP协议在Internet网上表现出良好的性能,但应用于无线网络时,其性能显著下降,如何提高TCP在无线网上的性能成为目前重要的研究课题。本文主要研究TCP友好的拥塞控制算法,改进蜂窝无线网以及自组织无线网的拥塞控制问题。本文首先分析了TCP协议在无线网中的性能,以及在无线网中,TCP流和UDP流在竞争带宽时的友好性;针对蜂窝无线网,分析了TCP数据分别在有线链路和无线链路上传输的不同特性,比较了不同TCP版本在无线链路上传输的性能。在理论和实验分析的基础上总结了无线网中影响TCP性能的主要因素,并分析自组织无线网的特点。在性能分析的基础上,本文提出了一种面向TCP友好的拥塞控制算法。该算法是在LDA+(the enhance loss-delay based adaptation algorithm)算法基础上,利用丢包错误区分模式来估计造成丢包的主要原因,并使用不同的策略来管理不同原因丢包造成的网络拥塞。分析和实验结果表明,与LDA+算法比较,新算法在无线网端到端的拥塞控制中表现出了较好的性能。针对蜂窝无线网中导致TCP性能下降的原因,本文还提出了一种基于接收端反馈的拥塞控制算法。该算法通过接收端反馈的信息来估计目前带宽,并使用相应的估计参数更新拥塞窗口。实验结果表明,与传统的TCP-Newreno协议比较,新算法在链路差错率较高时具有较好的性能,因此适合无线网络的应用。最后,本文自组织无线网的拥塞控制算法进行分析和研究,提出一种自组织无线网的拥塞控制改进算法(即TCP Impro算法),TCP Impro通过分析自组织无线网络中数据传输特点,以及TCP拥塞控制机制所存在的问题,采用选择探测机制降低了网络负载,从而降低链路冲突的几率,提高了网络带宽的利用率。实验结果表明,TCP Impro算法在吞吐率、发送速率和包成功到达率方面表现出较好的性能。

全文目录


摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章 绪论  11-20
  1.1 无线网中TCP 协议拥塞控制研究概况  12-18
    1.1.1 研究背景  12-15
    1.1.2 研究进展  15-18
  1.2 本文所做的主要工作  18-20
第2章 TCP 拥塞机制在无线网上的性能分析  20-31
  2.1 引言  20
  2.2 TCP 友好性及其在无线环境中的分析  20-25
    2.2.1 TCP 友好性  20-21
    2.2.2 经典TCP 拥塞控制机制在无线环境中的问题  21
    2.2.3 仿真分析  21-25
  2.3 TCP 协议在蜂窝无线网络上的性能分析  25-29
    2.3.1 无线链路与有线链路  25-27
    2.3.2 TCP 协议在无线链路上的数据传输比较  27-28
    2.3.3 TCP 协议的吞吐率分析  28-29
  2.4 TCP 拥塞控制机制在自组织无线网络上的性能分析  29-30
  2.5 小结  30-31
第3章 无线网中TCP 友好的拥塞控制算法  31-39
  3.1 引言  31
  3.2 相关工作  31-34
    3.2.1 LDA+算法  31-33
    3.2.2 丢包原因区分模式  33-34
  3.3 无线网中改进丢包时延的适应算法（WLDA+）  34-35
  3.4 WLDA+性能的评价  35-38
    3.4.1 仿真结构及环境  35
    3.4.2 仿真结果  35-38
    3.4.3 WLDA+的可扩充性  38
  3.5 结论  38-39
第4章 无线网基于接收端反馈拥塞控制算法  39-44
  4.1 引言  39
  4.2 相关工作  39-40
  4.3 无线网中基于接收端反馈的拥塞控制算法  40-41
    4.3.1 基本思想  40
    4.3.2 基于接收端反馈的拥塞控制算法  40-41
  4.4 实验结果与分析  41-43
    4.4.1 性能评价指标  41-42
    4.4.2 实验结果分析  42-43
  4.5 小结  43-44
第5章 Ad hoc 网TCP 拥塞控制改进算法  44-50
  5.1 引言  44
  5.2 相关工作  44-45
  5.3 TCP 协议拥塞控制算法的改进  45-47
    5.3.1 TCP 拥塞控制机制在自组织无线网中存在的主要问题  45-46
    5.3.2 TCP 拥塞控制机制的改进  46-47
  5.4 实验仿真与分析  47-49
  5.5 结论  49-50
结论  50-52
参考文献  52-56
致谢  56-57
附录A 攻读学位期间完成论文  57

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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