无线网络环境下TCP拥塞控制的研究

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近年来,随着移动通信技术和Internet的迅猛发展,无线网络技术在因特网中占据越来越重要的位置,移动主机和它们的无线通信链路将是未来因特网中重要的组成部分。TCP协议是因特网上使用最为广泛的协议,它为用户提供了可靠的、健壮的端到端数据通信服务,其中TCP拥塞控制机制一直是保证因特网正常运行的关键技术之一。但是传统的TCP拥塞控制机制已经无法适应链路质量较差的无线网络环境,相比之下,无线网络具有较高的传输误码率,容易因传输出错而引起分组丢失,因此网络拥塞不再是数据丢失的唯一原因,如果继续沿用传统的TCP拥塞控制机制,就会造成传输速率的不必要降低,结果导致网络性能严重下降。因此在无线网络下如何有效改进TCP性能成为网络技术的研究热点之一。本文首先对TCP拥塞控制和TCP拥塞控制算法进行阐述,分析了拥塞控制算法的四个阶段:慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复阶段,这四个阶段的算法也是拥塞控制算法最基础的算法。对目前存在的各类TCP版本进行了整体的性能分析,对几种常见的TCP改进算法进行了分析对比。本文详细分析了无线网络下TCP拥塞控制策略,以及TCP拥塞控制机制在无线网络中的局限性,并在此基础上提出了无线网络下基于Vegas的包错误检测机制ED-Vegas,它扩展了Vegas的头部选项并允许接收端返回一个响应包错误的特殊ACK。仿真实验表明,该机制使得Vegas可以区分包丢失的原因,大大避免了包错误产生的不必要的超时重传,提高了Vegas的传输性能。
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