论文部分内容阅读
近年来,随着移动通信技术和Internet的迅猛发展,无线技术正在全球的因特网结构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一个主要的组成部分。现在在有线网络中广泛使用的TCP协议是为网络节点间提供可靠性通信而设计的端到端传输协议,其内嵌的拥塞控制算法在传统的有线网络中能够有效提高网络传输效率、防止网络崩溃。该算法的基本前提是假定链路相当可靠,报文的丢失或延迟到达是由于网络拥塞所致。但在有线网络中表现上佳的TCP在无线链路上并不能取得好的运行性能,这是由于有线网络中链路可靠性的前提在无线网络中并不成立,即:无线网络中报文的丢失或延迟到达并不一定是由于网络中间节点出现拥塞造成的,很大程度上是由于无线链路本身的特性,诸如:高误码率、大传播时延、终端的频繁移动或切换的潜伏期过长等原因所致。因此,若要保持无线网络较高的通信效率,较好的网络吞吐量,就必须改进原有的传输控制协议或提出新的传输控制协议。目前已经提出了多种解决方案,主要分为:端到端的方案、分段连接的方案、链路层的解决方案和TCP与其他协议层相结合的混合方案。链路层的解决方案已经被证明能显著提高无线链路上TCP的性能。尽管如此,由于端到端的方案应用在传输层和保持了端到端的语义等自身的优势,是今后研究的重点和趋势。端到端方案中只需修改TCP连接两端的协议,而不需要修改中间节点,保证从发送方到接受方TCP连接的完整性。此类方法有NEW Reno算法、SACK算法、FACK算法、Freeze TCP算法、TCP Westwood(以下简称TCPW)算法等。在大量研究的基础上发现TCPW是一种较理想的算法,它的主要思想是通过在发送端持续不断的检测ACK的到达速率来进行带宽估计,当拥塞发生时用带宽估计值来调整拥塞窗口和慢启动阀值,采用AIAD(Additive Increase Adaptive Decrease)拥塞控制机制。它不仅提高了无线网络的吞吐量,而且具有良好的公平性和与现行网络的互操作性。本文的主要工作包括:(1)由于在无线网络中分组的丢失有突发性,这就会造成同一窗口中多个分组丢失,重传定时器超时,发送端快速重传后进入慢启动,网络吞吐量大幅度下降。TCPW虽然在很大程度上消除了随机丢失给网络带宽利用率带来的负面影响,但是当随机丢失率超过一定值时,TCPW的性能会显著降低。基于此,我们对TCPW算法进行了改进,提出了一个新的快速恢复算法TCPW FR(Fast Recovery)。当发生同一窗口中多个分组丢失时,判断收到