SCPS-TP協(xié)議中擁塞控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展下，地面的通信系統(tǒng)已經(jīng)基本全部采用TCP/IP協(xié)議簇，這樣就可以支持各種復(fù)雜的應(yīng)用要求，從而實(shí)現(xiàn)了地面通信協(xié)議的大一統(tǒng)。但是在缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜任務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)之中，如果使用自主開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議的情況下，就不能很好地與地面網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相結(jié)合，必須采用網(wǎng)絡(luò)間協(xié)議轉(zhuǎn)化協(xié)議。
　　SCPS協(xié)議在上世紀(jì)末提出，其研究的目的是兼容地面網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以支持可靠的高速率數(shù)據(jù)傳輸，支持并行任務(wù)多節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)路由功能選擇，并與地面具有良好互

2、操作性等。SCPS協(xié)議解決了空間數(shù)據(jù)通信中存在的諸多問(wèn)題，例如：信號(hào)強(qiáng)度低、信道的噪音強(qiáng)、傳輸延時(shí)久、帶寬與時(shí)延積大并且鏈路容易中斷等問(wèn)題。SCPS協(xié)議解決了許多傳統(tǒng)TCP在空間網(wǎng)絡(luò)傳輸中所遇到的問(wèn)題，因此廣泛的應(yīng)用在了空間通信網(wǎng)絡(luò)之中。
　　本文首先總結(jié)了各國(guó)在SCPS-TP協(xié)議的應(yīng)用以及改進(jìn)方面所做出的工作。然后對(duì)SCPS-TP協(xié)議對(duì)TCP相關(guān)控制算法的改進(jìn)進(jìn)行了詳盡描述。通過(guò)NS2模擬仿真，指出了Vegas協(xié)議中包突發(fā)現(xiàn)象以

3、及過(guò)早進(jìn)入擁塞避免階段對(duì)于傳輸性能的影響，在擁塞避免這一階段，Vegas擁塞窗口增長(zhǎng)呈線性，在帶寬利用率上性能低下。為解決上述問(wèn)題，本文第三章基于Vegas算法進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)：針對(duì)慢啟動(dòng)階段包突發(fā)現(xiàn)象，使得Vegas算法過(guò)早結(jié)束慢啟動(dòng)階段，本節(jié)算法采用了每個(gè)RTT增加一半cwnd的策略。針對(duì)擁塞避免階段，窗口增長(zhǎng)速度不能盡快充分利用帶寬，本節(jié)算法采用了自適應(yīng)的窗口增長(zhǎng)策略。通過(guò)NS2的對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，可以看出，在短時(shí)間內(nèi)，改進(jìn)后的Ve

4、gas算法吞吐量要明顯高于傳統(tǒng)Vegas算法。第四章，針對(duì)慢啟動(dòng)階段Vegas協(xié)議在慢啟動(dòng)階段不能有效利用帶寬，參照TCP Westwood算法，采用帶寬估計(jì)算法有效利用帶寬。針對(duì)Vegas不能分辨鏈路擁塞還是路由改變，采用了路徑監(jiān)視的策略。更加精準(zhǔn)地反映了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，提高了衛(wèi)星資源利用率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新的擁塞控制策略無(wú)論是在擁塞窗口增長(zhǎng)率還是在吞吐率上都高于原始的Vegas算法。
　　本文最后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于IP over C