無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的TCP性能建模與分析.pdf

1、由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化、帶寬資源有限、信道狀態(tài)多變等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的TCP協(xié)議在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的性能?chē)?yán)重下降。為了解決這一問(wèn)題，眾多學(xué)者提出了各種不同的改進(jìn)方案，如鏈路層方案、分段連接方案、端到端的方案和告知代理方案等。但這些方案要么破壞了TCP端到端的特性，要么破壞了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議占各層之間的獨(dú)立性，效果都不理想。
　　 為此，J.K.Sundararaian等人首次提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的TCP/NC協(xié)議，其主要思想是在TCP層和I

2、P層之間加入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼(NC)層，利用網(wǎng)絡(luò)編碼信息冗余特性使得鏈路中的非擁塞丟包被屏蔽，因而避免了擁塞控制機(jī)制的錯(cuò)誤調(diào)用和窗口的減小，使TCP的吞吐率有所提高。作者通過(guò)簡(jiǎn)單場(chǎng)景的仿真和理論分析初步說(shuō)明了該協(xié)議在改善TCP吞吐率方面的有效性。但是，在復(fù)雜仿真場(chǎng)景下，其性能并不穩(wěn)定，特別是其提出的分析模型沒(méi)有充分考慮許多與TCP/NC吞吐率緊密相關(guān)的因素，如網(wǎng)絡(luò)的丟包率、編碼窗口大小和冗余因子等，不能準(zhǔn)確反映TCP/NC的性能表現(xiàn)，需要作

3、進(jìn)一步的理論分析和仿真驗(yàn)證，以說(shuō)明其有效性并進(jìn)行優(yōu)化。
　　 本文首先應(yīng)用Matlab與NS2軟件從仿真和理論分析方面對(duì)TCP/NC與兩種最常用的傳輸控制協(xié)議TCP Reno和TCP Vegas進(jìn)行比較，驗(yàn)證了TCP/NC協(xié)議在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)。然后應(yīng)用馬爾科夫鏈和排隊(duì)論等理論對(duì)TCP/NC協(xié)議進(jìn)行了全面的分析，并對(duì)理論分析與仿真結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了建模分析過(guò)程的合理性，結(jié)果表明本文所提出的吞吐率模型更加準(zhǔn)確合理的反映了TCP/