異質(zhì)網(wǎng)絡傳輸控制關鍵問題研究.pdf

1、近幾年來，Internet持續(xù)保持高速增長，其發(fā)展主要歸功于萬維網(wǎng)的發(fā)展和多媒體應用的層出不窮。同時，隨著通信硬件和蜂窩技術的突飛猛進，在異質(zhì)網(wǎng)絡上支持Internet業(yè)務成為研究的一個熱點問題。移動主機要與Internet中的固定節(jié)點通信或者移動主機之間跨越固定網(wǎng)絡通信，端到端的傳輸都必然要跨越有線和無線兩種媒體。所以異質(zhì)網(wǎng)絡的傳輸控制機制就成為研究的熱點之一。 擁塞控制是傳輸控制的一個重要組成部分，本文的主要目標就是研究異質(zhì)

2、網(wǎng)絡環(huán)境下TCP/IP性能，以提供一種適應于異質(zhì)網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡擁塞控制機制，提高網(wǎng)絡的吞吐量、穩(wěn)定性、鏈路利用率等方面的性能。 由于無線信道的傳輸特點和有線信道有很大的差異，所以傳統(tǒng)的擁塞控制機制在應用于異質(zhì)網(wǎng)絡環(huán)境下時會因為無線鏈路的高誤碼率、高時延、受限帶寬、移動切換等因素的影響而導致其性能的急速下降。 針對上述問題本文主要做了以下兩個方面的工作： 一：首先對目前存在的TCP方案進行了分類研究，針對不同類型

3、的方案進行整體的性能分析，并給出幾種常見的TCP改進算法的技術比較。其次在此基礎上，針對異質(zhì)網(wǎng)絡傳輸控制的特點，提出了一種提高異質(zhì)網(wǎng)絡TCP性能的改進方案WMTCP。該策略保持了TCP協(xié)議端到端的語義和完整性。WMTCP算法引入了兩個參數(shù)：單向相對延遲和主動探測模塊。通過統(tǒng)計分析單向相對延遲的值，可以有效地識別異質(zhì)網(wǎng)絡產(chǎn)生丟包的位置，即區(qū)分有線鏈路或無線鏈路；主動探測模AP的設計則是為了解決移動切換造成的數(shù)據(jù)包丟失問題。本文對WMTCP

4、方案的設計目標、主要思想、解決的問題、參數(shù)的設計與計算、算法的流程等問題作了詳細的描述。最后通過仿真實驗證明該算法在異質(zhì)網(wǎng)絡環(huán)境中與TCPNewReno算法相比提高了系統(tǒng)的吞吐量，并且具有良好的公平性和友好性。 二：圍繞主動隊列管理機制AQM展開工作。在探討現(xiàn)有主動隊列管理機制的基礎上提出了一種適用于異質(zhì)網(wǎng)絡環(huán)境的主動隊列管理算法ERQ，該算法采用ECN與AQM相結(jié)合的思想，改進了原有ECN策略采用基于速率和隊列長度的主動隊列管

5、理機制，該算法能夠在路由器端較準確地識別擁塞狀態(tài)，并及時向端系統(tǒng)發(fā)送鏈路狀態(tài)信息。本文給出了該算法的主要思想、參數(shù)、算法流程等主要設計，最后通過仿真實驗證明，ERQ降低了對參數(shù)minth、maxp的敏感性，提高了算法適應性，并且在穩(wěn)定性、響應速度、系統(tǒng)吞吐量、鏈路利用率等方面的性能均高于RED算法。 NS-2是目前國際上應用廣泛的網(wǎng)絡仿真軟件，在分析和評價網(wǎng)絡性能方面發(fā)揮了重要作用，本文的所有實驗均是在NS-2中進行仿真分析的。