无线网络环境下的TCP协议改进与性能分析

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互联网已经成为现代信息社会的支柱,TCP协议为互联网上的用户提供了可靠的端到端通信服务,但传统网络中的TCP协议将网络拥塞作为封包丢失的唯一原因,而无线网络中链路的高误码率、干扰、信道的竞争、移动性带来的非拥塞丢包成为影响TCP传输性能的一个主要原因。因此,传统的TCP协议不能很好的运用到无线网络中,如何解决传统TCP协议应用于无线链路时的性能恶化是当前亟待解决的问题。  本文在深入研究TCP协议簇各种协议的基础上,改进了传统TCP协议的传输方法,提出了一种面向无线网络的传输控制协议TCPFNW。  (1)本文对FNW的发送端进行了设计。FNW的发送端不仅区分拥塞丢包和非拥塞丢包,还对非拥塞丢包进一步的划分,分为随机丢包和封包乱序。在拥塞丢包情形下,提出了在同一发送窗口下多包丢失的处理策略,提高网络吞吐量;在非拥塞丢包情形下,提出了一种延迟重传策略,以防止由于封包乱序导致的假重传。  (2)本文对FNW的接收端进行了设计。在分析延迟确认对TCP性能影响的基础上,提出一种自适应的动态延迟确认机制,减少确认包的传送数量,以改善确认包和封包的信道争用问题,该机制的动态延迟确认窗口值不仅依赖于封包传送的单程时间,还依赖于拥塞窗口的变化值,这两个参数都可以间接通告网络的拥塞状态。另外,和发送端一样,接收端也要区分确认包丢包事件,对不同的丢包类型设置不同的延迟确认窗口值。  最后对FNW的发送端和接收端分别进行了实验,实验结果表明,本文协议吞吐量高、假重传率低,能取得较好的传输效率,在多种无线网络环境下都取得了较好的效果。
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