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1、移動IP中提高TCP性能的研究摘要:為了改善移動IP中TCP的性能,結合SNOOP協(xié)議和顯式壞狀態(tài)通告EBSN思想,設計了一種新的移動IP模型SBTCP.該模型在基站和移動主機的網絡層進行了改進,使其能監(jiān)測過往分組,在無線鏈路丟包時進行本地恢復同時延長發(fā)送方定時器,在通信對端增加了狀態(tài)監(jiān)測通告的機制,從而解決了本地恢復時的冗余重傳、連接中斷時的連續(xù)超吋等問題,避免了由于無線鏈路及終端移動等因素造成的TCP性能的不必要下降.關鍵詞:移動IP;TCP;SNOOP;EBSN;SBTCPImprovementofTCPperfor
2、maneeinmobileIPAbstract:CombiningtheSNOOPprotocolandtheideaofexplicitbadstatenotification(EBSN),anewmobileIPmodel—SBTCPisdesignedtoimprovethetransmissioncontrolprotocol(TCP)'sperformanee.Inthismodel,bothbasestat1onandmobi1enode,snetworklayersarereconstructedtoinsp
3、ectpacketsbetweenthem?Localrecoverycanbedonewhenpackets,lossoccursinwirelesslinkandsender"stimerisproIonged.Themechanismofstatenotificationisaddedincorrespondent"snode.Thereforetheproblemofrepeatedretransmissioninlocalrecoveryandcontinuousovertimewhenconnectionint
4、erruptedcanbesolvedinthisnewmodel,therebyavoidingunnecessarydeclineofTCPperformanceduetowirelesslinkandmobility.Keywords:mob訂eIP;transmissioncontrolprotocol(TCP);SNOOP;explicitbadstatenotification(EBSN);SBTCP1引言TCP的提出是基于傳統(tǒng)的有線網絡環(huán)境,主耍采用擁塞控制機制來實現對靠傳輸.TCP擁塞控制的前提是網絡擁塞為
5、數據丟失的惟一原因,這對于鏈路質暈較好的有線環(huán)境是適宜的,但是無線環(huán)境與有線環(huán)境相比,通常具有誤碼率高、帶寬低、時延大以及頻繁移動等特性,如果直接沿用現有的TCP技術,即使數據丟失是由鏈路錯誤所致,TCP仍會啟動擁塞控制,造成數據發(fā)送速率和帶寬利用率降低,系統(tǒng)時延加大,吞吐量下降[1].移動IP下TCP連接由有線部分和無線部分組成,因此TCP性能下降的問題不可避免.2移動IP環(huán)境中TCP性能改進的方案針對移動IP環(huán)境下TCP性能下降的問題,存在一系列改進方案.從網絡體系結構的角度來看可分為鏈路層的改進方案(linklaye
6、r)>端到端的改進方案(end-to-end)和分段改進方案(split-connection)[2].2.1數據鏈路層改進方案鏈路層的改進是從無線鏈路的鏈路特性如誤碼率高、帯寬利用率低、易受干擾等入手來提高無線鏈路的性能.主要思路是將移動IP在鏈路層出現的問題控制在鏈路層解決,從而不影響上層TCP協(xié)議的性能.冃前比較常用的技術包括前向糾錯(FEC)和自動重傳請求(ARQ),如Nanda提出的無線鏈路協(xié)議(RLP)⑶、Ayanoglu提出的鏈路層不對稱可靠移動接入協(xié)議(AIRMAIL)[4]以及Balakrishnan提出
7、的SNOOP協(xié)議⑸.2.2端到端改進方案在端到端的改進方案中,主要是通過TCP連接的發(fā)送方來控制鏈路丟包,從而達到提高TCP性能的目的.如Caceres和工ftode提出的快速重傳方案⑹、Bakshi提出的顯式壞狀態(tài)通告(EBSN)方案⑺等.2.3分段改進方案分段改進方案的思想是將由移動性和無線鏈路特性引起的問題從現在的網絡協(xié)議中隔離?具體實現方法是將通信節(jié)點(correspondentnode,CN)和移動節(jié)點(mobilenode,MN)Z間的TCP連接分成2段:從CN到基站(basestation,BS)的優(yōu)先鏈路和
8、從BS到MN的無線鏈路.這樣有線鏈路可以保持H前的TCP協(xié)議不變,無線鏈路則使用特定的協(xié)議來提高性能.本文的基本假設是在不發(fā)生切換的情況下,討論如何應用并改進現有協(xié)議來提高TCP性能.對于移動切換的情況,可以按照目前移動:EP中的切換技術進行處理,如移動IPv6屮的平滑切換技術、快速切換技術等⑻.3一種