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1、TCP擁塞控制研究摘要：擁塞控制已成為確保Internet穩(wěn)定性、魯棒性的關(guān)鍵因素。由于TCP協(xié)議總是認(rèn)為丟包是網(wǎng)絡(luò)擁塞所造成的，使得其在高誤碼率的無(wú)線信道中性能下降較大。提出一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中TCP的擁塞控制算法。應(yīng)用該算法，源節(jié)點(diǎn)能夠在發(fā)生擁塞時(shí)迅速降低發(fā)送速率，以緩解擁塞；也能在無(wú)線信道丟包時(shí)，迅速重傳，避免網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)。仿真結(jié)果表明，該算法能夠較好地適應(yīng)無(wú)線環(huán)境，使TCP的性能提高大約5％一18％。針對(duì)目前TCP擁塞控制機(jī)制中存在的實(shí)際問(wèn)題，提出了一種新的擁塞控制機(jī)制，包括COS-Slow-Start和A-AIMD兩種改進(jìn)策略。NS2仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該機(jī)制能有效地減少分組的丟
2、失、平緩?fù)话l(fā)流量的沖擊，并可增加帶寬的有效利用率。關(guān)鍵詞：TCP擁塞控制慢啟動(dòng)擁塞窗口門(mén)限閾值往返延遲時(shí)間超時(shí)重傳NS2仿真無(wú)線TCP擁塞控制算法吞吐量丟包率TCPcongestioncontrolresearchAbstract：ThecongestioncontrolisamostimportantprotocolwhichimprovestheinternetSstabilityandrobustness.AnewcongestioncontrolalgorithmforTCPinwirelessnetworkisproposed．Inthisalgorithm，thesou
3、rcecanreduceitssendingratewhencongestionoccurs，andquicklyretransmitwhenpacketsdropduetowirelesschanne1．Simulationresultsshowthatthealgorithmworkswellinwirelessenvironment．a(chǎn)ndtheperformanceofTCPisimprovedbyfrom5％to18％．ThecurrentstandardTCPcongestioncontrolmechanismanditsactualproblemareinvestig
4、atedAnewvariantcongestioncontrolschemecomprehendsCOSSlow—StartandA-AIMDarepresented。Finally,NS2simulationresultsshowthatitcansignificantlyreducebothpacketlossesandtrafficburstiness，andincreasethebandwidthutilizationratio.TCPperformspoorlyinhighbiterrorratewirelesschannelbecauseoftheassumptiont
5、hatpacketslossisalwaysasignofcongestion．Keywords：TCPcongestioncontrol；slow-start；cwnd；ssthresh；round-triptime(RTT)；retransmissiontimeout(RTO)；NS2simulation；WTCP；algorithm；Throughput；Packets；drop；rat0引言隨著Internet迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在過(guò)去幾十年里經(jīng)歷了爆炸式的增長(zhǎng)。由于資源容量和處理能力有限，使得擁塞問(wèn)題日益嚴(yán)重，擁塞現(xiàn)象已成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸。1986年lO月，由于擁塞崩潰的發(fā)
6、生，美國(guó)LBL到UCBerkeley的數(shù)據(jù)吞吐量從32Kbps跌落到4Obps?。為了保證Internet穩(wěn)定發(fā)展，人們對(duì)擁塞控制展開(kāi)了大量的研究，先后提出了多種算法。最初由V．Jacobson提出的TCPahoe采用了“慢啟動(dòng)”和“擁塞避免”機(jī)制。TCPReno在此基礎(chǔ)上增加了“快速重傳”和“快速恢復(fù)”。TCPNewReno則是對(duì)Reno中“快速恢復(fù)”算法的有效補(bǔ)充。TCPSAcK使用了“選擇性重復(fù)”策略，通過(guò)動(dòng)態(tài)應(yīng)答反饋給發(fā)送端一份完整的信息來(lái)確定分組丟失，這也僅在一定程度上解決了多個(gè)分組的丟失問(wèn)題。TCPVegas雖然在分組丟失前對(duì)路由進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)到即將發(fā)生的丟包就線性降低速
7、率，從而限制窗口的指數(shù)增長(zhǎng)，但仍無(wú)法避免一個(gè)窗口中多個(gè)分組的丟失，并在一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)性能。隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信和移動(dòng)計(jì)算的需求在持續(xù)地增長(zhǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)因特網(wǎng)中無(wú)疑將扮演極為重要的角色。無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、移動(dòng)通信、Ad—hoc網(wǎng)絡(luò)等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)極大地推動(dòng)著無(wú)線和移動(dòng)因特網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)的特性使得傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議TCP由于設(shè)計(jì)本身的局限，無(wú)法良好地服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，改進(jìn)傳統(tǒng)的TCP以適應(yīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境便成為國(guó)際上的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前的TCP擁
