基于嵌入式的TCP無線通信設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，基于嵌入式的無線通信技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。快速、可靠、安全的無線通信技術(shù)也是“工業(yè)4.0”、“智能制造”等概念中重要的研究內(nèi)容。在這種背景下，本文設(shè)計(jì)了一種嵌入式無線通信平臺，并對TCP協(xié)議的擁塞控制算法進(jìn)行研究和改進(jìn)，改善和提升無線TCP通信性能。
　　相比較于其他幾種短距離無線通信技術(shù)，Wi-Fi有著通信速率高，安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，可很好地滿足工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用需求。因此本文采用了聯(lián)發(fā)科

2、芯片MT7620a進(jìn)行Wi-Fi硬件平臺開發(fā)，講解了其中的主要硬件功能電路，并對在該硬件平臺上移植OpenWrt操作系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，以實(shí)現(xiàn)MT7620a的Wi-Fi無線通信。
　　基于有線網(wǎng)絡(luò)的TCP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)會自動減小發(fā)送窗口，降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率。然而在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，由無線位誤碼引起的丟包會被TCP協(xié)議誤認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞，從而降低網(wǎng)絡(luò)發(fā)送速率，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率下降。因此本文對當(dāng)前比較流行的TCP Westwo

3、od、TCP Vegas等無線TCP協(xié)議進(jìn)行研究后，提出了一種帶寬預(yù)測自適應(yīng)算法。該算法通過對當(dāng)前可用帶寬進(jìn)行估計(jì)，并根據(jù)報(bào)文往返時(shí)間對網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)進(jìn)行分析，合理地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)發(fā)送速率，以提高TCP無線通信性能。通過在NS2平臺上對帶寬預(yù)測自適應(yīng)算法進(jìn)行性能仿真，結(jié)果證明該算法能夠很好地提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
　　最后在MT7620a嵌入式平臺上移植帶寬預(yù)測自適應(yīng)算法，將該算法模塊動態(tài)加載到OpenWrt操作系統(tǒng)中，并通過Netperf網(wǎng)絡(luò)