無線Ad hoc網(wǎng)絡基于網(wǎng)絡編碼的TCP性能研究.pdf

1、針對無線Ad hoc網(wǎng)絡中存在的TCP協(xié)議性能下降問題,研究者提出了包括端到端的改進方案,單層改進方案,跨層改進方案等各種方案,但這些方案均具有各自的缺陷,特別是不能有效解決較高丟包率下的TCP性能下降問題。近年來,網(wǎng)絡編碼技術的出現(xiàn)為解決這個問題提供了一個新的思路。文獻提出了一種基于網(wǎng)絡編碼技術的TCP改進協(xié)議TCP／NC。由于使用了網(wǎng)絡編碼技術,使得有丟失的鏈路表現(xiàn)為無丟失的鏈路。因此,該方案在丟包率較高的情況下,能夠大幅提升無線網(wǎng)

2、絡中的TCP性能。但是,TCP／NC只是提出了一個利用網(wǎng)絡編碼解決TCP性能問題的基本框架,一些實現(xiàn)細節(jié)有待完善；而且,該方案并沒有考慮到網(wǎng)絡編碼層中解碼操作與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絾栴}。
　　 本文在文獻[14]研究的基礎上,對TCP／NC協(xié)議進行了深入的研究,提出了一種采用最優(yōu)解碼窗口的改進協(xié)議TCP／NCW。首先,重新設計了TCP／NC協(xié)議的網(wǎng)絡編碼層,給出了網(wǎng)絡編碼層的緩沖區(qū)管理、編解碼窗口管理以及發(fā)包算法和收包算法的實現(xiàn)細節(jié),

3、完善了新的ACK機制。其次,分析了TCP／NC存在的解碼操作與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絽f(xié)調問題,提出了最優(yōu)解碼窗口的概念,并通過實驗驗證了最優(yōu)解碼窗口存在性,給出了最優(yōu)解碼窗口的選擇策略。最后,基于最優(yōu)解碼窗口提出了一種TCP／NC改進協(xié)議TCP／NCW。
　　 本文在NS2上實現(xiàn)了TCP／NC協(xié)議和TCP／NCW協(xié)議,并在多種場景下對兩種方案進行了仿真實驗。仿真結果表明,在不影響公平性的前提下,TCP／NC協(xié)議和改進后的TCP／NCW協(xié)