基于衛(wèi)星鏈路TCP的分析研究.pdf

1、因特網(wǎng)的全球化應(yīng)用規(guī)模正以指數(shù)的速率逐漸擴(kuò)大,這增加了用衛(wèi)星來(lái)傳輸因特網(wǎng)數(shù)據(jù)的需求,主要是因?yàn)樾l(wèi)星鏈路具有地面鏈路無(wú)法相比的優(yōu)勢(shì):覆蓋的地理區(qū)域廣、提供更寬的頻帶范圍、提供點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸.然而,傳統(tǒng)的因特網(wǎng)的TCP/IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)是面向地面網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的,由于衛(wèi)星聯(lián)接的延遲長(zhǎng)、比特誤碼率高、不對(duì)稱,所以其信道利用率和吞吐量都很不理想.問(wèn)題的根源在于:當(dāng)TCP/IP協(xié)議組中的自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ)和流量控制算法在地面鏈路得到優(yōu)化時(shí),在衛(wèi)星

2、鏈路上卻導(dǎo)致了嚴(yán)重的帶寬浪費(fèi).本文首先分析了傳輸控制協(xié)議TCP的四個(gè)交互式的擁塞控制算法:慢啟動(dòng)、擁塞避免、快速重發(fā)和快速恢復(fù).在此基礎(chǔ)上對(duì)四種TCP實(shí)現(xiàn)方式(其中包括Tahoe、Reno、New Reno和SACK)從理論上分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn).然后本文通過(guò)仿真研究了四種TCP實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)用于衛(wèi)星鏈路的各自表現(xiàn)情況.以吞吐量、效率、平均隊(duì)列延遲為指標(biāo)比較了四種TCP方式的性能優(yōu)劣;分析了擁塞窗口Awnd取不同值時(shí),四種擁塞避免機(jī)制性能的改

3、變,特別是擁塞窗口大于帶寬延時(shí)積的情況;研究了所傳輸文件的大小對(duì)吞吐量的影響.經(jīng)過(guò)仿真得出結(jié)論:SACK是一種比較適合衛(wèi)星鏈路的TCP方式.由于TCP把分組的隨機(jī)丟失也解釋為網(wǎng)絡(luò)擁塞造成的.因此高比特誤碼率的衛(wèi)星鏈路里TCP的性能就急劇下降.本文最后據(jù)此提出了一個(gè)適應(yīng)于衛(wèi)星鏈路的SACK TCP的改進(jìn)方案.它僅對(duì)SACK TCP擁塞檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的修改,改進(jìn)后的協(xié)議僅把在一個(gè)丟失窗口(Lwnd)中檢測(cè)到k個(gè)分組丟失解釋為網(wǎng)絡(luò)擁塞