混合通信鏈路中的流量控制研究.pdf

1、預(yù)警機是一種具有預(yù)警探測和指揮控制能力的特種飛機。工作性質(zhì)決定了預(yù)警機在和外部進行通信時只能依靠無線通信鏈路，預(yù)警機對外通信鏈路通常由V/UHF電臺、HF電臺、衛(wèi)星通信機載站等組成。HF/VHF/UHF通信鏈路要跨越未知的空間以及未知的氣象環(huán)境，并且會受敵方進行的電子干擾，這種戰(zhàn)場通信環(huán)境應(yīng)該是誤碼率較高且時時處于變化之中，這一切都容易造成無線報文的丟失，使通信的不可靠程度增加；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及全球戰(zhàn)略的需要，衛(wèi)星通信終端被廣泛地

2、應(yīng)用在預(yù)警機等軍事裝備中，以便能實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信，但這時會由于傳統(tǒng)TCP的數(shù)據(jù)格式和擁塞機制而遇到一些問題，造成衛(wèi)星通信鏈路性能的損失；另外預(yù)警機的通信終端應(yīng)能加入一個Ad hoe網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)某些特定的軍事目的，但Ad hoe網(wǎng)絡(luò)在體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織、協(xié)議設(shè)計等方面都與普通網(wǎng)絡(luò)有著顯著的區(qū)別。本文主要對預(yù)警機采用傳輸控制協(xié)議TCP通過上述無線通信鏈路傳輸數(shù)據(jù)時的性能進行了研究與分析。 本文將三個不同的TCP版本利用NS2在變誤

3、碼率的信道中進行仿真，對仿真結(jié)果中擁塞窗口、往返時間、吞吐量和瓶頸鏈路隊列長度的分析表明：由于TCP將無線信道比特差錯引起的數(shù)據(jù)包丟失誤歸于網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞而頻繁采取擁塞控制措施，不必要地降低了端到端的吞吐率，導(dǎo)致各個版本的TCP在誤碼率時變的無線信道中表現(xiàn)都比較差。由概率論知識可知：TCP段尺寸越小，TCP段損壞率越小。本文基于這一觀點對HF/VHF/UHF通信鏈路中的TCP連接提出了一種改進方法，即使用著名的指數(shù)加權(quán)移動平均法來對未來時

4、刻的誤碼率進行估計，并據(jù)此自適應(yīng)地改變TCP段尺寸來傳輸數(shù)據(jù)。隨后本文對這個優(yōu)化機制與算法進行了仿真，仿真結(jié)果的分析證實了本文提出的優(yōu)化算法是有效的。 本文模擬出一個衛(wèi)星通信鏈路，并分別就零誤碼率環(huán)境和誤碼率時變環(huán)境作了仿真。仿真結(jié)果除了表明TCP將無線信道比特差錯引起的數(shù)據(jù)包丟失誤歸于網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞而頻繁采取擁塞控制措施外，還表明即使在零誤碼率環(huán)境下傳統(tǒng)的TCP也不適合大帶寬時延積的衛(wèi)星通信鏈路，在具有大帶寬時延積的網(wǎng)絡(luò)中，TC