Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中基于TCP-Reno的網(wǎng)絡(luò)編碼方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的 TCP協(xié)議主要是針對(duì)可靠信道所進(jìn)行研究設(shè)計(jì)的，在有線網(wǎng)絡(luò)中它能表現(xiàn)出良好的性能。然而，在Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，TCP協(xié)議會(huì)因丟包率上升而出現(xiàn)性能下降的問(wèn)題。為此，研究者從鏈路層設(shè)計(jì)方案、端到端設(shè)計(jì)方案等多方面進(jìn)行改進(jìn)。但這些策略都是對(duì)傳統(tǒng) TCP協(xié)議的擁塞控制方案進(jìn)行修改，破壞了TCP/IP協(xié)議的原始控制策略。本文試在不改變?cè)瓝砣刂频幕A(chǔ)上來(lái)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中 TCP的性能。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)為這一思路嘗試提出了新的方案。研究者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)編

2、碼技術(shù)提出了新的 TCP/NC協(xié)議，該協(xié)議很大程度的提高了 TCP-Vegas無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能，但對(duì)于現(xiàn)在普遍流行的 TCP-Reno協(xié)議來(lái)說(shuō)，這種策略在編碼方式和編碼控制策略方面并不適用。為此，本文使用流水線編碼來(lái)替換原始的隨機(jī)線性編碼，并設(shè)計(jì)了新的編碼解碼策略，進(jìn)而提出了TCP-Reno/NC協(xié)議，以改進(jìn)TCP-Reno的性能。
　　本文首先介紹了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中 TCP協(xié)議所遇到的問(wèn)題和網(wǎng)絡(luò)編碼的研究現(xiàn)狀，接著深入分析了流水線編碼的

3、基本原理和特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，利用流水線編碼和網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，提出了TCP-Reno/NC協(xié)議?；赥CP/NC協(xié)議的設(shè)計(jì)思想，重新設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)編碼層（NC層），研究了適合TCP-Reno協(xié)議的緩沖區(qū)管理策略，給出了基于ACK和編碼包序號(hào)的緩沖區(qū)管理算法。為進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，將 TCP-Reno/NC協(xié)議和原始的 TCP-Reno協(xié)議在相同的無(wú)線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中進(jìn)行了比較。
　　在NS2中實(shí)現(xiàn)了TCP-Reno/NC協(xié)議，并針對(duì)典型的鏈?zhǔn)紸d-h

4、oc網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的 Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，TCP-Reno/NC協(xié)議在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包的情況下能夠很好地屏蔽部分網(wǎng)絡(luò)丟包現(xiàn)象，吞吐量明顯高于傳統(tǒng)的 TCP-Reno協(xié)議。從傳輸層來(lái)看，TCP-Reno/NC的滑動(dòng)窗口在高丟包情況下平穩(wěn)上升，而 TCP-Reno協(xié)議則出現(xiàn)了較大的波動(dòng)，這也符合希望 TCP-Reno/NC協(xié)議的滑動(dòng)窗口在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中不會(huì)因丟包率的升高而出現(xiàn)較大波動(dòng)的初衷，說(shuō)明采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可以提高 TCP