无线Ad+Hoc网络中MAC协议和TCP性能的研究.pdf

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1、论文题目无线AdHoc网络中MAC协议和TCP性能的研究专业学位类别工程硕士学号200992231711作者姓名周承彬指导教师廖永建副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文无线AdHoc网络中MAC协议和TCP性能的研究（题名和副题名）周承彬（作者姓名）指导教师廖永建副教授电子科技大学成都张盛明高工山东电力工程咨询院有限公司济南（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2012.09论文答辩日期2012.11学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月31日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据ST

2、UDYONTCPOVERMACPROTOCOLINWIRELESSADHOCNETWORKAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SoftwareEngineeringAuthor:ZhouChengbinAdvisor:LiaoYongjianSchool:SchoolofComputerScienceandEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

3、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着计算机技术和无线通

4、信技术的高速发展，无线网络在社会工作和生活的各个方面的应用已经越来越广泛。无线adhoc网络是无线网络的一种，是下一代网络的重要组成部分。TCP是当前Internet最为重要的传输协议，是整个Internet协议栈的核心。无线adhoc网络受其IEEE802.11MAC层的制约，TCP在无线adhoc网络上表现的性能不尽人意，远不能与有线网络相比，因此，本文将研究无线网络IEEE802.11MAC层与TCP相互作用，并有针对性地对MAC层进行改进，以提高TCP在无线adhoc网络中的性能。论文对IEEE802.11MAC协议进行了分析，得出结论二元指数退避会造成无线adhoc网络中T

5、CP流的吞吐率严重下降；而且分析了由于隐藏/暴露终端的存在造成了TCP流之间不公平现象，从而导致了某些流吞吐率严重下降；论文还分析了TCP拥塞控制机制与IEEE802.11MAC协议相互作用，进一步造成了在无线adhoc网络中TCP吞吐率的严重下降的现象，并分析了导致这种现象的原因。基于分析的结果，论文对无线adhoc网路中TCP性能进行了有针对性的改进。首先为了提高MAC的吞吐率，设计了一种全新的算法来准确估计网络中的活动节点；其次针对竞争节点初始竞争窗口较大的问题进行了改进，设计了算法对初始竞争窗口进行了优化，其优化结果与网络中的活动节点数目有关。通过仿真实验对改进的算法进行了性

6、能评价，仿真结果表明，改进后的MAC算法无论在网络内活动节点数目的估计还是在提高网络吞吐率方面的表现都优于IEEE802.11MAC协议，提高了TCP在无线adhoc网络中的性能。接着论文对TCP的拥塞控制机制进行了改进。改进是基于跨层设计的方法进行的，这种方法可以不受网络协议栈层次的限制，跨层读取或传递网络信息，在很大程度上提高了网络节点的效率。采用跨层设计的思想对TCP拥塞控制算法进行改进的同时，并对路由失效机制进行了改进。改进的结果在NS-2中进行了静态和动态两种拓扑进行仿真，仿真的结果证明了改进后的TCP协议与改进后的MAC共同作用，在吞吐率上优于TCPNewReno，且节点

7、内的延迟也有所降低。关键字：无线adhoc网络，MAC，TCP，协议，性能，吞吐率I万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputingtechnologyandwirelesscommunication,wirelessnetworkhasbeenspreadoverourroutineworkanddailylifebyitsapplication.Wirelessadhocnetworkisat