无线链路TCP拥塞控制优化算法的研究

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1、密级：保密期限：遞耆Ａ＃部翁硕士学位论文典Ｗ题目：无线链路ＴＣＰ拥寒控制优化算法的研究学号：２０１４１４０２４２姓名：段亚婪专业：电子与通信工稈导师：杨鸿文学院：信息与通信工程学院２０１６年１２月１日中国＿北京密级：保密期限：分耆索大摩仰硕士学位论文题目：无线链路ＴＣＰ拥塞控制优化算法的研究学号：２０１４１４０２４２姓名：段亚梦专业：电子与通信工程导师：杨鸿文学院：信息与通信工程学院２０１６年１２月１日独

2、创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切相关责任。■本人签名：取Ｉ，日期：ｈＱＵ关于论文使用授权的说明本人完全了解并同意北京邮电大学有关保留、使用学位论文的规定，即：北

3、京邮电大学拥有以下关于学位论文的无偿使用权，具体包括：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文，有权允许学位论文被査阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，有权允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）＇＾＾－＞（１本人签名：Ｉ考日期：１ｆ：日期：导师签名－构冬）＂？＞？）ｍｓ无线链路ＴＣＰ拥塞控制优化算法的研究摘要从移动在线支付到网络直播，无处不在的移动互联网极大地方便。了人们的生活由于

4、用户数量与需求的日益膨胀，如何使得传输层协议更好的适用于无线链路成为研究者关注的问题。目前使用最广泛的传输层协议是ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ，传输控制协议）一ＣＰ。协议，然而在无线网络中Ｔ协议的表现受到了定的影响相比于有线链路，无线连接存在着较多干扰，并且其传输时延也不够稳定，同时还有移动终端的切换以及能量等问题。信号的干扰会导致随机误码的出现，这使得需要保障传输可靠性的ＴＣＰ协议产生丢包。由于传统ＴＣＰ协议对数据包丢失的处理非常简单一旦发现丢包则立即，降低发送速率以避免加剧拥

5、塞。显然，这种策略不太适用于无线链路。另外，由于无线网络中传输时延较大，会导致ＴＣＰ拥塞窗口的增长速率缓慢，从而影响传输的效率。本文提出了一种新的基于带宽估算的ＴＣＰ拥塞控制算法ＴＣＰＷＲ（ＴＣＰＷｉｎｄｏｗＲｅｔｕｎｅ），主要包括两部分：丢包原因判断机制和拥塞窗口更新机制。前者通过对传输时延信息的提取，对数据包丢失的原因进行判定，探测丢包是属于随机误码或是网络拥塞，然后针对不同的结果采取相应的策略，即降低发送速率或是仅重传丢失的数据。而拥塞窗口更新是针对传统ＴＣＰ在无线链路中发送速率增长不够稳定的改进。通过

6、更新计时器来不断触发拥塞窗口的更新，其窗口值则根据带宽估计算法的结果来设定。带宽估计算法是基于ＴＣＰ接收方反馈的确认包流对网络可用资源所做出的预测，可以很好地反映传输过程中网络的变化。为了分析传统ＴＣＰ协议的问题以及验证所提算法的性能，本文－３ｏｒ基于ＮＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＳｉｍｕｌａｔｖｅｒｓｉｏｎ３）设计并搭建了传输层协议仿真平台，平台支持从应用层到物理层参数的配置与修改。在该平台上实现了ＴＣＰＮｅｗＲｅｎｏ、ＴＣＰＶｅｇａｓ和ＴＣＰＷｅｓｔｗｏｏｄ等版本的比较，通过其在点对点链路场景中的窗口

7、值分析传统ＴＣＰ协议存在的问题。之后在ＬＴＥ七小区环境中将本文所提算法与ＴＣＰＮｅｗＲｅｎｏ和ＴＣＰＷｅｓｔｗｏｏｄ进行比较，本文所提ＴＣＰＷＲ算法能够获得８％到１３％的吞吐量提升。北京邮电大学工程硕士学位论文关键词：无线链路ＴＣＰ拥塞控制随机丢包带宽估算ＬＴＥＡＢＳＴＲＡＣＴＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＯＦＴＣＰＣＯＮＧＥＳＴＩＯＮＣＯＮＴＲＯＬＡＬＧＯＲＩＴＨＭＩＮＷＩＲＥＬＥＳＳＮＥＴＷＯＲＫＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈ＇ｅｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓｍｏｂｉｌｅＩ

8、ｎｔｅｒｎｅｔｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｅｏｌｅｓｌｉｖｅｓｒｅａｔｌｓｕｃｈｐｐｇｙａｓｏｎｌ