Ad hoc网络下TCP性能的分析与改进

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Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的、临时的自治系统,它不需要任何通信基础设施的支持就可以在几个移动节点之间通信。由于具有很大的灵活性以及有效利用资源等特点,Ad Hoc网络能应用于传统的有线或无线网络所不能及的如军事战备、紧急救援、临时会议等多种场合,具有广阔的应用前景。  传统的TCP协议是针对有线网络设计的,它认为数据包的丢失皆是由网络拥塞造成,从而启动拥塞控制过程。然而由于Ad Hoc网络环境所具有的特殊性,使得传统的TCP协议已不再适合这样的环境。其原因是在于Ad Hoc网络中数据包的丢失可以是由节点移动和无线信道误码等因素造成,而传统的TCP协议却无法正确区分数据包丢失的原因,从而一味地进行拥塞控制,其结果就是导致了TCP性能的下降。为此,对传统的TCP协议进行改进,使之适合Ad Hoc网络环境将是至关重要的。  本文首先对Ad Hoc网络的特点及应用领域进行了概述,然后重点介绍了TCP协议的原理,对Ad Hoc网络各层对TCP协议的影响因素进行了分析,通过仿真实验详细分析了Ad Hoc网络的MAC层、路由层协议对TCP性能的影响,介绍了现有的Ad Hoc网络中TCP性能的改进方案,并对其加以比较。最后,在对现有的Westwood协议进行了分析的基础上,进行了改进,提出一种基于到达发送端的ACK包测量的方法的TCP改进方案TCPA,该方案改进了Westwood协议的发送端对正常到达ACK包的接收处理部分,使 TCP发送端能够更好地了解网络的真实情况,更大限度的利用带宽,来达到提高TCP性能的目的。最后的仿真结果验证该方案是有效的。
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