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随着通信技术的快速发展,通信网络的应用范围越来越广,人们的要求也越来越高。传统的固定有线网络已经远远不能满足人们的需求,人们希望能在任何时候,任何地点与任何人进行通信。而具有可移动性又易于扩展的无线网络正符合这一要求。因此,有线网络与无线网络的融合成为了一种必然,并且这也成为了目前通信领域中的一个普遍现象,通常情况下这种结构的网络被称为异构网络。网络拥塞控制问题一直以来就是网络研究中的重要领域。传统的TCP协议最初是为有线固定网络设计的。由于异构网络中的无线链路易受环境影响,随机比特出错率高,网络延迟长,双向带宽不平衡,终端主机移动等,使得传统的TCP协议应用在异构网络环境中时性能低下。因此异构网络下的拥塞控制问题成为能否提供高效的因特网服务,保障网络服务质量的关键问题之一。
首先,本文介绍了拥塞的概念及拥塞产生的原因,深入研究了TCP拥塞控制机制的三个基本算法,并通过对典型TCP协议的分析加深对拥塞控制机制的理解。
其次,全面分析了异构网络环境下影响TCP性能的各种因素,对异构网络中的几种改进方案进行了分类研究,为改进算法的提出提供了方向。
再次,针对异构非切换网络提出了一种改进TCP算法--TCP-BR算法。该算法利用往返时延能够反映网络状态的特点对拥塞窗口和慢启动阈值进行实时更新,并且在拥塞避免阶段可以有预见性的避免即将到来的拥塞,在数据包丢失后,根据丢包原因不同而采取不同的恢复措施。仿真结果表明该算法的性能比传统的TCP Reno的性能有明显提高。
最后,在TCP-BR算法的基础上提出一种适合异构切换网络的改进算法TCP-BM算法。该算法利用带宽测量方法及时发现切换的发生,从而及时的更新最小往返时延值,并且利用估算的带宽对ssthresh进行合理设置。仿真结果表明该算法与传统的。TCP Reno算法和TCP-BR算法的性能相比有明显提高。