无线网络中基于AdaVegas的自适应TCP/NC协议研究

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近年来随着无线通信技术的快速发展,无线网络得到广泛应用。传统TCP协议由于不能区分丢包原因,将所有丢包原因都认为是网络拥塞,错误的启动拥塞控制,降低传输速率,严重影响吞吐率。J.K.Sundararajan等人提出的称为TCP/NC的编码传输方法为解决这个问题提供了一种新的有效途径。它以一种简单而巧妙的方式将网络编码技术应用到现有的协议栈中,使得TCP协议在无线传输的情况下依然可以保持良好的实际吞吐率。之后众多学者在此基础上,通过分析冗余因子、编码窗口大小以及编码方式等对协议性能的影响,提出了改进TCP/NC性能的新策略。但这些策略主要是针对网络编码层的某一因素进行的改进,并没有考虑由于引进网络编码层之后TCP层的自适应性问题。同时也没有解决由此导致的编码窗口利用率不高的问题,影响了协议的传输效率和性能。为了提高传输效率,更好的利用线性组合包的特点,本文在原有TCP/NC基础上,将自适应的TCP Vegas协议与网络编码技术有效结合,提出了AdTCP/NC协议。该协议在网络编码层的接收端加入了编码包接收情况的判断机制,用以反应网络环境的动态变化,并将网络状况信息及时反馈给TCP发送端,使得TCP发送端能够依据当时的网络状况动态调整TCP发送速率,增强TCP自适应性,优化网络编码层发送窗口的利用率,进而提高网络传输性能。本文使用仿真软件NS2在多种不同场景下对所提出的方案进行仿真,仿真结果表明在丢包较为明显并且动态改变的网络中,与自适应AdaVegas协议和采用固定冗余因子的TCP/NC相比,本文提出的自适应AdTCP/NC协议具有更高的传输效率,可以有效提升网络的吞吐率。
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