自适应PI速率控制器在无线网络环境下的实现及研究

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人们对动态和无线网络环境中实现通信的需求日益增加,随着需求的增长,对网络性能提出了越来越高的要求。目前最流行的网络协议TCP笼统地认为所有丢包都是由拥塞造成的。TCP在有线网络上运行良好,但无线链路差错丢包率较高,TCP表现出一些不适应性。自适应的比例积分速率控制协议(PIRCP)使用显示拥塞通知方式,通过源端与中间节点的协同工作,根据拥塞信号(中间节点队列长度偏移量),控制源端发送速率。该协议不必区分丢包原因,而仅需将丢失数据包重传。本文分析并实现了PIRCP协议并给出了无线环境下实验结果。本文采用内核模块方式实现PIRCP协议,从而最大程度地保留了Linux系统内核的原貌,缩小了工作量,为实现工作按时完成提供了保证。实现过程中,本文解决了PIRCP协议模块数据结构设计问题,数据包的获得,互斥问题,计时器使用,内存的分配及使用等一系列问题。本文搭建了真实的无线网络实验床,并在此之上进行多种实验,实验表明PIRCP协议的控制是正确而行之有效的。在路由器缓冲区队列长度、吞吐率随时延及丢包率变化、系统稳定性、系统收敛性、系统公平性等方面,该协议的性能均优于作为对比的Linux 2.6.x内核下默认的网络协议TCP New-Reno协议。对于PIRCP协议,还有很多工作还需要在今后的研究中继续完成。
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