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终端直通(D2D,Device to Device)自组织通信是未来蜂窝通信体系下的一种增强的通信方式。无线链路层控制协议(RLC)是LTE协议重要的组成部分,位于MAC层之上,为用户和控制数据提供分段和重传业务。与有线环境相比,无线D2D网络通常具有误码率高、时延大、带宽低、各段信道的不一致以及移动频繁等特性。因此,在D2D网络中,只有在保证无线链路的误码率相当低时才能实现TCP数据包可靠的点到点传输。RLC具有三种传输模式,透明模式(TM)、非确认模式(UM)、确认模式(AM)。其中AM模式具有重传功能。在D2D系统中,为了降低TCP层数据包的错误率,必须在无线链路控制(RLC)层采用高性能的重传控制,即RLC AM模式。D2D系统与标准的LTE协议相比实现上有一定的差别,本文基于D2D自组织通信的特点完成了 D2D系统RLC AM模式的设计和实现。对于D2D网络而言,即便在RLC层增加了数据重传,由于无线信道质量不稳定性,传统的TCP层协议仍存在着有很大的缺陷,因此需要对无线TCP层协议做改进。D2D自组织通信系统在整个链路通信的过程中,由多段无线链路传输构成。无线链路传输中各段信道的不一致性,导致各段无线链路的链路质量不尽相同,传统的跨层TCP协议改进算法大多数是基于蜂窝网络来进行的,只能感应到发送端单独一段的无线链路质量,无法感应D2D网络中整体的链路传输状况。本文就以上问题,提出了一种基于RLC层回传和链路分段跨层感知的TCP协议改进算法。通过上述算法,可以达到对链路状况的整体感知,并将链路质量整体感知结果传回发送端。这样,在TCP层,则可以通过对数据传输过程中链路的整体感知,做出相应的调整,提高TCP的吞吐率。本文采用 NS2 (Network Simulator version 2)仿真平台对 TCP协议改进算法进行仿真验证,仿真验证重点在于TCP协议算法改进前后D2D自组网通信系统吞吐量的变化。