近几年来,无线网络得到了快速的发展,尤其是基于IEEE 802.11协议族的基础结构型无线局域网。由于具有易于部署、成本低和支持移动性等特点,该类无线局域网被广泛应用于世界各地。此外,越来越多的移动设备都支持与无线局域网的连接,进一步推动了无线局域网的发展。统计数据表明,基础结构型无线局域网中传输的主要业务是基于TCP协议的。然而,传统的基础结构型无线局域网并不能很好的为TCP业务提供服务。无线局域网中无线信道的特性和用户的移动性对TCP拥塞控制机制产生了负面的影响,使得无线局域网传输TCP业务时吞吐量较低。除此之外,无线局域网使用的DCF机制限制了AP接入无线信道的能力,导致无线局域网中的上、下行TCP数据流的吞吐量具有较大差距。基础结构型无线局域网中的这种上、下行TCP数据流不公平的现象,在机场和大型会议等场所,表现得尤为明显,严重影响了用户的体验。在这种情况下,为了有效地提升无线局域网的服务质量,我们有必要对无线局域网及TCP拥塞控制机制之间的问题进行研究。在本文中,我们根据国内外相关研究的现状,采用理论分析与实验评估相结合的技术路线,研究了无线局域网中的TCP性能增强技术。本文中的主要工作概括如下:1.概述了无线局域网的网络结构、标准化进程及其使用的接入协议的主要内容。同时,分析了TCP协议拥塞控制机制的基本原理及其应用于无线局域网时遇到的一些问题。2.详细地介绍了目前无线局域网中主要的TCP性能增强技术,同时对其中典型技术的优缺点进行了分析。3.结合无线局域网及TCP协议拥塞控制机制的特点,提出了一种自适应流控代理的方法。该方法不需要修改无线局域网的底层协议,易于实施。自适应流控代理实施于AP的IP层,可以提供TCP代理的功能,以减小无线局域网中无线信道及用户移动性对TCP业务的负面影响。此外,该方法能够监控经过AP的流量信息,并根据统计的流量信息,周期性地计算出无线局域网的传输能力和其中每个TCP数据流对应的往返传输时延。该方法利用计算出的结果,进一步求出每个TCP数据流应使用的滑动窗口值,并利用计算出的值,修改对应TCP ACK报文的窗口域,以控制每个TCP数据流的吞吐量。通过这种方式,自适应流控代理可以在充分利用无线局域网传输能力的同时,尽量减小无线局网中上、下行TCP数据流吞吐量的差距,以提升用户的体验。4.利用NS-3对通信场景进行仿真,验证了自适应流控代理的有效性。利用仿真场景,我们做了三组仿真实验。我们在第一组仿真实验中不对无线局域网中的AP进行任何修改;在第二组仿真实验中修改AP的MAC层,以实现自适应优先级控制功能;在第三组仿真实验中修改AP的IP层,以实现自适应流控代理功能。在每一组实验对应的子实验中,我们改变了WLAN中站点的数量以及WLAN传输的业务类型,以研究每个方法在不同条件下性能的变化趋势。为了得到较为准确的统计结果,我们利用不同的随机数种子,对每一组子实验进行多次重复的试验。我们利用WLAN的总吞吐量、下行TCP数据流的平均吞吐量和不同TCP数据流之间的公平性来衡量WLAN的性能。通过仿真结果,容易看出自适应流控代理可以有效地提升WLAN的性能。