随着交通信息化建设的不断深入,VANET正逐渐步入人们的生活。VANET是移动自组网与无线传感器网络在道路交通环境中的崭新形式,其目的是构筑车辆间、车辆与路边设备间开放自组织、高效环保的无线通信系统,提升通行效率的同时提供安全保障与信息服务。高效、稳定的传输控制机制是VANET数据传输的可靠保证,而基于有线网络设计的传统TCP协议并不适于VANET环境。一方面,传统TCP协议无法识别VANET中由非拥塞因素造成的分组丢失,不加区分地运行拥塞控制算法引起数据传输性能恶化;另一方面,传统TCP协议的窗口扩展机制相对VANET网络资源过于激进,注入网络的过量数据将引起底层激烈冲突。本文以提升TCP协议在VANET中数据传输性能为目标展开研究,主要工作及创新点如下:第一、对传统TCP协议进行了深入分析和研究。分类讨论了多种移动自组网TCP改进方案,选取其中较为典型的APS-Few、TCP-Few、ADTCP方案与传统TCP协议进行性能对比。研究表明,无法准确识别网络状态及窗口增长过于贪婪是影响TCP数据传输性能的重要因素。第二、针对传统TCP协议网络状态识别手段有限、窗口增长过于贪婪的问题,提出了基于网络状态辨识与底层负载缓和的自适应Ad Hoc TCP(Adaptive Ad Hoc TCP, A~2DTCP)机制。A~2DTCP在明确辨识网络状态的前提下,根据前向路径跳数自适应地调整拥塞窗口扩展因子,限制源节点TCP拥塞窗口过分增长,避免造成网络拥塞;同时源节点TCP根据当前拥塞窗口自适应改变发送的分组长度,充分利用网络资源。仿真表明,车载环境下A~2DTCP较传统TCP最高提升约102%的吞吐量性能。但该方案数据传输的稳定性和公平性尚不尽如人意。第三、针对A~2DTCP数据传输稳定性和公平性存在的的问题,提出了数据通路传输能力自适应TCP(Data Path Transmission Capability Adaptive TCP, DPTCA-TCP)。该方案根据路径传输能力变化稳定数据发送速率,同时引入启发式算法简化网络状态辨识过程,通过传输能力记录和连续超时次数识别伪拥塞信号。仿真表明,车载环境下DPTCA-TCP较传统TCP最高提升125%的吞吐量性能,而较A~2DTCP最高提升约21%的公平性。第四、基于NS2仿真平台开发了本文提出的A~2DTCP和DPTCA-TCP改进机制的仿真模块。