無線網(wǎng)絡(luò)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的TCP性能建模與分析.pdf

1、由于無線網(wǎng)絡(luò)具有拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)變化、帶寬資源有限、信道狀態(tài)多變等特點，傳統(tǒng)的TCP協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)中的性能嚴重下降。為了解決這一問題，眾多學(xué)者提出了各種不同的改進方案，如鏈路層方案、分段連接方案、端到端的方案和告知代理方案等。但這些方案要么破壞了TCP端到端的特性，要么破壞了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議占各層之間的獨立性，效果都不理想。
　　 為此，J.K.Sundararaian等人首次提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的TCP/NC協(xié)議，其主要思想是在TCP層和I

2、P層之間加入一個網(wǎng)絡(luò)編碼(NC)層，利用網(wǎng)絡(luò)編碼信息冗余特性使得鏈路中的非擁塞丟包被屏蔽，因而避免了擁塞控制機制的錯誤調(diào)用和窗口的減小，使TCP的吞吐率有所提高。作者通過簡單場景的仿真和理論分析初步說明了該協(xié)議在改善TCP吞吐率方面的有效性。但是，在復(fù)雜仿真場景下，其性能并不穩(wěn)定，特別是其提出的分析模型沒有充分考慮許多與TCP/NC吞吐率緊密相關(guān)的因素，如網(wǎng)絡(luò)的丟包率、編碼窗口大小和冗余因子等，不能準確反映TCP/NC的性能表現(xiàn)，需要作

3、進一步的理論分析和仿真驗證，以說明其有效性并進行優(yōu)化。
　　 本文首先應(yīng)用Matlab與NS2軟件從仿真和理論分析方面對TCP/NC與兩種最常用的傳輸控制協(xié)議TCP Reno和TCP Vegas進行比較，驗證了TCP/NC協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢。然后應(yīng)用馬爾科夫鏈和排隊論等理論對TCP/NC協(xié)議進行了全面的分析，并對理論分析與仿真結(jié)果進行比較，驗證了建模分析過程的合理性，結(jié)果表明本文所提出的吞吐率模型更加準確合理的反映了TCP/