本文關(guān)鍵詞：SCPS-TP協(xié)議中擁塞控制關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展下,地面的通信系統(tǒng)已經(jīng)基本全部采用TCP/IP協(xié)議簇,這樣就可以支持各種復雜的應用要求,從而實現(xiàn)了地面通信協(xié)議的大一統(tǒng)。但是在缺乏統(tǒng)一標準的復雜任務的衛(wèi)星系統(tǒng)之中,如果使用自主開發(fā)的通信協(xié)議的情況下,就不能很好地與地面網(wǎng)絡應用相結(jié)合,必須采用網(wǎng)絡間協(xié)議轉(zhuǎn)化協(xié)議。SCPS協(xié)議在上世紀末提出,其研究的目的是兼容地面網(wǎng)絡,同時可以支持可靠的高速率數(shù)據(jù)傳輸,支持并行任務多節(jié)點之間網(wǎng)絡路由功能選擇,并與地面具有良好互操作性等。SCPS協(xié)議解決了空間數(shù)據(jù)通信中存在的諸多問題,例如:信號強度低、信道的噪音強、傳輸延時久、帶寬與時延積大并且鏈路容易中斷等問題。SCPS協(xié)議解決了許多傳統(tǒng)TCP在空間網(wǎng)絡傳輸中所遇到的問題,因此廣泛的應用在了空間通信網(wǎng)絡之中。本文首先總結(jié)了各國在SCPS-TP協(xié)議的應用以及改進方面所做出的工作。然后對SCPS-TP協(xié)議對TCP相關(guān)控制算法的改進進行了詳盡描述。通過NS2模擬仿真,指出了Vegas協(xié)議中包突發(fā)現(xiàn)象以及過早進入擁塞避免階段對于傳輸性能的影響,在擁塞避免這一階段,Vegas擁塞窗口增長呈線性,在帶寬利用率上性能低下。為解決上述問題,本文第三章基于Vegas算法進行了兩方面的改進:針對慢啟動階段包突發(fā)現(xiàn)象,使得Vegas算法過早結(jié)束慢啟動階段,本節(jié)算法采用了每個RTT增加一半cwnd的策略。針對擁塞避免階段,窗口增長速度不能盡快充分利用帶寬,本節(jié)算法采用了自適應的窗口增長策略。通過NS2的對比仿真實驗,可以看出,在短時間內(nèi),改進后的Vegas算法吞吐量要明顯高于傳統(tǒng)Vegas算法。第四章,針對慢啟動階段Vegas協(xié)議在慢啟動階段不能有效利用帶寬,參照TCP Westwood算法,采用帶寬估計算法有效利用帶寬。針對Vegas不能分辨鏈路擁塞還是路由改變,采用了路徑監(jiān)視的策略。更加精準地反映了網(wǎng)絡狀態(tài),提高了衛(wèi)星資源利用率。實驗結(jié)果表明,新的擁塞控制策略無論是在擁塞窗口增長率還是在吞吐率上都高于原始的Vegas算法。本文最后設計實現(xiàn)了一個基于IP over CCSDS增強代理系統(tǒng)。在地面、衛(wèi)星網(wǎng)絡終端使用傳統(tǒng)的TCP技術(shù),在空間鏈路中使用改進的Vegas算法,在面對高延遲、高誤碼的環(huán)境中,表現(xiàn)出來了更好的性能。
【關(guān)鍵詞】：CCSDS SCPS-TP Vegas算法 擁塞控制
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.06
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 本文研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-14
• 第二章 SCPS-TP協(xié)議擁塞控制算法分析14-26
• 2.1 TCP協(xié)議擁塞控制概述14-16
• 2.1.1 慢啟動和擁塞避免15-16
• 2.1.2 快速重傳和快速恢復16
• 2.2 SCPS-TP對于TCP協(xié)議改進16-22
• 2.2.1 數(shù)據(jù)丟失的改進18-19
• 2.2.2 網(wǎng)絡擁塞的識別和處理19-20
• 2.2.3 鏈路中斷20-21
• 2.2.4 誤碼識別與處理21
• 2.2.5 針對長往返延遲的改進21-22
• 2.3 目前基于SCPS-TP的改進策略22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 對Vegas擁塞控制算法改進26-43
• 3.1 TCP Vegas擁塞控制算法概述26-27
• 3.2 對Vegas協(xié)議的改進27-33
• 3.2.1 慢啟動階段改進27-29
• 3.2.2 擁塞避免階段改進29-33
• 3.3 NS2模擬方案設計33-34
• 3.3.1 NS2介紹33-34
• 3.3.2 具體實驗步驟34
• 3.4 仿真結(jié)果與分析34-42
• 3.4.1 NS2拓撲結(jié)構(gòu)及代碼修改34-39
• 3.4.2 NS2仿真結(jié)果與分析39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于動態(tài)帶寬估計擁塞算法改進43-56
• 4.1 衛(wèi)星網(wǎng)絡中TCP-vegas算法中存在的問題43-45
• 4.1.1 Vegas慢啟動階段不能有效利用帶寬43-44
• 4.1.2 Vegas算法不能區(qū)分鏈路擁塞還是路由改變44-45
• 4.2 基于帶寬估計的慢啟動算法改進45-47
• 4.3 基于路徑監(jiān)視的Base RTT更新算法47-49
• 4.4 仿真結(jié)果與分析49-55
• 4.4.1 代碼編寫49-52
• 4.4.2 運行結(jié)果分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)56-70
• 5.1 需求背景與設計目標56
• 5.2 系統(tǒng)概述56-60
• 5.2.1 系統(tǒng)主要功能介紹56-57
• 5.2.2 TCP分段技術(shù)簡介57-60
• 5.3 傳輸層協(xié)議增強具體實現(xiàn)60-66
• 5.3.1 傳輸層協(xié)議增強模塊初始化60-62
• 5.3.2 傳輸層協(xié)議增強代碼改進62-66
• 5.4 系統(tǒng)功能測試66-69
• 5.4.1 系統(tǒng)配置及編譯66-69
• 5.4.2 系統(tǒng)測試運行結(jié)果69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 本文總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-76

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：SCPS-TP協(xié)議中擁塞控制關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386335