本文關鍵詞：衛(wèi)星網絡的TCP擁塞控制算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信網絡的日益發(fā)展,人們對網絡的要求也逐漸提高,衛(wèi)星網絡以其覆蓋廣、通信距離遠、不受地理條件限制、數據傳輸費用低廉、組網靈活等等特點使得許多原來基于Internet的服務及地面網絡無法提供的服務應用到了衛(wèi)星網絡中。但是衛(wèi)星通信網絡的帶寬相對于應用服務種類和數量的不斷增加,顯出明顯的不足。因此在提高衛(wèi)星網絡鏈路帶寬的同時,提高衛(wèi)星網絡帶寬的利用率就顯得尤為重要。TCP協(xié)議可以提供端到端的可靠的數據傳輸服務,提高網絡帶寬的利用率。然而,TCP是針對地面有線網絡設計的,在傳輸時延長、誤碼率高的衛(wèi)星通信環(huán)境中不能獲得良好的性能。因此,如何將TCP有效地應用于衛(wèi)星通信,成為人們研究的熱點問題。本文首先詳細闡述了TCP協(xié)議,然后分析了衛(wèi)星鏈路的特殊性對TCP造成的影響,介紹了提高衛(wèi)星通信網絡中TCP性能的各種改進方案。綜合分析這些方案,提出一種基于可用帶寬估計的TCP Vegas的改進算法。本文通過引入確認包時間間隔閾值,調高了Westwood帶寬估計的準確性。然后針對衛(wèi)星鏈路的特點,結合可用帶寬估計,對傳統(tǒng)TCP Vegas進行改進,使其能夠很好的適用于衛(wèi)星通信。主要改進方面有:①針對衛(wèi)星鏈路帶寬不對稱特點,使用延遲確認機制,減小反向鏈路的數據量,同時采用字節(jié)計數的窗口增長方式,避免了由于確認包減小而導致?lián)砣翱谠鲩L過慢。②針對衛(wèi)星鏈路往返時延長的特點,改進了Vegas窗口增長機制,慢啟動階段,使用大的初始窗口并取消觀察期;擁塞避免階段,結合可用帶寬估計算法與Vegas擁塞避免策略動態(tài)調整擁塞窗口,使其網絡狀態(tài)反應更為敏感。③針對衛(wèi)星鏈路誤碼率高的特點,一旦發(fā)現(xiàn)丟包,則根據預測的可用帶寬與當前吞吐量進行丟包區(qū)分,若為差錯丟包,則迅速重傳丟失的數據;若為擁塞丟包,則進入快速重傳與快速恢復階段。利用NS2對改進的協(xié)議進行仿真,仿真結果表明,與傳統(tǒng)TCP協(xié)議相比,改進的協(xié)議在長延時、高誤碼率的環(huán)境下都能夠獲得較高的吞吐量,在與Reno爭搶帶寬時,也能表現(xiàn)出良好的公平性。
【關鍵詞】：衛(wèi)星通信 TCP Vegas 帶寬估計 NS2仿真
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 研究背景12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究內容和組織機構14-16
• 第2章 TCP協(xié)議在衛(wèi)星網絡中的研究16-40
• 2.1 TCP協(xié)議16-21
• 2.1.1 TCP數據段的頭17-20
• 2.1.2 TCP的連接與釋放20-21
• 2.2 TCP擁塞控制機制21-28
• 2.2.1 網絡擁塞22-23
• 2.2.2 傳統(tǒng)TCP擁塞控制算法23-28
• 2.3 衛(wèi)星鏈路的特殊性28-29
• 2.4 現(xiàn)有衛(wèi)星鏈路的TCP改進算法研究29-39
• 2.4.1 鏈路層改進方案29-31
• 2.4.2 跨層改進方案31-32
• 2.4.3 分段連接方案32-34
• 2.4.4 端到端的改進方案34-39
• 2.5 本章小結39-40
• 第3章 TCP VEGAS協(xié)議在衛(wèi)星網絡中的改進研究40-58
• 3.1 擁塞控制算法的評價標準40-42
• 3.2 TCP VEGAS算法分析42-46
• 3.3 TCP VEGAS機制相關的改進算法及最新進展46-48
• 3.4 帶寬估計48-52
• 3.4.1 影響帶寬估計準確性的因素48-49
• 3.4.2 TCP Westwood帶寬估計算法分析49-52
• 3.5 TCP WESTWOOD帶寬估計算法的改進52-53
• 3.6 基于帶寬估計的VEGAS的改進方案53-57
• 3.6.1 新的確認機制53
• 3.6.2 新的慢啟動機制53-54
• 3.6.3 新的擁塞避免機制54-56
• 3.6.4 丟包區(qū)分56-57
• 3.7 本章小結57-58
• 第4章 衛(wèi)星網絡算法性能測試研究58-73
• 4.1 仿真軟件NS2介紹58-60
• 4.1.1 NS2的軟件構成59-60
• 4.1.2 NS2的仿真流程60
• 4.2 搭建仿真環(huán)境60-62
• 4.3 仿真結果分析62-72
• 4.3.1 靈敏度分析62-65
• 4.3.2 RTT對吞吐量的影響分析65-68
• 4.3.3 誤碼率對吞吐量的影響分析68-70
• 4.3.4 改進算法的公平性分析70-72
• 4.4 本章小結72-73
• 結論73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文79-80
• 致謝80

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 劉俊;王九龍;石軍;;CCSDS SCPS網絡層與傳輸層協(xié)議分析與仿真驗證[J];中國空間科學技術;2009年06期

2 邱金蕙;孫玉偉;錢煜哲;;基于XTP的衛(wèi)星協(xié)議網關設計[J];無線電工程;2013年09期

  本文關鍵詞：衛(wèi)星網絡的TCP擁塞控制算法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：375594