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《广西师范大学》 2010年
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卫星网络中的拥塞控制研究

夏斌  
【摘要】: 在当今信息时代,Internet在人们的日常生活中发挥越来越大的作用,其发展速度非常迅猛,以致地面通信已无法满足现代通信对覆盖面、通信速度及数据带宽等方面的要求。通过互联网的支持,随着航天技术的发展,卫星网络以其高速、及时、稳定可靠以及广域无隙覆盖等优势得到了迅猛发展。 然而,由于卫星无线信道与地面的有线信道有非常大的差异,将卫星直接接入Internet中面临着很多问题需要解决。卫星网络的某些特性限制了Internet技术的核心——TCP性能的发展。现有的TCP拥塞控制机制在卫星网络上的应用效果并不能令人满意,目前国内外提出了许多改进的拥塞控制机制或新的拥塞控制算法,推动了拥塞控制的研究,取得了良好的运行效果。但是这些方案有的只是针对某一特定问题提出的解决方案,对于其他问题却没有涉及;有的在实现过程中对网络开销要求比较大,本身就是一种资源浪费;还有一部分对硬件以及除了TCP协议以外的其他层次或路由协议有额外的要求,很难实现。本文首先阐述了拥塞发生的原因,分析了现有的针对卫星网络中的TCP性能的改进方案。本文首先对现有针对卫星网络拥塞控制方案进行了整体的分析研究,论述了基于端到端的改进方案和基于中间件的改进方案,给出研究重点。论文以端到端的改进协议为依据,进行了研究和改进,主要研究成果如下: 1.针对TCP-Peach+在高误码率环境中NIL数据段丢失严重,在后面的急速恢复阶段(Quick Recovery)使得cwnd很难恢复到初始状态,cwnd逐渐降低进而导致数据传输速率不断降低的问题,提出了一种急速恢复的改进机制,来抑制cwnd的逐渐降低和TCP-Peach+性能的恶化。 2.针对TCP-Peach+算法在拥塞避免阶段仍然是传统的将慢启动阀值设为cwnd/2的机制,对现有带宽资源是一种浪费的问题,提出了一种新的基于带宽估计的TCP-nPeach算法,该算法通过观察ACK到达的情况采用ABSE机制进行准确的带宽估计,在收到3个重复ACK时根据估计带宽设置cwnd和慢启动阀值(ssthresh)。仿真结果表明,新算法在吞吐量和公平性方面都有很好的改进。
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN927.2

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