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作者：毛自民梁詠梅單位：商丘職業技術學院

tcp擁塞性能解決的方案

首先要在TCP目的端判別這個新改進方案的狀態，然后將判別得出的狀態結果和檢測到的相應事件通過該數據包的ACK來反饋給源端．在這個新改進的方案中，我們可以把它區分成3種網絡的狀態，分別是：路由更新（RTCHG）狀態，網絡擁塞（CON）狀態和鏈路差錯（CHERR）狀態．與ADTCP一樣，我們可以利用相鄰數據包時延差（IDD）檢測出可能存在的網絡擁塞狀態．在傳輸路徑上的擁塞情況和直接抽取的隊列長度變化的樣本值有關，而相鄰數據包時延差指的是相鄰分組通過網絡所需時延的差值．

那么依據相鄰數據包時延差定義，計算IDD的公式可以表示成公式中Km表示第m個包到達TCP目的端的時刻，Jm表示從TCP源端發送第m個包的時刻．從上面的公式我們可以看出，在傳輸路徑上緩沖中瞬間隊列長度的增大，從目的端計算出的相鄰數據包時延差值必然就會變大，在隊列中如果增長到一定的程度就會引發無線網絡擁塞．至此可以判定IDD值的增長是網絡發生擁塞的必要條件．其次，如果相鄰數據包時延值在增長，那么就可以得出前后數據包通過無線網絡的傳輸時延也在變大，可能是傳輸路徑的優化有增加，也可能是傳輸路徑上的隊列長度有所增加．傳輸路徑的優化引起的傳輸時延差變化很小，幾乎可以忽略不計．所以，前后數據包通過無線網絡的傳輸時延在變大，其中最主要原因是傳輸路徑上的隊列長度有所增加．還可以清晰地看出，緩沖隊列長度的增加同時也加大了網絡中發生擁塞的最大可能性．因為一旦傳輸路徑上的緩沖隊列被增加到一定長度之后，網絡肯定會出現擁塞狀態．

所以，相鄰數據包時延值的增長是發生網絡擁塞的主要原因．至此，我們可以通過以上分析得出相鄰數據包時延值的增長是網絡發生擁塞的充要條件這樣的結論．所有的TCP擁塞控制都是由端到端進行的，它們實現起來比較簡單，在其網絡的內部被視為透明，擁塞控制的全部任務都是由端主機來承擔的．發送端是由估計有效帶寬、主動檢測丟包事件或RTT延時信息等方式來進行探測無線網絡的負載情況和感知無線網絡擁塞，并能夠相應地來調整發送窗口．最早的TCPTahoe算法就是源于丟包反饋的TCP擁塞控制協議，它的原理就是通過ACK反饋的丟包信息來進行調整源端的擁塞窗口，后來的TCPReno1－13，SAC和KNewReno都是針對這種方式來進行傳統TCP改進的．

傳統的TCPVegas協議就是基于路徑延時反饋的端到端的擁塞控制協議的典型代表．調節擁塞窗口則是通過觀測到的TCP連接中RTT延時的變化．因為RTT信號比丟包信號反應靈敏的多，所以，基于延時的端到端的這種擁塞控制協議更能及時地反映出無線網絡中的擁塞狀況好壞，TCPVeno改進了慢啟動、擁塞避免和快速恢復算法，并且結合了TCPReno和TCPVegas兩者的特點．在實際網絡中一般采用端到端的擁塞控制協議來進行部署，因為它實現的復雜度低，如果我們對無線網絡內部的負載信息不是太了解，而且協議穩定性較差，那么會容易造成網絡資源的不公平分配，從而不能更好地適應網絡．然而基于這種帶有顯式反饋的TCP擁塞控制協議，則能夠與網絡內部路由器一起參與擁塞的控制，從而很好的實現與端主機聯動，使其成為一個閉合式的反饋控制系統．

顯式反饋的TCP擁塞控制協議來源于ECN機制，而所謂的ECN機制是提前檢測擁塞并向發送端通告擁塞，它是被用來部署在中間路由器上進行緩存隊列管理．而VCP則擴展了ECN機制，在ECN的基礎上，不僅僅增加了1比特的信息位，而且還利用2比特的信息位將網絡的負載分為高負載、低負載和過負載3個擁塞的級別，使用不同的擁塞級別來對各自的窗口進行調節．XCP－B是無線網絡中一個很成功的的應用，它來源于XCP（eXplicitControlProtocol：顯式擁塞控制協議）．MIT的Rohrs，Katabi和UCBerke－ley的Handley共同提出顯式擁塞控制協議．顯式擁塞控制協議是一個基于反饋的擁塞控制協議，它是通過對注入網絡的數據流設置標記并由網絡向發送端發送準確定量的反饋信息來實現擁塞控制．而且這種協議首次實現了效率控制器和公平控制器的完美解耦．效率控制器是利用乘性增加乘性減少的方式使TCP流快速獲取無線鏈路的帶寬．

然而乘性增加乘性減少的方式使公平控制器使用各流達到公平的收斂．顯式擁塞控制協議具有比較好的極速響應性、很好的公平性、穩定性和高帶寬的利用率，顯式擁塞控制協議能在相同的網絡中與其他的TCP流公平的競爭．可是，顯式擁塞控制協議的額外限制極大的可能導致在有些拓撲下的不公平性，并且如果參數選擇的不恰當就會導致極低的無線鏈路利用率．

總之，無線網絡的無線信道根據組網方式和傳輸媒質的不同，和目前的有線網絡比較起來會更容易受到各種因素的制約．依據無線鏈路層的無線信道，再加上端到端傳輸控制服務的設計理念和顯式反饋的TCP擁塞控制協議的思想，憑借目前已有的控制和優化理論，我們進行深入的無線網絡環境下的傳輸控制協議的研究和無線網絡傳輸性能的分析，這會是我們下一步研究的領域所在。