无线接入互联网移动主机控制协议

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1、Y,illHl513IIIll2l!liOllll8lllll7HI⑧天毕大蓼博士学位论文■_■啊●一嘎—=-：●j曲—^●I¨，一一级学科：盐蔓垫型堂皇垫查学科专业：盐蔓垫查旦堇垄作者姓名：墨墨曼指导教师：堑壅童墼堡天津大学研究生院2008年6月摘要近年来，无线网络发展迅速，应用日益广泛，无线宽带接入互联网成为下一代互联网的一个发展方向。然而，同有线网络相比，无线网络在性能和服务质量方面还有很大差距，其中提供高性能的无线互联网传输层协议是实现无线宽带接入互联网要解决的一个关键问题和重要研究领域。在无线接入互联网环境，无线链路误码率高等原因导致TCP性能严重下降

2、。为了克服TCP的性能问题，本文将以接收端为中心的传输协议和以发送端为中心的传输协议有机集成，提出了移动主机控制协议MCP(Mobile．hostControlProtoc01)。在仿真软件NS2下实现了MCP的数据传输、连接管理、可靠性控制、流量控制和拥塞控制等基本功能模块。仿真结果表明，MCP协议可以正常、稳定地完成传输层的基本功能。在不加入其它改进措施的情况下，其吞吐率和公平性与TCP相当，而且与TCP友好。本文针对无线局域网和网状网接入互联网环境，提出了一种改进MCP性能的跨层拥塞控制机制。在该机制中，利用IEEE802．11协议MAC层提供的ACK机制

3、，作为发送端或接收端的无线移动主机均可以利用无线MAC层反馈信息，区分无线传输丢包和有线拥塞丢包，并且针对不同丢包原因采取更为准确地的控制策略，提高MCP的性能。仿真和实验结果表明，与传统TCP相比，具有跨层机制的MCP可以有效提高吞吐率。为了分析MCP在无线网络中的性能，确定不同参数对MCP性能的影响，以便更好的改进MCP在无线网络中的性能，本文提出了一个由MCP控制子模型、网络子模型和无线丢包子模型组成的MCP分析模型。该模型利用排队论的相关模型计算队列溢出的丢包率，并结合无线丢包子模型给出的无线丢包率，综合分析了无线丢包对MCP性能的影响，同时考虑了网络中

4、瓶颈链路传输速率和队列长度等与MCP性能的关系。模型计算结果与仿真结果在吞吐率变化趋势上一致，验证了模型的有效性。关键词：无线网络，互联网，传输控制协议，移动主机控制协议，跨层ABSTI认CTWiththerecentyears’rapiddevelopmentandwidedeploymentofwirelessnetworks，accessingtOInternetthroughbroadbandwirelessnetworksbecomesanimportanttrendinthenextgenerationInternet．Comparedwiththe

5、wirednetwork，however,thewirelessnetworkmaintainsadistanceinperformanceandqualityofservice．SoitiSakeyproblemandanimportantresearchtopictoprovideahighperformancetransportprotocolforaccessingtoInternetthroughbroadbandwirelessnetworks．Inwirelessnetworks，TCPperformanceSHffersfromsignifica

6、ntdegradationcausedbyhighwirelesslinkerrorrateandSOon．Inthisdissertation，amobile．hostcontrolprotocol(MCP)thatintegratesthecharacteristicsofsender-centricandreceiver．centrictransportcontrolschemesisproposedforsolvingtheTCPperformanceproblem．WedesignapreliminaryMCP,includingstylesofdat

7、atransmission，connectionmanagement，reliabilitycontrol，flowcontrolandcongestioncontrol，andrunitonNS．2simulator．ThesimulationresultsshowthatMCPprotocolcanproperlyperformthebasicfunctionontransportlayer,anditsthroughputandfairnessareequivalenttothoseofTCP,aswellasitisTCPfriendly．Alsoacr

8、oss—layersch