卫星网络TCP性能研究

分析了卫星网络中影响TCP性能的因素,总结了目前比较典型的解决方案并对这些方案进行了比较,进一步指明了提高卫星网络TCP性能的研究方向.     

TCP性能增强代理在卫星网络中的应用

卫星网络的长时延、高误码率特性使TCP的性能受到极大影响,文中利用性能增强代理（Performance Enhancing Proxies,PEP）的理论模型,提出了由有线网络、PEP和卫星网络构成的具有传输控制功能的异构网络体系结构。文中介绍了该体系结构在NS2中的建立过程,并通过大量的仿真实验验证了该体系结构的正确性及对卫星网络中TCP传输性能的改善。     

卫星网络中的TCP

本文首先介绍了目前广泛应用的三种TCP协议版本，分析了TCP协议的运行机制。然后，文章分析了TCP协议在长延时大延时带宽积和高误码率的卫星信道上传输效率低下的原因。最后，对目前提出的众多TCP协议改进方案进行了描述，并对各种方案的特点作了简单总结。     

卫星网络传输控制协议研究

标准传输控制协议（TCP）直接用于卫星网络,由于其不能够区分丢包和慢启动的长时间需求等导致协议的非适应性。在分析卫星网络影响协议性能因素的基础上,总结了当前针对这些因素造成的不利影响所增加的额外技术,并对现有提高卫星网络TCP性能的方法进行了分类总结,比较了这些TCP的特点,最后指出了卫星网络TCP的未来研究策略和发展趋势。     

卫星网络中基于UDP的可靠数据传输协议

在卫星网络中,标准的传输控制协议TCP不能充分发挥网络的性能。论文通过分析卫星网络的特点提出了一个基于UDP的应用层传输协议UDT-Sat。该协议使用基于带宽估计的拥塞控制和基于选择性负向确认的快速重传机制实现数据高效可靠的传输。实验表明,UDT-Sat在卫星网络中具有很高的带宽利用率,同时保持了良好的公平性和稳定性。     

面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制

针对GEO卫星网络带宽时延积较大、拥塞控制机制不完善的问题,提出了一种面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制MMCCM_GEO.首先,在保证接收端请求速率最大化的前提下,将GEO卫星网络中的多速率多播问题转化为非线性优化问题,并采用改进的模拟退火算法对其求解,得到了最优的接收端请求速率.其次,通过采用代理节点实现反馈信息的汇集与丢失数据的恢复,有效地解决了反馈内暴及数据恢复问题.仿真结果表明,与目前GEO卫星网络中典型的多速率多播拥塞控制机制相比,本文的拥塞控制机制有效地提高了数据吞吐量和带宽利用率,降低了GEO卫星网络中的数据传输时延,同时也具备了更好的可扩展性.     

面向LEO卫星网络的高效路由算法

由于卫星星上处理以及存储能力有限,随着卫星网络的规模越来越庞大,迫切需要一种简单高效的路由算法.为此,提出了一种基于网络拥塞程度感知的路由策略(Network Congestion-Aware Routing Algorithm,NCARA).NCARA路由策略在网络处于非拥塞状态时采用Dijkstra算法寻路,网络拥...     

卫星网络环境下的拥塞控制研究

作为数据传输和Internet接入的另一种形式--卫星网络越来越受到人们的关注,其具有高时延、高链路误码率和链路不对称等特性.使得传统的拥塞控制算法并不适用于该环境,因此研究者们提出了许多改进的和新的算法.本文对这些算法进行了一个深入的总结,从卫星网络特点入手,分析了各种拥塞控制算法的原理、优点及缺点,并提出了卫星网络环境下拥塞控制的研究热点.     

基于SPN模型的卫星网络性能评价

基于随机Petri网(SPN)模型方法,分别对LEO单层卫星网络和LEO/MEO双层卫星网络进行了性能分析.首先分析了卫星网络的特点,并在此基础上建立了半双工通信模式下LEO单层卫星网络的SPN模型、全双工通信模式下LEO/MEO双层卫星网络的SPN模型.然后,选取平均时延作为网络性能评价指标、采用SPNP6.0软件对上述两个SPN模型进行了性能评价.最后,对两个模型的性能评价结果进行了对比分析,得出了有关在网络负载变化情况下LEO单层卫星网络和LEO/MEO双层卫星网络的性能优劣比较结论.     

改善卫星Internet上TCP性能的措施

首先对卫星信道的特点及其对TCP性能的影响进行了分析,然后介绍了几种提高卫星链路上TCP性能的解决方案。     

卫星TCP加速技术研究

由于卫星链路长时延高误码的特点,传输控制协议(TCP)在卫星链路上效率很低。提出了一种卫星通信系统中TCP加速网关的设计实现方法,介绍了基于加速网关的卫星网络结构,描述了其关键技术实现,对提出的设计实现方法在OPNET中进行了仿真验证。仿真结果表明,该技术大大提高了TCP应用在卫星链路上的传输效率,而且在多连接共享带宽时保持了较好的公平性。     

改进无线网络TCP性能的研究

对采用TCP协议传输数据的实现过程及其在无线网络中可能遇到的问题进行了描述。对因无线信道误码率较高和频繁切换而导致网络性能下降的问题,提出了无线链路层快速重传技术改善网络性能的有效措施,并研究了在无线网络中链路层快速重传技术对无线TCP数据传输的影响。仿真表明链路层快速重传可以有效地改善无线TCP的性能,进一步提高了网络利用率和吞吐量。     

Improving Network Performance by Ameliorating TCP Congestion Control Mechanism

With the rapid growth of rate-based services and wireless applications,improving Transmission Control Protocol (TCP) congestion control has been becoming more important in the network research field. This paper first briefly introduces the Additive-Increase Multiplicative-Decrease (AIMD) (a,b) algorithm,and then presents an improved TCP congestion control mechanism (D-AIMD) whose principles and simulation results are discussed in detail. This mechanism can be easily implemented with lower additional overheads and can efficiently improve network performance.     

移动Ad Hoc网络中TCP性能的分析和改进

分别采用静态链状拓扑和动态网络拓扑,通过仿真分析和比较了不同TCP版本在移动AdHoc网络中的性能。文中还提出了一种改进的选择性应答算法(SSACK),以解决移动AdHoc网络中由于高丢包率和路由重建引起的TCP接收窗的"缺口(gap)"问题。仿真结果显示,改进的SSACK算法在一定程度上改善了移动AdHoc网络中的TCP性能。     

基于TCP异构网络传输性能扩展代理的仿真研究

传输控制协议TCP广泛地应用于Internet中,但是针对长延时,高误码率的网络,其性能非常低下.文章通过对异构网络中影响TCP性能因素的分析,针对在异构网络的边界处设置具有传输控制功能的性能增强代理(Performance Enhancing Proxies,PEP)的理论模型,详细论述了在NS2中建立该仿真模型的过程,并进行了仿真模拟实验,通过对仿真结果的分析,验证了该模型的正确性.     

一种提高异构网络传输性能的双向流量控制机制

针对异构网络存在的高误码率和不对称带宽等特点使TCP性能降低的问题,本文提出了一种双向流量控制机制BFC,它根据数据链路的双向通信状况, 在前后向两个信道进行流量控制.在前向信道,我们设计了一种显式的ACK详细指示方法,协调多层控制机制及时调节流量;在后向信道,提出了一个ACK流量控制算法,根据双向拥塞状况,对ACK流进行自适应地控制.实验表明,该机制可以有效地提高异构网络传输性能,尤其是当双向信道的不对称参数较高的情况下,该方法显示出独特的优势.     

卫星链路TCP传输性能分析

TCP协议作为TCP／IP协议栈的主要传输协议，其在网络中的传输效率高低是影响IP网络传输性能的关健因素之一。当网络中存在卫星链路时，由于卫星链路的一些固有特性使得IP的传输性能受到了一定的影响。本文对于TCP协议在卫星网中的传输性能问题进行了分析，指出了IP协议在卫星网中应用时存在的问题。介绍与分析了一些相应的解决方法。     

卫星链路中TCP传输性能仿真与分析

卫星信道与地面有线信道具有不同的特点,当3TCP协议直接应用于卫星链路上时,其吞吐量等性能会受到影响。针对卫星链路的特点,文中分析了卫星链路中TCP协议存在的主要问题,使用NS2仿真软件,建立了仿真模型,并在给定的仿真环境下得出了一些结论。卫星链路具有时延大、误码率高等特点,仿真结果说明了当数据大小一定时,比特误码率越高,系统吞吐量越低,引起的丢包率越高;时延（往返时间）越长,系统吞吐量越低。最后,分析比较了优化TCP的运行参数、修改TCP控制机制、分割连接技术等卫星链路TCP协议的主要解决方案。     

适用于卫星网络的TCP跨层改进机制

该文提出基于跨层信息交互,将链路层ARQ重传状态信息通知TCP的机制,避免了链路层重传引起的时延变化对TCP的不利影响。该机制使用完全可靠选择性重传ARQ为TCP提供可靠的链路,避免卫星链路上发生丢包,并且不必要求链路层保证包按序递交,消除了重排序的等待时延,适合带宽时延积较大的卫星网络。仿真结果表明,能显著提高TCP在卫星网中的性能,特别是在误帧率较高条件下。