● 摘要
移动自组织网络(Mobile Ad hoc Network, MANET)是一种由移动节点组成的自组织的无线网络，每个节点同时具有终端和路由器两者的功能。自组织和移动的特点使MANET具有很高的生存能力和灵活性，可广泛应用于敌对和不易建设固定通信设施的环境中，因此具有广泛的需求和重要的研究意义。TCP协议作为端到端的传输控制协议，直接影响MANET最终性能表现，因此本文的重点是提升TCP协议在MANET中的传输性能。传统的TCP协议针对静态拓扑的有线网设计，将所有丢包情况归结为网络拥塞并调用过激的退避机制。但是在MANET中，信道误码或链路断开等非拥塞因素同样会导致数据包丢失，频繁的路由变换还使得带宽无法被充分利用。这意味着需要TCP发送端清楚网络的真实状态，避免盲目调用拥塞退避机制，并通过带宽估计提高带宽利用率。本文对MANET中的TCP协议进行了广泛及深入的研究，其主要内容和贡献如下：1、分析目前MANET中多种跨层的TCP改进协议，针对TCP-ELFN协议当网络拓扑变化时存在的丢包问题，本文提出一种基于TCP-ELFN改进的协议TCP-EPR。在TCP-EPR中，通过在TCP-ELFN的反馈包中增加路由中断节点处的丢包情况，及早通知TCP发送端需要重传的数据，使得路由重建后TCP发送端可快速重传丢失数据包而不会出现传输超时情况。仿真结果表明，与TCP-ELFN相比，TCP-EPR协议能有效地减小网络拓扑变化对TCP传输造成的影响，提高高动态MANET中的TCP传输性能。2、为提高MANET中TCP带宽利用率，本文介绍一种新的基于TCP-W改进的拥塞控制协议TCP-WSB，它可以很好地区分误码丢包与动态网络拓扑变化对TCP带宽估计的影响并分别加以处理，从而提高TCP协议对Ad Hoc网络带宽的利用率。TCP-WSB可以有效地剔除因单个丢包所引起的测量带宽突变，同时对于网络拓扑变化引起的持续测量带宽改变，TCP-WSB使新带宽测量值以较大比例参与带宽估计算法，使得带宽估计值快速逼近实际值。仿真结果表明，TCP-WSB在高误码环境下传输性能优于TCP-W。在高动态MANET中与TCP-EPR结合使用可有效提高带宽利用率，获得较大的性能提升。