无线网络TCP拥塞控制综述

慢启动阶段：当建立新的ＴＣＰ连接时，拥塞窗１３被初始化为一个数据包大小。发送端发送一个数据包，当接收到相应的ＡＣＫ后，拥塞窗口的值从１增加到２，此时发送端一次可以发送两个数据包，当接收到两个数据包的ＡＣＫ后，拥塞窗口增加到４。

拥塞避免阶段：ＴＣＰＶｅｎｏ采用基于区分丢包性质的拥塞控制策略：设定一个阈值Ｂ＝３，设积压的数据报大小为Ｎ，则Ｎ＝Ａｃｔｕｒａｌ木（Ｒ１Ｔｒ—ＢａｓｅＲ—ＴＴ），其中Ａｃｔｕｒａｌ为发送端实际发送速率，Ｒ１Ｔｒ为网络当前往返时延，ＢａｓｅＲＴｒ为网络测到的最小往返时延。若Ｎ＜Ｂ，丢包为随机丢包，则每收到一个新ＡＣＫ确认，发送端使拥塞窗１３（ｃｗｎｄ）增加１，使拥塞窗口继续保持指数速度增加；当Ｎ＞Ｂ时，则判定丢包为拥塞所致，则每收到２个新的ＡＣＫ确认，使ｃｗｎｄ增加１。这样使ｃｗｎｄ保持较大的水平，保证了网络吞吐量的稳定。

快速重传和快速恢复：当收到３个或以上重复ＡＣＫ确认，判断网络的状态。若Ｎ＜Ｂ，丢包为随机丢包，将慢启动门限值（ｓｓｔｈｒｅｓｈ）置为４卡ｃｗｎｄ／５，将ｃｗｎｄ＝ｓｓｔｈｒｅｓｈ＋３，重传丢失的包；当Ｎ＞Ｂ，判定连接处于拥塞状态，ｓｓｔｈｒｅｓｈ置为ｃｗｎｄ／２，将ｃｗｎｄ＝ｓｓｔｈｒｅｓｈ＋３，重传丢失的包。

２、分段机制

ＴＣＰ分段连接方法的主要思想是为了区分误码和拥塞，把端到端的连接分为有线链路和无线链路两个部分。其中，著名的有Ｍ—ＴＣＰ∞Ｊ。它的工作原理是：在无线基站上，Ｍ—ＴＣＰ通过检测发往移动节点的数据包和ＡＣＫ包的变化来判断无线链路的状态，并通过发送窗口大小为０的ＡＣＫ包使得固定节点的ＴＣＰ协议进入保持状态，从而使ＴＣＰ连接不会由于无线链路的误码而中断。分段连接技术把原来的连接分成有线链路的ＴＣＰ和无线链路的ＴＣＰ两部分，并通过对无线链路的改进来提升整个链路的传输能力。但由于未能提高数据传输的成功传输率，同时传输层无法判断数据链路层丢包的原因，所以此技术所提出的解决方案很难在拥塞控制和ＴＣＰ的传输性能之间找到很好的契合点。

３、链路层机制

基于链路层的方法就是通过局部的恢复无线发送错误的丢包，从而对上层屏蔽了链路层丢包。链路层大多采用两种技术，一是出错恢复，如ＦＥＣ∞Ｊ，另一个就是通过ＡＲＱ来恢复丢失的数据包。ＦＥＣ又叫前向纠错，就是发送端发送能纠正错误的编码，其优点是不需要反馈信道，实时性好。自动重传（ＡＲＱ）就是发送端在链路层上对传输出错或丢失的数据帧进行自动的重传，如果发送端在一定时间内没有收到接收端的确认信号，就重传该数据包，只有在收到确认之后才传送下一个数据包。基于链路层方法的主要好处是适合网络分层的思想，并且链路层的操作独立于更高层，同时不需要维持每个连接的状态，但是链路层方法的使用对ＴＣＰ传输层有巨大的影响，比如由于在链路层对丢包进行恢复，所花费的时间要比ＴＣＰ发送时间长，故经常引起ＴＣＰ发送端重传，也就造成了带宽利用的降低和延时增加。

４、中间节点合作机制

图２Ｓｎｏｏｐ机制

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