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- 航空自组网中的TCP拥塞控制算法研究
- 作者： 陈千 来源： 重庆大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空自组网 TCP 带宽估计 速率控制 自适应退避
- 描述： 随着航空产业的发展，空中航线和飞机数量与日俱增，乘客使用手机或其它智能终端进行空中 Internet 连接必将日益频繁，由此引入巨大的通信数据流将对未来航空通信系统带来严峻的挑战。航空自组网的出现有望成为未来航空通信网络的重要补充。其自组织、无中心以及多跳路由的特性，有助于扩大航空通信网络的空域覆盖范围，提高航空通信服务能力。但其网络规模大、拓扑变化快以及链路多样化等特性，也为其部署和应用带来诸多困难。现有的各种通信技术运用在航空自组网中还面临着一些问题。 论文针对航空自组网中的TCP拥塞控制算法进行了研究。将航空自组网中的数据链路分为了卫星中继链路和飞机自组链路。在链路多样化以及链路长时延特性下，传统的拥塞控制算法采用固定的初始窗口门限值与窗口退避因子，无法根据航空自组网链路变化做自适应调整。而且在拥塞窗口退避后采用线性增长来恢复拥塞窗口，需要较长的窗口恢复时间。最终导致传统拥塞控制算法在航空自组网中链路利用率不高，TCP传输性能下降。 针对上述缺陷，论文提出了一种Bels-liad拥塞控制算法。首先，利用带宽估计获取链路状况并设置相应的初始窗口门限值，从而适应航空自组网多样化的数据链路；接着，采用速率控制策略，避免慢启动后期拥塞窗口指数增长引起突发拥塞；然后，引入对数增长以及基于RTT的自适应退避算法，提高拥塞避免阶段的窗口恢复速率，缩短窗口恢复时间；最后，还设置了初始窗口最小门限值和最小退避因子，以避免航空自组网链路中断和路由重建等非拥塞因素引起的窗口过度压缩。通过理论分析与仿真验证，在卫星中继链路静态场景和飞机自组链路动态场景中，该算法与NewReno、Compound、Westwood以及CUBIC算法做了对比，其网络吞吐量得到有效提升，丢包率明显下降。在飞机自组链路带宽为20Mbps的情况下，Bels-liad算法比NewReno算法的吞吐量提升了20%，一定程度上增强了航空自组网中的TCP性能。