無線局域網(wǎng)接收端控制的集中式請求傳輸方法研究

1、 天津大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)接收端控制的集中式請求傳輸方法研究姓名：李艷紅申請學位級別：碩士專業(yè)：計算機應(yīng)用技術(shù)指導教師：葛衛(wèi)民20080601 重降低了 協(xié) 議 性 能 ；同 時， 研究表明， 下的 狽臀侍 饈 塹 賈 耇 性 能下降的 另一個 重要原因 。關(guān) 鍵詞： 無線 局 域 網(wǎng) 惺 角肭驲 同 時發(fā) 送 端到 端帶 寬測 量 獨 創(chuàng)性 聲 明簽 字日 期：學 位 論 文 版權(quán)使 用 授 權(quán)書 第 一章緒 論第 一章緒 論無 線 局 域 網(wǎng)是指以 無 線 信 道作為 傳輸媒 介 的 計 算機局 域 網(wǎng)絡(luò) ， 是計 算機網(wǎng)絡(luò)與無 線 通 信 技 術(shù) 相 結(jié)合的 產(chǎn)物 。 無 線 網(wǎng)絡(luò)

2、 按 拓 撲 結(jié)構(gòu) 一般 分 兩 類 ： 有 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 的 和 無 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 的 自 組 網(wǎng) 甴點 就 可 覆 蓋整 個建筑 的 局 域 網(wǎng)絡(luò) ， 便 于管 理與維 護；能 提供 像 “ 漫游 ”等 有 線 網(wǎng)絡(luò) 無 法提供 的 功 能 。由 于 具有 很多有 線 網(wǎng)絡(luò) 無 法比擬 的 優(yōu)點， 其發(fā) 展速 度 十 分 迅 猛 ， 特別 是需 要 移動 連網(wǎng)或在網(wǎng)間 漫游 的 場 合。 近幾年 來 ， 已 經(jīng)在醫(yī) 院、商 店 、 工 廠 和 學 校 等 不 適 合網(wǎng)絡(luò) 布線 的 場 合得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用。 隨 著無 線 局 域 網(wǎng)標 準 的 成 熟 以 及 社 會 發(fā) 展

3、的 需 要 ， 無 線 局 域 網(wǎng)得 到 了 人們越 來 越 多的 關(guān) 注 ， 應(yīng) 用前景也 越 來 越 廣 闊， 成 為 下一代 互聯(lián) 網(wǎng)的 重 要 組 成 部 分 。 第 一章緒 論包原 因 通 通 歸 結(jié) 為 網(wǎng)絡(luò)擁塞 所致， 只 要 發(fā) 生丟包就 認 為 是 網(wǎng)絡(luò)擁塞 ， 立刻 觸發(fā) 擁塞 控 制 算法， 進行 相應(yīng)的 窗 口縮 減、 慢 啟 動閾 值 調(diào)整 ， 進入快速 恢復(fù) 或 慢 啟 動階段 。 這種 擁塞 由丟包所致的 假設(shè) 在 主 機 固定 的 有線 網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境 中是 十分合理 且 有效的 。 但 是 在 有移動主 機 的 無 線 環(huán) 境 下， 傳 輸 過 程 中數(shù) 據(jù) 包丟

4、失 往 往 是 由以下兩 個原 因 造成 的 隨 機 或 突 發(fā) 性丟包： 無 線 鏈路固有的 高比 特 錯 誤率； 短 暫 的 連在 中， 同 時發(fā) 送 問題 是 導 致網(wǎng)絡(luò)性能 下降 的 另 一個 重 要 原 因 。 目 贍 芐 浴 捎 諫鮮鱸 潁琓 的 數(shù) 據(jù) 包節(jié) 點 和 無 線 節(jié) 點 之間 以及無 線 節(jié) 點 之間 的 通 信 都要 通 過 轉(zhuǎn) 發(fā) ， 這使 得 成 為個 ， 那 么 處 所要 傳 送 的 網(wǎng)絡(luò)業(yè) 務(wù)負 載 將 減少為 原 來 的 一半 ， 對 信 道 的 競爭 第 一章緒 論只能 是 固定 的 個 數(shù) ， 缺 少 靈活 性， 這 種靜 態(tài) 的 環(huán) 境 下適 用 。

5、 。并 通 過多種 場 景 下真 與進 行 比 較擁 塞 窗 口 的 變化 、 端 到端 的 吞 吐 率 、 多條流 競爭 第 一章緒 論 牧街 指 慕 唄裕夯 詿 聿 飭 康 畝0 植 唄浴 贛 層 反 饋 的 減 第 二章 針 對改 進 傳輸協(xié) 議性能 研究綜 述端 到端 的 方 案 主 要在連 接 的 兩端 發(fā)送端 和接 收 端 做工 作，而不 需 要中 間 路由守 說 蕉說 納 杓 圃 頡 發(fā) 送端 通 過對確認 包 速 率 的 監(jiān) 聽 ，動 態(tài) 的 第 二章 針 對改 進 傳輸協(xié) 議性能 研究綜 述該 機 制 在 無線鏈 路 下更 為 有 效 ， 因為 在 無線鏈 路 下由于無線信

6、道 引起 的不 定 第 二章 針 對改 進 傳輸協(xié) 議性能 研究綜 述一段 從 基 站 到接 收 端為無 線連接 部 分。 針 對具 體 無 線網(wǎng) 絡(luò)的 特點在 無 線連接 部 分可 以 采用其 它 一些改 進 機 制 的 協(xié) 議【徊 教 岣咝閱 堋諼 南住 】中 作 者 提 出 在體 性能 。 且 恢 植 捎 沒至 鈾枷 搿 詡 浣覶 協(xié) 議模型【】實 現(xiàn) 的 適 用于數(shù) 據(jù) ， 如 果 有 ， 直 接 重 傳并 處 理接 收 端發(fā) 來 的 重 復(fù) 確 認 。 第 二章 針 對改 進 傳輸協(xié) 議性能 研究綜 述丟 失 ， 從 而 也 不會觸 發(fā) 擁塞 控 制 機 制 。 榻 厝 包， 對其

7、進 行分析 ， 第 二章 針 對改 進 傳輸協(xié) 議性能 研究綜 述 第 三章 中的同時 發(fā)送問題問題。 利 用 仿 真工 具 櫓 狽臀侍 舛 訰 性 能 的影 響， 給 出 原 因分 析， 進 而 提 出 本 文 基 于 慕 頻 淖芴 蹇 蚣堋 紫 榷 訧 協(xié) 議及其 鉊 訪 問機制簡 單 介紹 。 然 后 詳細闡述 本 章 要驗 證 的同時 發(fā)送問題。接下來 搭建仿 真平 臺設(shè) 置 場景， 進 行仿 真驗 證 ， 并對 仿 真結(jié) 果 進 行分 析， 驗 證 問題的存 在性 及 嚴重性 。 機制簡 述 本 文 的工 作 都 是 基 于 協(xié) 議 鉊 訪 問機制下完 成 的， 下面 主要 的 鉊

8、訪 問機制做 介紹 。 楸 曜肌 第 三章 中同時 發(fā)送問題 第 三章 中同時 發(fā)送問題競爭 是 導致 數(shù) 據(jù)丟 失 的最 終 原 因 。調(diào) 節(jié) 在 慢啟 動 階段的增 長速 度， 由此 降 低 恿 幸 緋 齙 目 贍芐 裕 岣逿性 能 。 但是 隨 著 個數(shù) 的增 加， 過 分壓制 了 的增 長速 度， 又 會 導致 的這 種矛盾 并 沒有 提 出合理 第 三章 中同時 發(fā)送問題據(jù) 包，同時 ，調(diào) 整 擁 塞 窗 口 和 慢啟 動 閾 值。 這 里 置 位是 為了 區(qū)分 普 通 請求 狽 臀 侍 舛 訰 的 性能影 響了 兩個或兩 個以 上 的 節(jié)點 選 取同一 個退 避時 間的 概 率。

9、中 和 發(fā)送節(jié)點 爭 。我們 采 用 思 想 是 一 脈 相 承 的 ，場 景 下 對 性 能的 影響 都不 會 很明 顯。 為 了 評 價 通 信 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 迅速 ，各 種 網(wǎng)絡(luò)方案 和協(xié) 議 日 趨 復(fù)雜 ，網(wǎng)絡(luò)規(guī) 模 越來越龐 大 ，網(wǎng)絡(luò)的可 靠 性 和有 效 性 進 行 客 觀 地評 估不 可 能全部 以真 實網(wǎng)絡(luò)為 平 臺。為 了 避免研發(fā)、運 營 的風險 ，合 理 投入 成 本 ，網(wǎng)絡(luò)仿 真 技術(shù) 為 通 信 網(wǎng)絡(luò)設(shè) 計 和性 能優(yōu) 化 以及評 價提供了 一 種 可 行 的方法 。當前存 在 各 種 各 樣 的仿 真 工 具，如 開 源工 具 捎帽 曜 糃語言 編 譯 ，用 戶易

10、于修改 調(diào) 用 仿 真 自 己的協(xié) 議 ， 以上的版 本 甉 按 照 網(wǎng)絡(luò)的七 層 架構(gòu)采 用 模 塊 化 設(shè) 計 ，有 利 于用 戶直 接 選 擇想仿 真用 戶在 需 要驗 證 自 己開 發(fā)的協(xié) 議 性 能是否 在 某 些 性 能上超越了 第 三章 中同時 發(fā)送問題 呦 露訰 代碼 修改的準確 性 ，我 們的場 景 設(shè) 置盡量 與 文獻 忠 恢 攏 繽 所示： 仙 柚 茫 籌 口目圈 訲 中同時 發(fā)送問題驗證擁 塞窗 口的增長 ， 的省 略 能適 當 調(diào) 整 發(fā)送端的數(shù) 據(jù) 發(fā)送速 率，也 相 應(yīng) 影 響 以 說明 技術(shù) 在 不 同的環(huán)境下對 網(wǎng) 絡(luò) 性 能改 善 的程 度 不 同。從 圖

11、能間接起到 調(diào) 節(jié)窗 口在 慢 啟動 階 段的增長 速 度 ，減 少 數(shù) 技術(shù) 中， 機 制 來驗證 ，我 們通 過 仿 能減 輕這 一 問題，卻有著 一 定 的局 限性 ，效 果 并 不 十 分 明 顯 ，同時也 可 能造成 可 用 帶 寬 浪 費 。 技術(shù) 并沒 有 很理想 的 解 決 這 一 問題。 絡(luò) 自 身 的 特 點 ， 我們 提出 了一 種 新 的 模型 對 網(wǎng) 絡(luò) 狀 況進 行分 析， 從而更 好地為 順 利 解決 本文所 研究 的 問題 ， 通 過 系統(tǒng)分 析改進 協(xié) 議 ， 把 主 要 問題 進 行了 誚郵斬 瞬捎枚 說蕉 瞬唄 怨 蘭仆 緲 捎么 恚 適鋇 目刂 芌 發(fā)

12、送 的 塞 窗 口。 至 此，一 個 完整 的 傳 輸過 程完成 。 這 是 械 腞 數(shù)據(jù) 傳 階段 線性 增 長 ，而且更 好 的 提 高 了 信 道的 利 用 率 。要 求發(fā) 送 數(shù)據(jù) ，這 一 機 制 可能 會給網(wǎng) 絡(luò)帶 來 一 個 流量 問 題：若 接 收端接 收到 了 上兩個 窗口的 數(shù)據(jù) ，這 就增 加了 鏈路 負 擔，也可能 會導致?lián)砣?。 到 一個請求包 荒芩 得 鞲肦 前 的 所 有 數(shù)據(jù) 包 都 已經(jīng) 正 確到 達 。 由于 接 集 中 式請求機制 的 實現(xiàn) 就 會給 連 接 的 可 靠 傳 輸帶 來 如 下 兩 個問 題 ：負載 ， 導致 擁 塞或者突 發(fā) 丟 包 。的

13、發(fā) 送。 接 收端每收到 一個數(shù)據(jù) 包 就 執(zhí) 行以 下 判 斷 ， 分 別 進 行處理 。 定義 變量 艫鼻笆 盞 降 氖 蒞 第 四章 無線局域 網(wǎng) 中 接 收端控制 的 集 中 式請求傳 輸方 法是等待 協(xié)議 處 理完 亂序 或 丟 失進 而 鏈 路恢復(fù)正 常 ， 從 而 避免 了前 面 提 到的 發(fā)送 端錯 誤清 除 并 沒 被確 認 的 數(shù) 據(jù) ；， 則說 明 鏈 路處 于 通信 良 好 狀態(tài)或 者 已重傳 了丟 失數(shù) 據(jù) 包 并 恢復(fù)正 常 ， 接 收端應(yīng)道 的 利 用率。 雜 等翱詒淞 康奈 的 發(fā) 送 與 蚑 有著本 質(zhì)的 區(qū)別 節(jié) 中 已經(jīng) 介紹 患惺角肭蠓絞較路 投 私 郵 盞狡 脹 的 第 四章 無線局域 網(wǎng) 中 接 收端控制 的 集 中 式請求傳 輸方 法上是今否 上彳，萇 洗瑀上：軍 第 四章 無線局域