移动Ad Hoc网络拥塞控制研究

【摘要】移动AdHoc网络是没有基础设施的无线自治网络,由一组可以移动的具有收发功能的无线设备组成。网络中的节点都具有主机和路由器两种功能。移动AdHoc网络无基础设施、可移动、自组织等特点,使得它在抢险救灾、战场通信、个人通信方面得到广泛应用。移动AdHoc网络节点通信具有节点移动、高误码率、信道接入不公平、多跳、路径不对称等特点,这些特点都使得传统的TCP拥塞控制协议在移动AdHoc网络中不适用。因为传统的TCP拥塞控制协议是针对有线网络设计的,将丢包作为网络拥塞的标志,而移动AdHoc网络的通信特点会导致很多非拥塞丢包,如路由中断丢包、节点移动导致的丢包等。在移动AdHoc网络中,如果还是将丢包作为拥塞的唯一标准,一旦丢包就调用拥塞控制算法,会使得TCP性能严重下降。拥塞控制已经成为了移动AdHoc网络中的一个重要问题。本文在传统拥塞控制算法的基础上,分别针对传输层、路由层提出了拥塞控制策略,主要研究内容如下：(1)针对传统慢启动和拥塞避免算法,修改了拥塞窗口的大小,使其更平滑,减少了因碰撞而导致的丢包,用OPNET仿真软件进行了仿真,结果表明,修改后的慢启动和拥塞避免算法吞吐量更高,时延更小。(2)针对传统TCP拥塞控制中,丢包作为拥塞的唯一标志,提出了新的拥塞算法。新算法中采用了相邻两个报文段的延迟差异IDD、段错序率SOR两个参数来交叉判断拥塞丢包和非拥塞丢包,在确认ACK的TCP头部中增加一个标志位,用来判断网络状态,并针对不同状态采用不同控制措施。OPNET仿真结果表明,新算法吞吐量更高,时延更小,且对节点的移动性具有更好的适应性。(3)针对网络层路由协议AODV,不再单单通过最短距离来建立路由,而是在考虑节点拥塞情况的基础上,建立最短距离路由。每一个节点都会维持一个邻居拥塞表,主节点利用邻居拥塞表,能判断下一主节点的拥塞情况,若下一主节点拥塞,则建立旁路由。当网络中存在旁路由时,数据流会按一定比例在主路由和旁路由上传输,并根据节点状态,调整分流比例。OPNET仿真结果表明,新算法路由接收流量更高。
【作者】郭海；
【导师】贾波；
【作者基本信息】浙江工商大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】移动AdHoc网络；TCP；拥塞控制；邻居拥塞表；旁路由；

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