Semi-TCP在海洋互联网中的应用仿真研究

发布时间：2017-10-05 12:34

  本文关键词：Semi-TCP在海洋互联网中的应用仿真研究

  更多相关文章： 海洋互联网 Semi-TCP 逐跳拥塞控制 船舶自组网 岸基网

【摘要】：海洋互联网是为海上用户提供互联网服务的网络。由于特殊的地理环境,使得海洋互联网必须是一个大型协作的无线网络,如包含船舶自组网(例如用工业型IEEE802.11)、岸基网(如基于IEEE802.16的WiMAX)等网络。由于网络的连通性、端到端时延及丢包率等方面的巨大的不确定性,很容易造成对网络拥塞状态的误判,这使得传统网络上使用的传输层控制协议TCP无法适用于海洋互联网。Semi-TCP的提出有效改善了对于拥塞误判的不足,它将原来将拥塞控制功能从传输层下放到数据链路层实现了逐跳拥塞控制,彻底避免了对网络拥塞状态的误判,加快了对拥塞的控制速度。到目前为止,Semi-TCP的研究仅仅针对的是小型移动无线自组织网络,缺乏对海洋互联网这样大型无线移动机会性网络的研究。所以本文先分析两种已经被提出过的针对IEEE802.11的Semi-TCP拥塞控制算法,即基于RTS/CTS的Semi-TCP和基于链路层ACK的Semi-TCP,分别在仿真平台进行了实现和性能测试,根据仿真结果找出了不足并据此提出了改进算法,提高了算法对于暴露终端等问题的解决效率,降低了对信道资源的浪费;同时还提出了针对IEEE802.16的基于带宽请求BWR的Semi-TCP拥塞控制算法,实现了逐跳拥塞控制,在仿真平台进行了实现和性能测试;文章最后对两种类型的网络进行了联合测试,验证算法的性能。以上研究工作均在EXata仿真平台进行。仿真结果表明,Semi-TCP在海洋互联网上的应用能有效的提升网络性能。
【关键词】：海洋互联网 Semi-TCP 逐跳拥塞控制 船舶自组网 岸基网
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 海洋互联网概述9-11
• 1.1.1 海洋互联网的概念与特点9-10
• 1.1.2 海洋互联网与无线自组织网络10-11
• 1.2 无线自组织网络中拥塞控制概述11-14
• 1.2.1 端到端拥塞控制11-12
• 1.2.2 自组织无线网络TCP性能分析12-13
• 1.2.3 逐跳拥塞控制13-14
• 1.3 Semi-TCP拥塞控制算法思想介绍14-15
• 1.4 论文组织与贡献15-17
• 第二章 船舶自组网中Semi-TCP的实现17-34
• 2.1 基于RTS/CTS的Semi-TCP拥塞控制算法17-29
• 2.1.1 RTS/CTS握手协议概述17-18
• 2.1.2 算法基本思想介绍18-20
• 2.1.3 算法性能改进措施20-24
• 2.1.4 性能评价参数24
• 2.1.5 仿真场景及参数设置24-26
• 2.1.6 仿真结果分析26-29
• 2.2 基于MAC层ACK的Semi-TCP拥塞控制算法29-31
• 2.2.1 算法基本思想介绍29-30
• 2.2.2 仿真场景及参数设置30
• 2.2.3 仿真结果分析30-31
• 2.3 两种拥塞控制算法对比31-33
• 2.3.1 算法实现差异分析31-32
• 2.3.2 算法性能对比及分析32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 岸基网中Semi-TCP的实现34-47
• 3.1 IEEE 802.1634-37
• 3.1.1 IEEE 802.16的媒体介入控制34-35
• 3.1.2 IEEE 802.16和IEEE 802.11信道竞争方式比较35-36
• 3.1.3 IEEE 802.16无线网络Semi-TCP算法实现分析36-37
• 3.2 基于带宽请求BWR的Semi-TCP拥塞控制算法37-43
• 3.2.1 算法基本思想介绍37-39
• 3.2.2 拥塞门限的选取和基站带宽资源分配算法39-40
• 3.2.3 上行传输算法流程40-42
• 3.2.4 下行传输算法流程42
• 3.2.5 适用于Semi-TCP的带宽请求42-43
• 3.3 岸基网Semi-TCP性能测试43-46
• 3.3.1 仿真场景及参数设置43-44
• 3.3.2 仿真结果分析44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 船舶自组网与岸基网间Semi-TCP联合测试47-55
• 4.1 边界节点47
• 4.2 拥塞判定标准以及门限值的设置47-48
• 4.3 船舶自组网和岸基网Semi-TCP联合测试48-53
• 4.3.1 整体仿真场景及参数设置48-49
• 4.3.2 仿真结果分析49-53
• 4.4 本章小结53-55
• 结论55-56
• 一、 论文工作总结55
• 二、 下一步工作展望55-56
• 参考文献56-60
• 附录160-62
• 附录262-63
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果63-64
• 致谢64-65
• Ⅳ-2答辩委员会对论文的评定意见65

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