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无线网络的传输协议

张宝贤：无线网络技术课程 ——2006 年 12 月 1 日 电子邮件： bxzhang@gucas.ac.cn. 无线网络的传输协议. http://www.crhc.uiuc.edu/~nhv. 内容提纲. 无线网络和 TCP/IP 概述 TCP 协议回顾 针对传输高误码率的 TCP 性能改进 其它 （由于时间的关系，不详细介绍） 针对移动性的 TCP 改进方案 MANET 上的 TCP 改进方案. 无线网络的特性和 TCP 的改进方案. 无线网络和 TCP/IP. TCP 协议回顾. 提纲. 确认机制（ 1 ）. 收端. 发端. 时间.

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无线网络的传输协议

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Presentation Transcript

  1. 张宝贤：无线网络技术课程——2006年12月1日 电子邮件：bxzhang@gucas.ac.cn 无线网络的传输协议 http://www.crhc.uiuc.edu/~nhv

  2. 内容提纲 • 无线网络和TCP/IP概述 • TCP协议回顾 • 针对传输高误码率的TCP性能改进 • 其它 （由于时间的关系，不详细介绍） • 针对移动性的TCP改进方案 • MANET上的TCP改进方案 无线网络的特性和TCP的改进方案

  3. 无线网络和TCP/IP

  4. TCP协议回顾

  5. 提纲

  6. 确认机制（1） 收端 发端 时间 注意：这里的确认包序号是正确接收报文的序号，表示目前已正确接收该序号及之前的 报文，不表示实际ACK中的信息。实际协议中ACK携带的是下个期望的报文序号（字节）。

  7. 确认机制（2） 时间 收端 发端

  8. 确认机制（3）

  9. 确认机制（4）

  10. 滑动窗口流量控制机制（1）

  11. 滑动窗口流量控制机制（2） 此时前向路径装满了数据分组

  12. 滑动窗口流量控制机制（3）

  13. 报文丢失检测与恢复机制

  14. RTO的计算

  15. RTO指数退避

  16. 快速重传

  17. 拥塞避免与控制机制 • 慢启动 • 拥塞避免 • 快速重传和快速恢复 • 选择确认（SACK）

  18. 慢启动

  19. 拥塞避免

  20. 慢启动和拥塞避免

  21. 拥塞控制

  22. 超时情况下的拥塞控制机制

  23. 发生多个连续重复确认时的拥塞控制

  24. 快速恢复

  25. 针对传输高误码率的TCP性能改进

  26. 随机误码可能引发快速重传（1）

  27. 随机误码可能引发快速重传（2）

  28. 随机误码可能引发快速重传（3）

  29. 随机误码可能引发快速重传（4）

  30. 随机误码可能引发快速重传（5）

  31. 随机误码可能引发快速重传（6）

  32. 拥塞控制处理出错的合理情况

  33. 突发误码可能引发超时

  34. TCP存在的问题 • 不能区分误码和拥塞产生的报文丢失 • 丢包导致窗口减小 • 窗口减小导致吞吐率下降 • 误码导致的吞吐率下降，不恰当的降低了性能

  35. 针对高误码率的改进方案分类

  36. 理想情况

  37. 针对误码的改进方案举例 - 链路层机制 - 分割连接机制

  38. 链路层机制－前向纠错 • 前向纠错（FEC）能用来纠正小部分的错误 • 可纠正的错误被屏蔽，TCP不会觉察 • 使用FEC会在没有错误发生时也有开销 • 自适应FEC能动态调整FEC编码，减小开销

  39. 链路层重传 Fixed Host Mobile Terminal Base Station

  40. 链路层机制－链路层重传 • 当检测到错误时，在链路层重传数据帧 • 重传开销只在错误发生时才有

  41. 链路层机制 一般来说 • 使用FEC纠正小错误 • 当超出FEC纠错能力时，使用重传机制 • 权衡：误码率、FEC开销、重传开销、时间、帧的大小…

  42. 路层重传的思考 • 链路层重传延迟（由链路层链路延迟和重传次数、包差错率决定），和RTO的关系 • 链路层重传需要多长时间？ • 和TCP RTT比较（很小、相当） • 链路层计时器和TCP计时器的合作 • 如果链路层延迟较大，则会影响RTT以及RTO的估计，从而影响TCP的吞吐量

  43. 链路层改进方案总结 （无线收发端需要增加 FEC编解码模块）

  44. 分割连接机制

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