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1、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：,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）,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）。,时间,发端,收端,确认机制（2）,时间
2、,发端,收端,确认机制（3）,确认机制（4）,滑动窗口流量控制机制（1）,滑动窗口流量控制机制（2）,此时前向路径装满了数据分组,滑动窗口流量控制机制（3）,报文丢失检测与恢复机制,RTO的计算,RTO指数退避,快速重传,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）,慢启动,拥塞避免,慢启动和拥塞避免,拥塞控制,超时情况下的拥塞控制机制,发生多个连续重复确认时的拥塞控制,快速恢复,针对传输高误码率的TCP性能改进,随机误码可能引发快速重传（1）,随机误码可能引发快速重传（2）,随机误码可能引发快速重传（3）,随机误码可能引发快速重传（4）,随机误码可能引发快速重传（
3、5）,随机误码可能引发快速重传（6）,拥塞控制处理出错的合理情况,突发误码可能引发超时,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,针对高误码率的改进方案分类,理想情况,针对误码的改进方案举例,-链路层机制-分割连接机制,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,链路层重传,Fixed Host,Base Station,Mobile Terminal,链路层机制链路层重传,当检
4、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,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,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,链路层改进方案总结,（无线收发端需要增加 FEC编解码模块）,分割连接机制,分割连接机制示意图,Indirect-TCP(I-TCP)Bakre95,Bakr
5、e97,FH-BS:标准TCP连接BS-MH:标准TCP连接,Selective Repeat Protocol(SRP)Yavatkar94,Asymmetric transport protocol Haas97icc,有线部分使用开销较大的协议，无线部分使用开销较小的协议在无线链路上使用更小的协议头格式（协议头压缩）无线链路上使用简单的流量控制MH只做差错检测，BS做差错检测和纠正无线链路上无拥塞控制机制,分割连接方案的特点,分割连接的优点,分割连接的缺点（1）,分割连接的缺点（2）,分割连接的缺点（3）,分割连接的缺点（4）,TCP相关的链路层机制,介绍前者,Snoop,Snoop,S
6、noop（1）,在BS缓存的packets,Snoop（2）,Snoop（3）,Snoop（4）,Snoop（5）,Snoop（6）,Snoop（7）,Snoop（8）,Snoop（9）,Snoop Balakrishnan95acm,差错率降低的方向,Snoop协议何时有效？,Snoop的特点,对发送端屏蔽传输错误但需要修改BS功能,Snoop的优点,能获得较高的吞吐率无线链路上的局部恢复不仅屏蔽错误，发生乱序传输也不会触发发送端的快速恢复保持了TCP端到端的语义BS只要求保证软状态（soft state）不能保证状态时，只是性能降低，不会影响正确性,Snoop的缺点,BS的链路层和TCP相关如果TCP协议头被加密(IPSec)，将不可用如果TCP的数据和确认经过不同的路径，Snoop也不可用即：data packets和ACK走的路不同,
