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TCP协议的性能优化与调优方法总结一、引言TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输协议，在互联网通信中起到了重要的作用。
然而，随着网络的快速发展和应用需求的增加，TCP协议的性能问题也逐渐凸显出来。
本文将总结一些TCP协议的性能优化与调优方法，希望能够提供一些有益的参考。
二、拥塞控制算法优化拥塞控制是TCP协议中的一个重要机制，它通过调节数据发送速率来避免网络拥塞。
在实际应用中，可以采取以下方法优化拥塞控制算法：1. 使用更好的拥塞控制算法：目前常用的拥塞控制算法有TCP Tahoe、TCP Reno等，可以根据应用场景的具体需求选择合适的拥塞控制算法。
例如，对于延迟敏感的应用，可以选择TCP Low Latency 算法。
2. 动态调整拥塞窗口大小：通过调整拥塞窗口大小，可以有效控制数据发送速率。
可以根据网络状况实时调整拥塞窗口大小，从而提高数据传输的效率和稳定性。
三、合理设置超时与重传机制超时与重传机制是TCP协议中确保可靠性的关键机制之一。
在实际应用中，可采取以下方法进行优化：1. 设置合理的重传超时时间：过小的重传超时时间会导致过多的重传，降低网络传输效率；过大的重传超时时间会延长数据传输时间。
因此，需要根据网络环境的延迟和丢包率等情况，合理设置重传超时时间。
2. 使用快速重传机制：当接收方连续收到相同的数据段时，可以立即向发送方发送冗余的ACK，以触发发送方进行快速重传。
这样可以提前恢复丢失的数据段，减小重传延迟，提高数据传输效率。
四、优化滑动窗口机制滑动窗口机制是TCP协议中用于流量控制和传输可靠性的重要机制。
在实际应用中，可采取以下方法进行优化：1. 使用合适的窗口大小：窗口大小决定了数据发送的速率，过小的窗口大小会导致低效的传输，过大的窗口大小会导致网络拥塞。
因此，需要根据网络状况调整窗口大小，以达到最佳的传输效果。
网络协议性能优化网络协议在现代社会中扮演着重要的角色，它们是连接互联网世界的桥梁，使得人们可以在不同的设备之间进行数据传输和通信。
然而，网络协议在传输效率和性能方面可能存在一些瓶颈，因此进行网络协议性能优化至关重要。
本文将介绍一些网络协议性能优化的方法和技巧，从而提升网络通信的效率和可靠性。
一、控制拥塞在网络通信中，拥塞可能是导致性能下降的主要原因之一。
当网络中的流量超过其处理能力时，就会发生拥塞。
为了控制拥塞，可以使用以下方法：1.1 拥塞避免算法TCP协议通过拥塞避免算法来控制数据的传输速率。
该算法基于网络的拥塞程度来调整数据传输的速率，以避免产生拥塞。
通过动态调整拥塞窗口大小和慢启动机制，TCP协议可以在网络中维持较低的拥塞程度，从而提高网络性能。
1.2 拥塞控制机制除了拥塞避免算法，还可以使用拥塞控制机制来处理拥塞。
例如，可以使用拥塞标志位来通知发送方和接收方网络的拥塞状况，从而控制数据传输的速率。
此外，还可以通过丢弃一些数据包或者进行流量控制来降低网络中的拥塞程度。
二、优化路由选择在网络通信中，选择最佳路由是提高数据传输速度和降低延迟的关键因素之一。
在进行路由选择时，可以使用以下方法进行优化：2.1 基于网络拓扑的路由选择一种常见的路由选择算法是基于网络拓扑的路由选择。
通过估计网络拓扑结构和链路质量，可以选择最佳的路径来进行数据传输。
这样可以减少数据包的传输延迟，并提高网络的整体性能。
2.2 动态路由选择动态路由选择算法可以根据网络中实时变化的条件来选择最佳的路由。
例如，可以根据链路质量、拥塞程度和带宽等因素选择最佳路径。
通过不断优化路由选择，可以提高网络的传输效率和性能。
三、优化网络协议栈网络协议栈是实现网络协议的软件组件集合，它负责将数据从应用层传输到物理层。
对网络协议栈进行优化可以提高网络的性能和效率。
3.1 网络协议栈的优化技术优化网络协议栈可以使用一些技术来提高性能。
例如，可以使用零拷贝技术减少数据在内存和网络设备之间的复制次数，从而提高数据传输速度。
内核TCP优化的相关参数
1、增大内核接收缓冲区段TCP/IP协议栈在内核实现中比较重要的一个重要参数是接受缓冲区段，它限制了TCP套接字接收数据的速率，以及TCP连接能够发送的最大字节数。
接收缓冲区段对于产生大量网络流量的高网络出口有着重要的影响。
增大TCP接收缓冲区段的目的是将已接收数据（还没有处理）缓存在内存，减少数据在硬件缓冲区之间的复制次数，从而增加吞吐量、提高网络性能。
2、增加内核重传时间间隔参数TCP/IP协议栈在内核实现中，重传时间间隔参数是控制TCP连接丢包重传时间间隔的参数，它可以控制TCP重传时间间隔，调整报文段重传时间间隔，从而改善理论性能，提高网络性能。
增大重传时间间隔的目的是利用TCP的慢启动协议，使TCP连接使用更多的期望带宽，以实现较高的吞吐量，同时，重传时间也影响着TCP重传窗口的大小，也影响了TCP连接的抗丢包能力。
3、增大保活时间参数TCP/IP协议栈在内核实现中，保活时间参数可以控制TCP连接的保活时间，默认值通常是2小时，如果TCP连接必须长时间保持下去，可以增大保活时间参数，以避免连接被服务器认为是未使用而被关闭。
TCP协议的性能优化与调优方法总结在互联网时代，TCP协议作为互联网的核心协议之一，承担着可靠传输的重要任务。
然而，随着网络规模的不断扩大和应用需求的不断增加，TCP协议的性能成为了一个亟待解决的问题。
本文将从四个方面总结TCP协议的性能优化与调优方法，分别是拥塞控制算法、窗口调节、拥塞避免和数据包的丢失与重传。
一、拥塞控制算法拥塞控制算法是TCP协议保证网络拥塞情况下性能稳定的重要手段。
TCP拥塞控制算法可以分为慢启动、拥塞避免和快速恢复三个阶段。
在慢启动阶段，TCP协议初始化发送窗口大小，通过指数增加的方式逐渐增大发送窗口，以便向网络注入更多的数据包。
在拥塞避免阶段，TCP协议采用加法增加的方式逐渐增大发送窗口，但是速率比慢启动阶段慢一些，以避免网络拥塞。
在快速恢复阶段，当发生数据包的丢失时，TCP协议将发送窗口缩小一半，并进行重传，以便恢复丢失的数据包，同时逐渐增加发送窗口，以便重新注入数据包到网络。
二、窗口调节窗口调节是TCP协议提高网络吞吐量和响应速度的重要手段。
TCP 协议的窗口调节机制可以通过改变发送窗口的大小来实现。
发送窗口大小的适当调节可以使得网络中的数据流动更加顺畅，减少数据的丢失和重传，从而提高网络的性能。
窗口调节可以根据网络的状况动态调整发送窗口的大小，以便适应不同的网络情况，并且可以避免网络拥塞。
三、拥塞避免拥塞避免是TCP协议保证网络性能稳定的重要手段。
TCP协议的拥塞避免机制可以根据网络的负载情况来调整数据包的发送速率，以避免网络拥塞。
拥塞避免算法可以根据数据包的丢失情况和延迟情况来判断网络的拥塞情况，并根据拥塞窗口的大小来调整数据包的发送速率。
通过拥塞避免算法可以使得网络的负载均衡，并且可以避免网络拥塞的发生，提高网络的性能。
四、数据包的丢失与重传数据包的丢失与重传是TCP协议解决网络拥塞的重要手段。
TCP协议通过数据包的丢失与重传来保证网络拥塞下的可靠传输。
当发生数据包的丢失时，TCP协议将发送窗口缩小一半，并进行数据包的重传，以保证数据的可靠传输。
TCP协议对网络延迟的影响与优化方法在当今数字化时代，网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐，我们都离不开网络的支持。
然而，网络延迟问题却时常影响我们的网络体验。
本文将探讨TCP协议对网络延迟的影响以及相应的优化方法。
第一部分：TCP协议对网络延迟的影响TCP（Transmission Control Protocol）是互联网中最常用的传输协议之一，它保证了数据的可靠传输。
然而，正是因为TCP的可靠性，造成了一定的延迟。
首先，TCP协议的重传机制对网络延迟有一定的影响。
当一个数据包丢失或损坏时，TCP会要求发送端重新发送该数据包，以确保数据的完整性。
这个过程需要一定的时间，从而导致延迟的出现。
其次，TCP的拥塞控制机制也会对延迟产生影响。
当网络拥塞时，TCP会根据网络的状况调整发送速率，降低拥塞的程度。
然而，这种拥塞控制机制也会导致数据包的延迟传输，因为发送端需要等待网络状况恢复再继续发送数据。
第二部分：优化TCP协议以减少网络延迟的方法尽管TCP协议会给网络延迟带来一些不可避免的影响，但我们可以采取一些优化方法来减少延迟，提升网络性能。
首先，使用更好的网络设备可以改善网络延迟。
网络设备的处理能力和传输速率直接影响数据包的传输延迟。
升级路由器、交换机等设备，使用更高的带宽，能够提升数据传输的效率，减少延迟。
其次，通过TCP协议的参数调优来减少延迟。
例如，通过调整TCP窗口大小、优化拥塞控制算法等，可以减少数据包的重传次数，从而降低延迟。
另外，使用更高效的传输协议也是优化网络延迟的方法之一。
TCP 协议虽然可靠，但在某些场景下，使用UDP（User Datagram Protocol）等无连接协议可能更加适合。
UDP的无连接特性可以减少TCP的握手和拥塞控制过程，从而降低延迟。
此外，使用缓存技术也可以减少网络延迟。
通过在客户端或服务器端使用缓存，可以减少对网络的请求次数，提高数据的获取速度，从而减少延迟。
TCP协议对网络延迟的影响与优化方法一、TCP协议对网络延迟的影响在日常使用互联网时，我们经常会遇到网络延迟的问题，即网络传输数据时所产生的延迟时间。
而TCP协议作为互联网传输层的核心协议，对网络延迟有着直接的影响。
下面我们将探讨TCP协议对网络延迟的影响。
1. TCP连接建立的延迟在使用TCP协议进行数据传输时，首先需要建立TCP连接。
这个过程会引入一定的延迟，即三次握手的时间。
三次握手是指客户端向服务器发送一个连接请求报文，服务器接收并回复一个同意连接的报文，最后客户端再发出一个确认报文。
这个过程需要来回传输的时间，增加了连接建立的延迟。
2. 慢启动算法TCP协议中的慢启动算法对网络延迟也有一定的影响。
慢启动算法是指在发送方刚开始发送数据的时候，并不会直接发送大量数据，而是逐渐增加发送的数据量。
这是为了避免网络拥塞。
然而，这个过程需要一段时间来逐渐增加发送窗口的大小，从而导致了数据传输的延迟。
3. 拥塞控制机制为了保证网络的稳定和公平性，TCP协议还引入了拥塞控制机制。
当网络拥塞时，TCP会减少发送的数据量，从而降低网络拥塞的程度。
然而，在网络恢复正常之前，发送方会进入一个较长的等待时间，这会增加数据传输的延迟。
二、TCP协议的优化方法为了降低TCP协议对网络延迟的影响，提高网络传输效率，我们可以采取以下优化方法。
1. 使用更合适的拥塞控制算法TCP协议中采用的拥塞控制算法有很多种，可以根据不同的场景选择合适的算法。
例如，CUBIC算法和BBR算法等都是一些相对先进的拥塞控制算法。
这些算法能够更准确地估计网络带宽和延迟，从而更快地适应网络状况，减少传输的延迟。
2. 调整TCP相关参数TCP协议有一些相关的参数可以调整，来适应不同的网络环境。
例如，调整TCP的窗口大小可以提高数据传输的效率。
合理地设置TCP 的超时时间也可以减少连接建立的延迟。
通过对TCP参数的合理调整，可以减少数据传输的延迟。
TCP协议对丢包率与延迟的影响与优化建议在现代网络通信中，TCP协议是广泛使用的一种传输协议。
作为一种可靠传输协议，TCP协议对网络丢包率与延迟有着直接影响。
本文将探讨TCP协议对丢包率与延迟的影响，并提出一些建议来优化TCP 传输的性能。
1. TCP协议对丢包率的影响TCP协议使用一系列的机制来保证数据传输的可靠性，其中重要的机制之一是使用了序列号和确认应答机制。
每个TCP数据包都会被分配一个唯一的序列号，接收方需要发送确认应答来告知发送方接收到了哪些数据。
如果发送方没有收到确认应答，它将重传相应的数据包。
然而，这种可靠性机制也会导致丢包率的增加。
由于网络中的各种原因，比如拥塞、信号干扰等，数据包可能会在传输中丢失。
当某个数据包丢失时，发送方无法得知并会重传该数据包。
这种重传机制会导致网络中的数据拥塞进一步加剧，从而增加其他数据包丢失的风险。
2. TCP协议对延迟的影响除了丢包率外，TCP协议还会对数据传输的延迟产生影响。
这主要体现在以下两个方面：首先，TCP协议使用了拥塞控制机制来监测网络的拥塞程度并调整数据发送速率。
当网络拥塞时，发送方会减慢数据发送速率，以避免进一步加剧网络拥塞。
这种拥塞控制机制会导致数据传输的延迟增加，尤其在高负载的网络环境下。
其次，TCP协议使用了滑动窗口机制来控制发送方发送数据的数量。
滑动窗口的大小决定了接收方能够接收的数据量。
如果滑动窗口的大小较小，发送方需要等待接收方的确认应答后才能发送更多的数据，这会增加传输的延迟。
3. TCP传输的优化建议为了优化TCP传输的性能并降低丢包率与延迟，可以考虑以下几个建议：首先，选择恰当的拥塞控制算法。
TCP协议支持多种不同的拥塞控制算法，如Reno、NewReno、Cubic等。
不同的算法适用于不同的网络环境，在特定情况下选择合适的拥塞控制算法可以提高TCP传输的性能。
其次，优化网络链路和设备的质量。
网络链路的稳定性和设备的性能对TCP传输的性能有着直接的影响。
工作中常用的网络协议解析及优化方案随着互联网的快速发展，网络协议在我们的工作中扮演着重要的角色。
了解网络协议的工作原理和优化方案，对于提高网络性能和保障数据安全至关重要。
本文将介绍几种常用的网络协议，并提供一些优化方案。
一、TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网的核心协议，它提供了可靠的数据传输和网络连接。
在工作中，我们经常使用TCP/IP协议进行网络通信。
然而，由于TCP/IP协议的特性，如拥塞控制和流量控制，可能会导致网络延迟和吞吐量下降。
为了解决这些问题，我们可以采取以下优化方案：1. 使用TCP/IP加速器：TCP/IP加速器可以通过优化数据传输和减少延迟来提高网络性能。
它可以使用各种技术，如数据压缩、缓存和流量优化，来加速TCP/IP连接。
2. 调整TCP窗口大小：TCP窗口大小决定了每次发送数据的数量。
通过调整TCP窗口大小，我们可以提高网络吞吐量。
较大的窗口大小可以减少传输延迟，但也可能导致网络拥塞。
因此，我们需要根据网络状况和需求来选择合适的窗口大小。
二、HTTP协议HTTP协议是用于在Web浏览器和服务器之间传输超文本的协议。
在工作中，我们经常使用HTTP协议进行网页浏览和数据传输。
然而，HTTP协议的特性，如无状态和明文传输，可能会导致一些安全和性能问题。
为了解决这些问题，我们可以采取以下优化方案：1. 使用HTTPS协议：HTTPS协议使用SSL/TLS加密来保护数据传输的安全性。
通过使用HTTPS协议，我们可以防止数据被窃取或篡改。
2. 使用缓存和压缩技术：通过使用缓存和压缩技术，我们可以减少数据传输的大小和时间。
缓存可以存储已经访问过的网页或资源，减少服务器的负载和网络延迟。
压缩可以减小传输数据的大小，提高网络吞吐量。
三、SMTP协议SMTP协议是用于电子邮件传输的协议。
在工作中，我们经常使用SMTP协议发送和接收电子邮件。
然而，由于SMTP协议的特性，如明文传输和垃圾邮件攻击，可能会导致一些安全和性能问题。
TCP协议的性能优化与调优方法总结概述：TCP协议是互联网中最重要的传输协议之一，它在保证可靠性的同时，也面临着性能方面的挑战。
本文将总结TCP协议的性能优化与调优方法，帮助提高网络传输的效率与体验。
一、流量控制与拥塞控制的关系流量控制和拥塞控制是TCP协议中的两个关键机制，它们的合理应用对于保证网络传输的效率至关重要。
流量控制的优化TCP协议中的流量控制通过窗口大小来限制发送方的发送速率，保证接收方能够及时处理接收到的数据。
优化流量控制可以改善网络传输的效率。
首先，合理设置窗口大小。
通过增大窗口大小（窗口扩大）可以提高传输速率。
但是窗口扩大过大可能会引发拥塞，需要与拥塞控制机制配合使用。
其次，采用快速重传和快速恢复机制。
快速重传允许发送方在连续收到三个重复的ACK时立即重传丢失的数据，从而避免等待超时。
快速恢复机制则可以更快地恢复拥塞窗口，提高网络传输的效率。
拥塞控制的优化拥塞控制主要通过检测网络的拥塞程度，并根据拥塞程度来调整发送方的发送速率，避免网络拥塞进一步加剧。
优化拥塞控制有助于提高网络的稳定性和可靠性。
首先，采用拥塞窗口调整算法。
拥塞窗口调整算法如慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等都是针对不同阶段和拥塞状态的优化算法，通过动态调整拥塞窗口的大小，使得发送方的发送速率能够适应网络的拥塞程度。
其次，使用拥塞控制机制。
常见的拥塞控制机制有随机早期检测（RED）和队列管理算法等，这些机制可以通过丢包率和延迟等指标来判断网络拥塞程度，并及时调整发送方的发送速率，从而避免拥塞的发生。
二、TCP窗口大小的优化TCP窗口大小是影响网络传输速率的一个重要参数，合理设置窗口大小有助于提高网络传输的效率。
扩大窗口大小通过扩大TCP窗口大小可以提高网络的传输速率。
窗口大小受到操作系统缓冲区的限制，可以通过更改操作系统的参数来调整窗口大小。
动态窗口大小调整动态调整窗口大小可以根据网络状况来自适应地调整发送方的发送速率，提高网络传输的效率。
TCP协议优化总结1.TCP协议的缺点分析传输控制协议 TCP 是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议。
根据统计，目前全球互联网数据流量90%以上通过 TCP 传输，通过 UDP 传输的不足10%。
TCP这一设计于二十多年前的传输协议已经越来越不适应飞速发展的高速网络环境和新型应用的要求。
当网络路径上存在一定的丢包和延时的情况下，TCP 连接的吞吐显著下滑，常常无法有效地利用带宽，从而造成带宽的闲置和浪费，并必然导致远程数据传输耗时太长，应用响应缓慢甚至无法使用等问题。
上图为TCP协议在不同的丢包率和延时下的传输效率的问题。
由图可知随着网络丢包率和延时的上升，TCP协议传输效率大幅下降，造成这种现象的根本原因有两个：（1） TCP协议简单的将丢包作为拥塞判断的标准，一旦发现丢包，就转入拥塞控制阶段，发送窗口大幅下降，传输速率随之下降；而现代网络中很大一部分丢包并非由拥塞造成的，例如无线网络中信号衰减、干扰以及传输路径上的大量网络设备都可能造成丢包。
（2） TCP协议的丢包判断及重传机制落后。
其采用“3重ACK+超时”的方式进行丢包判断；通常链路的丢包都是双向的，因此接收端响应的ACK包也常常会丢失，所以很多情况下，标准TCP都是以超时方式来响应丢包并进行重传；这种方式对丢包的判断太不及时，导致丢包无法被快速重传，TCP传输迟迟无法从丢包中恢复；另外，在链路状况比较复杂（如无线网络环境下经常发生的丢包率或链路延时抖动）时，标准TCP往往会产生误判，这将导致额外过多的重传，使链路传输有效数据率下降，造成带宽资源浪费，并在链路繁忙时加重链路负担。
2.优化思想分类2.1 双边TCP优化双边TCP优化就是在TCP连接的两端部署硬件设备或安装软件。
通常协议优化文献中所提到的多为双边优化。
典型的方法是TCP透明代理，透明代理工作在TCP连接的两端，两个代理之间通常通过UDP或其它自定义协议工作，这些协议本身可以按照自己的要求进行控制，达到提高TCP性能的效果，此外双边TCP加速还可以引入压缩、缓存等技术进一步提高性能。
硕士研究生文献综述与选题报告利用跨层设计改善无线网络中TCP性能的研究Improving TCP Performance in Wireless Networks Using Cross-layerDesign院（系、所）： 清华大学电子工程系专业： 信号与信息处理研究生： 王 翌学号： 2003214820指导教师： 李 星 教 授2004年4月摘要随着支持移动和无线联网设备的日益普及，各种类型的无线网络（WLAN，WPAN，……）作为提供Internet接入的重要形式，应用越来越广泛。
这类无线网络中必须支持移动性，同时支持具有不同服务质量（Quality-of-Service，QoS）要求（带宽、延时、丢包率，……）的各种视频、语音和数据等业务。
然而，目前无线网络的性能还远远不能满足上述应用的要求。
TCP是当今Internet中核心的传输层协议。
无论从实现上述无线网络服务质量保证的角度还是从实现无线网络与有线网络（Internet）互联互通的角度，TCP在无线网络中的应用都是一种必然。
针对TCP在无线网络中性能下降的原因，已有不少研究进行了分析，并提出了相应的改进方法。
但大多数研究都还只局限于传输层或链路层本身，而没有考虑到跨层信息的交换与共享。
本报告首先概述了常见的无线网络形式，介绍了TCP的工作原理，分析了TCP 在无线网络中性能下降的原因。
然后，介绍和分析了已有的针对改善无线网络TCP 性能的研究工作和成果，概述了跨层设计（Cross-layer Design）在改善无线网络性能方面的研究进展，并分析了跨层设计思想在改善无线TCP性能方面上的若干可能的途径。
最后，介绍了作者的研究课题和研究工作计划。
AbstractThe widespread use of mobile and wireless devices makes different kinds of wireless networks (such as WLAN, WPAN ...) be a more and more important and common way to provide Internet connectivity. These wireless networks should support mobility, and support kinds of video, audio and data service with different levels of Quality-of-Service (QoS) demands simultaneously. However, the performance of wireless networks is still not good enough to meet the above requirements well.TCP is the dominant reliable transport layer protocol today. TCP will continue to be important in the wireless networks not only to provide reliable data transmission but also to interconnect the wireless networks with the wired Internet. TCP performance degrades in wireless environment. A lot of studies have proposed various solutions and improvements. However, few of them have taken the cross-layer information into account.This report is organized as follows. Firstly, we introduce the types of wireless networks and the basic mechanism of TCP; analyze the reasons of the degradation of TCP performance in wireless environments. Then, we summarize the previous efforts to improve the performance of TCP in wireless networks. We also introduce some cases of applying cross-layer design to improving performance of wireless networks. Finally, we propose the scope of our research topic and a rough research plan.目录1． 选题背景 (5)1.1 无线网络的特点和发展现状 (5)1.2 无线网络中TCP的性能特点 (6)1.3 选题意义 (6)1.4 章节安排 (7)2． 无线网络中TCP性能的综述 (8)2.1 无线网络概述 (8)2.1.1 无线网络的分类 (8)2.1.2 无线网络的基本特点 (9)2.2 无线网络中TCP的性能特点 (10)2.2.1 TCP工作机制概述 (10)2.2.2 无线网络环境对TCP性能的影响 (12)2.3 已有的改善无线网络中TCP的性能的工作 (14)2.3.1 性能改进的基本思想 (14)2.3.2 几类主要的改进策略（协议） (14)2.3.2.1 纯链路层方法 (16)2.3.2.2 TCP可知的链路层方法 (16)2.3.2.3 跨层信令方法 (17)2.3.2.4 分裂连接的传输层方法 (17)2.3.2.5 纯端到端的传输层方法 (17)3． 跨层设计在无线网络中的应用综述 (20)3.1 跨层设计的基本概念 (20)3.2 跨层设计在优化网络性能上的应用 (21)3.2.1 利用跨层思想设计宽带无线接入网 (21)3.2.2 提供WLAN QoS支持的跨层架构 (25)3.3 跨层设计在改善无线TCP性能上的若干可能途径 (27)4． 研究计划 (28)4.1 研究内容 (28)4.2 研究方案 (28)4.3 预期成果 (28)4.4 时间安排 (29)参考文献 (30)1． 选题背景1.1 无线网络的特点和发展现状随着支持移动和无线联网功能的笔记本电脑和其他便携式移动计算设备的大量普及，人们在在动态和无线的网络环境中实现在各种移动设备之间随时随地方便地进行视频、语音和数据等多种业务通信的需求日益增加。
无线网络作为有线网络的扩展和延伸，正以空前迅猛的速度向前的发展。
以无线局域网（WLAN）为代表的无线Internet技术方兴未艾，针对无线个域网（WPAN）和移动自组织网络（Mobile Ad hoc Network，MANET）的研究也日益深入。
无线网络的不断发展使得人们离“任何人（Whoever）在任何时间（Whenever）、任何地点（Wherever）与任何他人（Whomever）进行任何种类（Whatever）信息交换”的个人通信目标[1]越来越近。
无线网络按照其作用距离（覆盖范围），可以分为无线个域网（Wireless Personal Area Network，WPAN）、无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）、无线城域网（Wireless Metropolitan Network，WMAN）和无线广域网（Wireless Wide Area Network，WWAN）等；按照组网模式可分为基础设施网络（Infrastructure Network）和无基础设施的自组织网络（Ad hoc Network，Sensor Network），以及在此两者基础上衍生出的混合模式网络（Hybrid Network）。
在上述各种无线网络中，无线个域网（WPAN）、无线局域网（WLAN）和无线城域网（WMAN）[2]已在不同范围内有了实际应用。
对Ad hoc网络和传感器网络（Sensor Network）的研究也已成为网络研究领域最热门的方向之一。
面对应用需求的不断增加和对网络性能要求的不断提高，无线网络的不仅需要能够支持具有不同服务质量（Quality-of-Service，QoS）要求（带宽、延时、丢包率，……）的各种视频、语音和数据等业务，还往往需要支持网络节点的移动性。
这对学术研究界提出了许多值得研究的课题。
1.2 无线网络中TCP的性能特点TCP（Transport Control Protocol，传输控制协议）是Internet中核心的传输层协议。
它提供基于确认和重传机制的可靠的面向链接的端对端链接，和基于滑动发送窗口控制的流量和拥塞控制。
通过无线网络中的可移动无线终端接入Internet的巨大需求（互联互通性）和对无线网络传输质量要求的不断提高（传输的可靠性）这两方面的要求，使TCP必然地成为在无线网络中起重要作用的传输层协议。
在Internet二十余年的发展历程中，TCP经过不断地发展和演化已经日趋成熟。
但是，TCP的设计和发展主要是基于有线网络的。
由于无线网络在信道特性上与有线网络的巨大不同，TCP在直接应用到无线网络时，性能会不可避免地发生急剧下降[10],[11]，集中体现在吞吐率（Throughput）和有效吞吐率（Goodput）方面。
如果考虑移动环境，结果可能更坏。
1.3 选题意义网络的传输性能始终是网络研究的一个核心内容，对于无线网络也不例外。
针对无线网络TCP性能及其改进方法的研究已经有了不少的工作和成果。
但是迄今为止，多数对无线TCP的研究都还停留在传输层算法和TCP协议本身，没有充分利用下层网络（数据链路层和物理层）的特性和信息。
无线网络的性能仍不令人满意[11]。
近两年来，跨层优化（Cross-layer Optimization）思想和跨层设计（Cross-layer Design）方法应用于无线网络研究，取得了良好的效果[27][30]。
其基本思想是：通过不同层之间的信息共享以及交互操作，更高效地实现对无线网络动态特性的适应，增加无线网络的灵活性和自适应性，从而提高网络性能。
此外，目前大部分对无线网络以及TCP在无线网络中性能的研究都还停留在计算机软件仿真阶段，缺乏实际数据的支持。
