8、移动自组网中改进型TCP New Reno的性能分析

移动自组网中改进型TCP New Reno的性能分析

1. 引言

传输控制协议（TCP）通过对拥塞窗口大小采用加法递增（AI）和乘法递减（MD）算法来控制因拥塞导致的数据包丢失。这种方法在有线网络中效果良好，但在无线自组网中，数据包丢失并不总是由拥塞引起，更多时候是无线传输介质的问题，如路径中断、散射、干扰、多径传播和弱信号等。

传统TCP在检测到数据包丢失时，会将拥塞窗口大小减少50%，这会大幅降低传输速率。而在无线网络中，数据包丢失往往是暂时的，动态路由算法能快速找到替代路径并恢复连接。因此，若在数据包丢失时，将拥塞窗口仅减少20%，后续再继续现有的加法递增阶段，有望提高TCP性能。

以下是传统TCP在连接建立和拥塞控制中的步骤：
1. TCP在连接建立时将拥塞窗口（cwnd）初始化为1。
2. 启动慢启动算法，对窗口大小进行加法递增（AI）。
3. 持续处于AI阶段，直到达到慢启动阈值（ssthresh）。
4. 线性递增窗口，直至达到窗口大小的最大限制。
5. 若检测到拥塞，将拥塞窗口大小减少50%，直至下限cwnd = 1。

此外，实时流量在无线网络中也常使用TCP协议。在比较TCP New Reno和CUBIC时发现，New Reno能从单个数据包丢失中快速恢复，但在多个数据包丢失时会经历慢启动；CUBIC公平且稳定，但数据流量比New Reno少。

一些算法通过不同方式改进TCP性能，例如：
- 接收器辅助慢启动（RAAS）和反馈辅助恢复（FAR）算法，根据接收器通告窗口计算的加速因子修改初始窗口大小，实现拥塞窗口的缓慢增长。
- 定义马尔可夫链模型来分析T