53、基于延迟的传输控制协议及TCP在多速率802.11 WLAN中的性能分析

基于延迟的传输控制协议及TCP在多速率802.11 WLAN中的性能分析

1. 基于延迟的传输控制协议分析

在基于延迟的传输控制协议中，以FAST - TCP为例，其拥塞窗口的更新规则需要知晓传播延迟和排队延迟，才能保证公平性和效率。针对传播延迟的估计，采用了两种方法：
- 迭代学习估计法 ：此方法是FAST - TCP中实际采用的，通过迭代学习过程，将观察到的最小往返时间（RTT）作为传播延迟的估计值。但除非排队延迟降为零，否则这种方法会高估传播延迟。不同源端的估计误差不同，会导致公平性受损，同时排队延迟会出现多个平衡点。为分析排队延迟估计误差对平衡点及其稳定性的影响，建立了一个模型。在单源情况下，可通过适当选择协议的调整项γ来确保平衡点的稳定性。该模型能较准确地预测拥塞窗口大小、排队延迟和排队数据包数量，并通过NS - 2仿真进行了验证。
- 路由器反馈量化法 ：该方法基于路由器反馈排队延迟的量化测量值，这样可以较容易地估计传播延迟和排队延迟（考虑量化误差）。此策略能保持平衡点的唯一性和公平性，但当量化误差过大时，无法避免平衡点附近的极限环（振荡）。

2. TCP在多速率802.11 WLAN中的性能背景

IEEE 802.11标准定义了多种物理层数据速率，在高噪声环境下可降速以实现更稳定的通信。速率选择可自动化，Auto - Rate Fallback（ARF）是一种常见机制，发送方根据链路噪声，利用上下阈值调整传输速率。然而，ARF存在一些问题，它无法区分MAC层冲突和信道噪声，且在某些情况下会影响系统性能。

目前，关于ARF、分布式协调功能（DCF）和