（通信与信息系统专业论文）无线互联网tcp性能研究.pdf

重庆邮大学硕士论文 摘要 摘要 t c p 是目前因特网广泛使用的传输控制协议，它是一种面向连接的，端到端 的协议，它的a c k 确认机制可以为用户提供可靠的数据传输服务，提高网络的通 信性能。传统的t c p 协议是为有线网络而设计，在有线网络中，误码率低，分组 的丢失主要是由网络拥塞引起的，因此t c p 的拥塞控制机制是保证i n t e r n e t 正常 运行的关键技术。无线网络误码率高，带宽资源有限等特点使得传统的t c p 不再 适用。无线网络中，网络拥塞不再是分组丢失的唯一原因，较高的误码率会导致 经常性的误码丢包，节点的移动也会导致丢包。如果使用现有的t c p 拥塞控制机 制，一旦发现分组丢失，t c p 源端就会减小拥塞窗口，不必要的降低了发送速率， 降低了网络的性能。因此在无线网络下如何增强t c p 的性能显得尤为重要。 本文首先介绍了无线互联网络的特点以及网络传输层的t c p 协议和无线网络 环境下t c p 面临的问题。 其次，在不同无线互联网络环境下，提出了相应的t c p 改进算法： ( 1 ) 在蜂窝网络环境下，本文提出了一种适合于该网络的t c pr e n o 的改进算 法t c p r q b ，通过仿真验证得知改进的t c p r q b 性能优于传统的t c pr e n o 协议。 ( 2 ) 在a dh o c 无线网络环境下，本文给出了t c p r q b 算法用于该网络环境下 的存在的问题，然后提出了一种t c p r q b 算法的改进方案，即t c p r q b r 。通 过仿真验证得知改进的t c p r q b r 性能优于t c p r q b 协议。 ( 3 ) 在a dh o c 网络中，基于现有的d s r 路由协议提出了一种可以使用非对称 链路的路由协议a r ，通过性能分析得知改进的a r 性能优于传统的d s r 路由协 议。 最后，本文对所使用的网络仿真软件n s 2 做了简单介绍，通过n s 2 仿真平 台对提出的t c p 算法进行了仿真验证。 关键词：t c p ，无线网络，拥塞控制，n s 2 重庆邮大学硕士论文 a b s t r a c t a b s t r a c t t c pi st h ew i d e l yu s e dt r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o li ni n t e r n e t ，i ti sa c o n n e c t i o n - o r i e n t e d ，e n dt oe n dp r o t o c o l ，a n di t sa c kc a np r o v i d er e l i a b l ed a t a t r a n s m i s s i o ns e r v i c e sa n de n h a n c et h eo v e r a l lc o m m u n i c a t i o np e r f o r m a n c ei nn e t w o r k s t h et r a d i t i o n a lt c pp r o t o c o li sd e s i g n e df o rw i r e dn e t w o r k s ，p a c k e tl o s si sm a i n l y c a u s e db yn e t w o r kc o n g e s t i o nb e c a u s eo ft h el o wb i te r r o rr a t ei nt h i sn e t w o r k s ，s ot c p c o n g e s t i o nc o n t r o lm e c h a n i s mi st h ek e yt e c h n o l o g yt oe n s u r et h en o r m a lo p e r a t i o no f t h ei n t e m e t ah i g h e rb i te n o rr a t e ，l i m i t e dr e s o u r c e so fb a n d w i d t hm a k et h et r a d i t i o n a l t c pd o e sn o ts u i t a b l ei nw i r e l e s sn e t w o r k s b e c a u s en e t w o r kc o n g e s t i o ni sn ol o n g e r t h eo n l yr e a s o nf o rp a c k e tl o s si nt h ew i r e l e s sn e t w o r k s ，h i g h e rb i te r r o rr a t e sw i l ll e a d t oar e c u r r e n te r r o rp a c k e tl o s s ，n o d em o b i l i t yc a na l s ol e a dt op a c k e tl o s s i fy o uu s et h e e x i s t i n gt c pc o n g e s t i o nc o n t r o lm e c h a n i s m ，o n c eap a c k e tl o s s ，t c pw i l lr e d u c et h e c o n g e s t i o nw i n d o w , c a u s i n gu n n e c e s s a r yr e d u c t i o ni ns e n d i n gr a t e ，r e d u c i n gn e t w o r k p e r f o r m a n c e t h e r e f o r e ，h o wt oe n h a n c et h ep e r f o r m a n c eo ft c p i nw i r e l e s sn e t w o r ki s p a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t f i r s t l y , t h i sa r t i c l ed e s c r i b e st h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ew i r e l e s si n t e m e ta n dt h et c p p r o t o c o l ，a n dt h e np r o b l e m so f t c p i naw i r e l e s sn e t w o r ke n v i r o n m e n ta r ei n t r o d u c e d s e c o n d l y , t h i sp a p e rp r e s e n t st h ei m p r o v e dt c pa l g o r i t h mi nc o r r e s p o n d i n g w i r e l e s sn e t w o r k s b a s e do nt c pr e n o ，t h i sp a p e rp r o p o s e sa ni m p r o v e dc o n g e s t i o n c o n t r o la l g o r i t h mn a m e dt c p - r q bo v e rc e l l u l a rn e t w o r k s n s 2 - b a s e ds i m u l a t i o n e x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h et c p - r q b2 l l g o f i t h mi ss u p e r i o rt ot h et r a d i t i o n a lt c pr e n o p r o t o c 0 1 t h i sp a p e rp r e s e n t st h ep r o b l e m sw h e nt c pr q bu s e di na dh o en e t w o r k s b a s e do nt c pr q b ，t h i sp a p e rp r o p o s e sa l li m p r o v e dc o n g e s t i o nc o n t r o la l g o r i t h m n a m e dt c p r q b r s i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tt h ep e r f o r m a n c eo ft c p r q b - ri s b e r e rt h a nt c p - r q bp r o t o c 0 1 b a s e do nt h ee x i s t i n gd s r r o u t i n gp r o t o c o lt h i sp a p e r p r o p o s e sa ni m p r o v e da s y m m e t r i cr o u t i n gp r o t o c o ln a m e da ri na dh o en e t w o r k s t h e p e r f o r m a n c eo fa ro u t p e r f o r m st h et r a d i t i o n a ld s rr o u t i n gp r o t o c o lt h r o u g h t h e t h e o r e t i c a la n a l y s i s f i n a l l y , t h i sp a p e rm a k e sab r i e fi n t r o d u c t i o ni nn s 一2w h i c hi su s e di no u r s i m u l a t i o n s i m u l a t i o nr e s u l t sc o n t i n u et h ep r o p o s e dt c p a l g o r i t h m s k e y w o r d s ：t c p w i r e l e s sn e t w o r k s c o n g e s t i o nc o n t r o l n s 一2 i i 重庆邮大学硕士论文 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 近年来，无线网络技术的飞速发展，使得需要更高的带宽、更大的覆盖范围 和更好的可靠性来满足用户对无线网络的需求。 为了保证网络的可靠运行，t c p 协议是必不可少的。t c p 是i n t e r a c t 中的传输 控制协议，位于o s i 参考模型的传输层，在不可靠的网络层协议p 层的基础上为 应用层提供一个可靠的、按序的、端到端的数据包传输服务。 传统的t c p 在有线网络中可以有效运行，但是与有线网络相比，无线网络通 常表现出误码率高、链路的带宽有限、节点移动等特性，使得网络通信性能和质 量都难于得到保证。这样，传统的t c p 差错控制和拥塞控制方法就无法直接适用 于无线网络环境【l 训。因此无线网络中如何提高t c p 的性能成为了我们必不可少的 研究课题。本章首先介绍了课题的研究背景和意义，紧接着描述了本文的主要工 作。 1 2 课题研究背景及意义 无线互联网络的出现给现有的网络技术及协议带来了新的挑战，由于传统的 网络协议是在有线网络的基础上设计的，而现在在与各种无线网络形式融合的过 程中，这些现有的协议和技术通常被直接运用到无线互联网中，这便带来了很多 问题，包括网络协议的性能，效率，稳定性等多个方面，其中无线网络的t c p 协 议的性能就是一个重要问题。 我们可以将无线网络简单地分为3 类【5 l ： ( 1 ) 蜂窝网络。固定节点通过有线链路连接到基站，再通过无线信道连接到移 动终端，这是目前使用最为广泛的无线网络。在这种无线网络模型中，只需要解 决无线终端与基站之间的t c p 传输问题，也就是所谓的单跳问题，主要需要提高 无线信道造成的t c p 性能下降的问题，这也是目前无线t c p 研究和提出解决方法 最多的无线网络模型。 ( 2 ) a dh o c 网络。该网络不需要固定设施，如基站，移动主机相互可以直接通 过无线链路连接自动地组成一个网络。典型的通信特征是较高的误码率以及频繁 的路由改变。 ( 3 ) 卫星网络。发送端和接收端之间使用卫星链路连接，主要需要解决大时延 带宽乘积和不对称链路的问题。 重庆邮大学硕士论文 第一章绪论 本文主要是结合无线蜂窝网络和a dh o c 网络模型，概述无线网络中t c p 的研 究进展。无线通信的特点决定了它在实现无线互联网时遇到的困难和挑战。 无线互联网络主要有以下特点： ( 1 ) 误码率高。无线链路是有损介质，很容易受到干扰，网络的覆盖能力也是 有限的，使得无线网络具有很高的误码率。会导致随机丢包，这种丢包方式与拥 塞丢包不一样，因为它并不是由于网络中的资源不足造成的，但传统的t c p 协议 并不能分辨这两种丢包的原因，仍然认为是由于拥塞丢包，按照原来的拥塞控制 机制进行处理，这样就会降低网络的性能。 ( 2 ) 无线链路带宽资源有限。因为无线链路的带宽有限，节点可能只能使用很 少的带宽，甚至没有带宽可以使用。导致发送端超时和信息丢失的次数增多，它 会影响t c p 的性能。 ( 3 ) 链路中断。无线链路暂时中断而导致报文丢失时，t c p 会降低发送端的发 送速率，如果暂时中断的连接很快恢复了，而t c p 的加性增长机制使得发送速率 需要很长时间才能恢复，这就严重降低了t c p 的发送速率，影响了t c p 连接的性 能。 ( 4 ) 路由中断。以a dh o c 网络为例，节点的移动可能会导致本次连接使用的 路由中断。在重新计算路由的过程中，所有的数据包和确认包a c k 都会被丢弃， 这将导致t c p 发送端超时并启动拥塞控制。 ( 5 ) 路径不对称。路径不对称主要包括带宽不对称，丢包率不对称，媒体接入 不对称，路由不对称。卫星网络中，上行链路的带宽远远小于下行链路的带宽，容 易造成a c k s 丢包，降低t c p 性能。丢包率不对称主要体现在反向链路的丢包率 较前向链路更高的情况，这样将导致a c k 丢失，t c p 会误认为是前向数据丢失从 而启动快速重传和快速恢复机制。媒体接入不对称主要是由于a dh o e 网络m a c 层的接入机制，会导致前向和反向信道之间数据的竞争和冲突，从而降低了信道 利用率。路由不对称表现在前向和反向可能使用不同的路径进行通信，可能导致 t c p 发生端不能按时收到a c k ，从而启动不必要的拥塞控制机制，降低网络性能。 1 3 本文的主要工作 本论文的研究工作主要是为了提高无线互联网络中t c p 的性能，研究内容包 括三个方面： ( 1 ) 在蜂窝网络环境下基于t c pr e d o 算法提出了一种改进的t c pr q b 算法； ( 2 ) 在a dh o c 网络环境下基于t c pr q b 算法提出了一种改进的t c pr q b r 算法； 2 重庆邮大学硕士论文 第一章绪论 ( 3 ) 在a dh o e 网络环境下基于d s r 路由协议提出了一种改进的可以利用非对 称链路a r 路由协议。 以上我们主要针对无线互联网络数据传输中的重要性能参数吞吐量进行研 究。 具体的主要工作和相关内容如下： 第一章为绪论，介绍了该课题的背景及其意义，指出了本论文研究无线互联 网络下t c p 性能的重要意义，并对本文研究的内容和组织结构作了简单介绍。 第二章介绍了现有的t c p 传输控制协议，分析了t c p 的拥塞控制机制和现有 t c p 在无线网络中存在的问题。 第三章在无线网络环境下，以蜂窝网络和a dh o c 网络为例，分别提出了基于 t c pr e n o 的改进的t c pr q b 算法和基于t c pr q b 算法的改进t c pr q b r 算法。 第四章在a dh o e 网络环境下基于d s r 路由协议提出了一种改进的可以利用非 对称链路a r 路由协议。 ， 第五章介绍了本文所使用的网络仿真工具n s 2 ，并对第三章提出的2 种t c p 算法进行了仿真验证。 第六章总结了本文所做工作，并探讨了进一步的研究方向。 重庆邮大学硕士论文 第二章传输控制协议t c p 2 1 t c p 协议概述 第二章传输控制协议t c p t c p 是一种端到端的面向连接的传输控制协议，为应用提供可靠的数据传输 服务，在保障网络通信性能方面起着非常重要的作用。 t c p 面向连接的特性体现在进行实际数据包传输之前，通信双方的t c p 进程 需要建立传输连接，只有连接建立成功，两个进程才可以发送和接收数据流。另 外，由于t c p 通过确认和重传来实现数据的传输，所以保证了数据的可靠性。t c p 还提供流量控制和拥塞控制机制，流量控制是通过滑动窗口方法来实现的，发送 窗口的大小由t c p 发送端和接收端在建立连接时共同决定。在通信过程中，接收 端可以根据自身情况动态调整发送窗口的大小。t c p 拥塞控制是t c p 发送端根据 网络当前可用资源，动态调整拥塞窗口，避免网络拥塞，它是i n t e m e t 得以运行的 关键，所以下面详细介绍t c p 的拥塞控制机制。 2 2t c p 拥塞控制机制 在网络中，如果某段时间内对网络某一资源( 带宽，缓存等) 的需求超过了 该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏，这种情况就称为拥塞【6 】。网络 中对资源的需求之和大于可用资源，就会出现网络拥塞。 如果网络中有许多资源同时不足，那么网络的性能就会明显变坏，整个网络 的吞吐量将随着负荷的增大而下降。 所谓拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由 器或者链路不致于过载。 t c p 的拥塞控制是通过控制一些重要参数的改变来实现的。t c p 用于拥塞控 制的主要参数有： ( 1 ) 拥塞窗1 3 ( c w n d ) ：源端一次允许的最大的发送数据量。 ( 2 ) 慢启动阈值( s s t h r e s h ) ：拥塞控制中慢启动和拥塞控制的临界点，初始值为 6 5 5 3 5 字节。 ( 3 ) 往返时延限t t ) ：数据包发送到收到其对应的确认报文之间的时间间隔。 ( 4 ) 超时重传定时器( r t o ) ：从报文段发送后到可认为段丢失的时间间隔。 4 重庆邮大学硕士论文 第二章传输控制协议t c p 2 2 1 慢启动( s l o ws t a r t ) 慢启动的思路是这样的，当主机开始发送数据时，如果立即把大量数据注入 到网络，那么就有可能引起网络拥塞，因为现在并不清楚网络的负荷情况。经验 表明，较好的方法是先探测一下，即由小到大逐渐增大发送窗口，也可以说t c p 通过慢启动机制探索网络的可用带宽。通常，进入慢启动阶段后，t c p 将c w n d 初 始化为1 个报文段的大小，即c w n d = l ，后来每收到一个a c k ，执行c w n d = c w n d + 1 ； 由此可用看出拥塞窗口呈指数增长。慢启动阶段是逐渐地加大窗口以探测网络的 可用带宽，从而避免由于过量的突发数据使网络出现拥塞。直到拥塞窗口c w n d 超 过慢启动阂值( s s t h r e s h ) 时，进入拥塞避免阶段。 慢启动算法简单描述如下： ( 1 ) i n i t ，c w n d = l ，s s t h r e s h = s s t h i t ； ( 2 ) s e n dc w n dp a c k e t s ； ( 3 ) i f c w n d s s t h r e s h ，e n t e ri n t ot h ec o n g e s t i o na v o i d a n c es t a g e ，a f t e rr e c e i v e d1a c k , t h e n c w n d = c w n d + l c w n d ； 图2 1 详细的描述了慢启动和拥塞避免过程。 重庆邮大学硕士论文第二章传输控制协议t c p 拥塞窗口e w n d s s t h r e s h 的初始值 新的s s t h r e s h 值 慢启动 图2 1 慢启动和拥塞避免算法的实现 2 2 3 快速重传( f a s tr e t r a n s m i t ) 输轮次 接收端收到一个失序报文时，t c p 立即发送一个已确认过的重复a c k ，指示 希望接收到的序号。当然，产生重复确认报文的原因可能是报文丢失，也可能是 临时出现几个报文的失序。所以仅通过收到一个重复确认报文是不够的，t c pr e n o 通过连续收到3 个重复确认报文来判断报文的丢失，之后就迅速对丢失的报文进 行重传，而不是等待重传计时器超时后才重传那个丢失的数据分组，这就是快速 重传( f a s tr e t r a n s m i t ) 。 2 2 4 快速恢复( f a s tr e c o v e r y ) 快速重传一般和快速恢复一起使用。若发送方能收到三个重复的a c k ，则表 明此时网络上的拥塞并不严重，因为它意味着丢失数据分组的三个后续分组已经 到达了接收方并且它们所触发的三个a c k 能发送回来。这也说明了网络中有数据 离开了网络进入了接收方的缓存，说明网络中还是有空余的带宽可以使用。此时 并没有必要剧烈的减小c o n g e s t i o nw i n d o w ( 将其置为1 ) ，这就是所谓的快速恢复 ( f a s tr e c o v e r y ) 。 图2 2 描述了快速重传和快速恢复示意图，并标明了t c pr e n o 版本，这是目 前使用得很广泛的版本。图中还画出了t c p t a h o e 版本。它们的区别是：t c p r e n o 版本在快速重传之后采用快速恢复算法而不是从慢启动开始。 6 重庆邮大学硕士论文 第二章传输控制协议t c p 拥塞窗口c w n d s s t h r e s h 的初始值 新的s s t h r e s h 值 慢启动 收到3 个重复的确认，执 024681 01 21 41 61 82 02 2 图2 2 从连续收到3 个重复的确认转入拥塞避免 2 3 已有的t c p 拥塞控制算法性能分析 2 3 1t c pt a h o e t a h o e 7 培1 是t c p 的早期版本，由慢启动，拥塞避免，快速重传3 个阶段组成。 它的基本思想是探测网络的可用带宽，一旦网络发送拥塞，就急剧的降低数据的 发送速率。该方法虽然可以恢复丢失的报文段，但是通过慢启动将c w n d 增加到报 文段丢失时的大小又需要几个往返时延，所以降低了网络的性能。 2 3 2t c pr e n o t c pr e n o 9 1 是目前广泛使用的传输控制协议。t c pr e n o 在t a h o e 的基础上增 加了快速恢复算法。也就是在快速重传后不是将c w n d 降低为1 ，而是将窗口减半。 这是因为如果收到重复的a c k ，表明网络只是处于轻度拥塞，直接将c w n d 减为1 是不合适的。 由于本文后面详细用到了t c pr e n o 协议，所以我们详细描述t c pr e n o 的具 体步骤如下： ( 1 ) 对一个给定的t c p 连接，首先将拥塞窗d ( c w n d ) 初始化为一个报文段大小， 慢启动阈值( s s t h r e s h ) 为6 5 5 3 5 字节。t c p 的发送窗口为c w n d 和接收方通告窗口两者 的最小值。 ( 2 ) t c p 处于慢启动阶段，每收到一个新的a c k ，e w n d 增加一个报文段的大小， 且1 c w n d = c w n d + 1 ，拥塞窗口指数增长。该阶段c w n d d 、于s s t h r e s h 。 7 重庆邮大学硕士论文第二章传输控制协议t c p ( 3 ) 当c w n d 大于s s t h r e s h 时，t c p 进入拥塞避免阶段，每收到一个新的a c k ， c w n d 增力1 ：1 1 c w n d 个报文段的大小，l i l c w n d - - - c w n d + 1 c w n d ，拥塞窗口线性增长。 ( 4 ) 若收n 3 个重复的a c k ，t c p 判定报文段丢失，t c p 进行快速重传和快速 恢复阶段。将s s t h r e s h = e w n d 2 ，c w n d = s s t h r e s h ，重传丢失的报文段。 ( 5 ) 若重传定时器超时，t c p 同样判定报文段丢失，将s s t h r e s h = e w n d 2 ， c w n d = l ，重传丢失的报文段，进入慢启动阶段。 2 3 3t c pn e w r e n o t c pn e w r e n 0 【l 1 1 解决了t c pr e n o 不能解决的问题。t c pr e n o 当源端检测 到拥塞后，要重传数据包丢失到检测到丢失时发送的全部数据包，这样，那些被 目的端正确接受的数据就重复重传了，浪费了网络带宽。t c p n e w r e n o 利用a c k 来确定部分发送窗口，可以处理一个窗口中多个报文段丢失的情况。t c pr e n o 发 送端只要收到对重传报文段的确认就立刻结束快速恢复过程，t c p n e w r e n o 则是 在收到窗口中所有报文段确认后才退出快速恢复过程，从而避免了多个报文段丢 失情况下e w n d 连续减小的情况。但是t c pn e w r e n o 仍然存在着很多缺点，因为 它需要利用a c k 来估计网络中传输的数据包的个数，如果a c k 丢失，t c p 发送 端就会低估到达接收端的数据包个数，从而错误估计快速恢复阶段的网络可用带 宽。 2 3 4t c ps a c k s a c k 1 2 1 是r e n o 的另一种改进算法，它利用s a c k 选项，可以让发端知道哪 些报文段已经被正确接收，所以只重传那些丢失的报文段，避免了不必要的重传， 提高了网络性能。因为使用的是选择性重传，所以在一个窗口多个数据包丢失的 情况下，s a c k 的性能应该优于n e w r e n o 。但是s a c k 自身的缺点就是需要修改 接收端t c p 。 2 3 5t c p v e g a s t c pv e g a s 1 3 - 1 5 1 和前面所描述的t c p 版本有很大的不同。它根据期望的速率和 实际的发送速率来估计网络瓶颈处的可用带宽。它用到了一个重要参数，r t t ( 数 据包的往返时延) 。t c p v e g a s 认为，如果r t t 增大，网络就发生了拥塞，这时就 应该减小c w n d ，相反，就增大c w n d 。 发送端测量的期望速率e x p e c t e d 和实际速率a c t u a l 如下所示： 8 重庆邮大学硕士论文第二章传输控制协议t c p e x p e c t c d = = c w n d 式( 2 1 ) r 乃k 、。 a c t u a l = 黑 式( 2 2 ) r 刀 、 上式中c w n d 是当前t c p 拥塞窗口大小，尺乃k 为最小的往返时延，r 竹为 当前的往返时延。 d i f 仁- ( e x p e c t e d a c t u a l ) 宰r 刀k式( 2 3 ) t c pv e g a s 将c l i f f 同门限值a 和b ( 一般a 取1 ，b 取3 ) 进行比较，如果d i f f b ，窗口线性减小，如果a d i f f 尺乃k 时，说明在瓶颈链路中出现了数据包的排队【2 6 。2 8 1 ，定义瓶颈链 路数据包排队的个数为，则有 尺刀= r + 蕊n 式( 3 4 ) 从上式可以看出，r 刀和r 力相比的额外时延正是由于数据包排队引起的。 将( 3 4 ) 式整理可得 n = ( e x p e c t e d a c t u a l ) r 式( 3 5 ) 同理，定义瓶颈链路缓存大小为召，则有 r = r + 而b 式( 3 6 ) 则( 3 6 ) 式整理可得 b = ( e x p e c t e d - s m a l l ) r 式( 3 7 ) 定义f 为瓶颈链路中数据包排队的个数与缓冲区大小的比值，即排队数据个数 占总的缓冲区的多少， 1 4 重庆邮大学硕士论文第三章无线互联网络环境下t c p 改进算法 f ：一n ：e x p e c t e d - a c t u a l ：墨堡：墨翌也 墨婴翌坚 式( 3 8 ) =一=一=i一r n i j 6 b e x p e c t e d s m a l l r 乃雠一r 卯劬 r 刀 。、 f 间接的反应了网络的拥塞情况。f 越小说明排队的数据包越少，网络较空闲5 反之，网络较拥塞。利用f 的大小决定拥塞等级l e v e l ，如表3 1 所示，拥塞等级 越小，网络状况越好。 表3 1 拥塞等级的划分 拥塞等 l234 级l e v e l ( 2 ) t c p r q b 算法具体描述 慢启动 t c p 连接建立初始阶段，需要有一个网络可用带宽的探测过程以确定网络最大 容量等信息，t c p r q b 的慢启动过程和t c pr e n o 相同，t c p 拥塞窗口从1 开始，每 收到一个新的a c k ，拥塞窗1 ：3 ) ) 1 1 1 ，窗口指数增长，其过程描述如下： 初始化c w n d = 1 ； 每收到一个新的a c k ，i f ( c w n d = 3 ) i f ( e w n d s s t h r e s h )慢启动就收到3 个重复的a c k ，说明阈值过大 s s t h r e s h = e w n d 2 ； e w n d = s s t h r e s h ；) e l s e s s t h r e s h = s s t h r e s h ； 拥塞避免阶段减小c w n d e w n d = s s t h r e s h 2 ； ) i f ( t i m e o u t ) s s t h r e s h = c w n d 2 ； c w n d = l ； d u p a c k s 表示收到三个重复a c k 的情况。当丢包标志为三个重复a c k 的时候， 如果拥塞等级大于等于3 ，表明拥塞程度较严重，所以判定丢包原因为网络拥塞。 如果在慢启动就收到3 个重复的a c k ，说明阈值过大，应减小阈值，降低拥塞窗口， 我们按照传统的r e n o 协议降低窗口和阈值；如果是在拥塞避免阶段收到3 个重复的 a c k ，我们可以适当降低拥塞窗口来缓解网络拥塞。如果如果拥塞等级小于等于2 ， 表明拥塞程度较轻，所以判定丢包原因为无线链路差错，不改变阈值和拥塞窗口。 具体调整策略见算法描述。 t i m e o u t 表示计时器超时的情况，超时是比收到3 个重复a c k 更严重的网络出 现拥塞的情况