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无线 Mesh 网络的应用层转发
摘 要 无线 mesh 网络中应用的协议主要是 TCP 协议。应用层转发方法是将传
统的端对端 TCP 连接分成一些短小的连接,它应用在有线网络中以提高 TCP 的性
能。本文介绍了在无线 mesh 网中的应用层转发方法并在本网络中测试了 TCP 的性
能。通过这种方法,无线网络中的结点具有更高的独立性并且往返时间 RTT 也大大
缩短。然而,转发也增加了网络的竞争,为了减少这种竞争,引进了一个简单的调
度进程来增进节点间的合作。实验结果表明,在 4 跳的网络中,应用调度机制能提
高将近 50%的网络性能。
关键词 无线 mesh 网;TCP;应用层转发
0 引言
TCP 协议的性能随着路径的增加而迅速降低。TCP 的设计原理是当网络发
生拥塞时,它会很快的退避到发送者那里,使之降低发送率,但仍不可避免分组丢
失。在 WMN 中,分组丢失不仅和网络拥塞有关,还与断路有关。尽管链路层提供一
种重传机制来减少断路率,但是断路率还是明显高于有线网络。
1 TCP 转发系统描述
1.1 应用层 TCP 转发
有线网络首先提出了应用层 TCP 转发,它是通过用多个转发节点按序转
发数据到目的节点来把一个长距离的 TCP 连接分割成若干个小部分。当收到源节点
发送来的分组时,第一个转发节点就立刻给源节点发送一个确认分组(ACK)。然
后该节点就将本地副本转发到下一个节点。在该条链路上,发送者必要时要重传
TCP。与有线网络相似的是,在 WMN 中源节点和目的节点可以配置转发功能。在
TCP 转发中采用了一种简单的方法,对于源节点和转发节点只要能发送数据它们就
发送。换句话说,它们之间并没有相互协作。
1.2 拓扑结构
我们的研究主要是针对线性链路拓扑结构,即一个n 跳的 WMN 有 n+1 个
节点和 n 条链路。令 N={0,…,n}代表节点数组,节点 i-1 和节点 i 之间的链路