传统的无线网络中TCP协议的改进

　　TCP协议的性能是低层协议和所在环境的集中表现，如高误码率低带宽的无线链路层的差错控制的优劣和主机切换机制的好坏都会影响端到端连接的性能。无线环境中由于存在较强的突发干扰和随机干扰，信道质量也在不断变化，数据包的丢失往往不是由于链路拥塞造成的。因此，传统TCP的基本假设在无线环境下不再适用。为了提高TCP在无线环境下的性能，目前已提出了多种解决方案：分割连接（split cONnection）方案将移动主机与固定主机之间的TCP连接分割成两个独立的部分：移动主机与基站之间的无线连接以及基站与固定主机之间的有线连接。将无线链路的流量和拥塞控制与固定网络相分割，有助于提高TCP性能。然而，这种分割连接方案违反了端到端可靠性的原则。这是因为，在数据包到达其终目标之前，发送端就可能收到数据包的确认；同时，这种方案要求基站记录中间状态。另一种改进策略是采用基站设置传输层告知代理（Snoop代理）的方案。Snoop代理对发送给移动主机的TCP数据包进行缓存，在重复确认信号和定时器溢出表明数据包丢失时，进行本地重传。然而，在Snoop代理重传丢失数据包给移动主机时，发送端可能发生定时器溢出并启动拥塞控制。Young等人设计了两种丢失鉴别器来判断分组丢失的原因。基于发送者的鉴别器利用往返时间和吞吐量的统计数据来判断网络的拥塞级别，当分组丢失时，根据分组发送前估计的拥塞级别来判定分组的丢失是否由于网络拥塞。基于接收者的鉴别器基于分组的到达时间间隔来判定分组的丢失原因：如果分组丢失，但分组到达间隔并没有明显减少，则丢失的原因多半为传输造成的。此外，还可以通过快速重发机制、有选择的确认（SACK）、显式拥塞通知（EON）、显示丢失通知（ELN）、分割TCP连接和前向纠错等方法来改善TCP协议在无线环境下的端到端性能。

　　以上改进机制可以归结为两种方法。种方法就是将与拥塞无关的数据包丢失向TCP发送端屏蔽，这样，就不需要对发送端的协议做任何修改。这种方案的基本思想是考虑到差错发生在本地（即的无线链路上），因此，可以在本地解决这个问题，而对于传输层来说，不需要知道每个链路的具体细节。采用这种方案的协议试图以带宽作为代价，使高误码率信道变成高质量信道。采用这种方案的机制包括分割连接方案和snoop协议。第二类技术试图使发送端知道存在着无线链路，并且通知发送端有些数据包丢失并不是因为拥塞引起的。这样，在发生与拥塞无关的数据包丢失的情况下，发送端就可以避免启动拥塞控制算法以提高协议的性能。例如丢失鉴别器和ELN就采用这种方法。