[发明专利]无线通信网络中实现TCP传输性能优化的跨层通信控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及无线通信传输性能和控制技术领域，具体是指一种无线通信网络中实现TCP传输性能优化的跨层通信控制方法。

背景技术

在无线网络中，TCP无法识别网络拥塞而引起传输错误造成包丢失会造成TCP性能的严重降级。现有技术中，有很多人提出了许多考虑无线网络特性的方案修改标准的TCP以补足现有的不足。当研究人员看到TCP或单层通信的不足，转而考虑通过跨层通信获取更好的性能的可能性时，跨层通信的思想就逐渐显现出了。

其中，对于以下参考文献：

B.Sardar and D.Saha，″A survey of TCP enhancements for last-hop wireless networks，″IEEECommun.Surveys Tuts.，vol.8，pp.20-34，3rd Qtr.2006.

其中描述的直接通知方案抓住了跨层通讯的本质，TCP的性能通过因特网协议(IP)或媒体接入层(MAC)直接指示拥塞或无线链接丢失而得到优化。

对于以下参考文献：

V.Srivastava and M.Motani，″Cross-layer design：a survey and the road ahead，″IEEECommun.Mag.，vol.43，pp.112-119，Dec.2005.

其中展示了一个跨层设计的定义。这样的跨层设计能够使不相邻的层间进行直接通信。以上参考文献和参考文献(F.Foukalas，V.Gazis and N.Alonistioti，″Cross-layer design proposalsfor wireless mobile networks：a survey and taxonomy，″IEEE Commun.Surveys Tuts.，vol.10，pp.70-85，First Quarter 2008.)中总结了在一些在协议栈中建立跨层通讯的策略。

由于无线信道显而易见的不可靠特性，许多研究更关注底层间的相互作用。在以下参考文献中：

S.Toumpis and A.J.Goldsmith，″Performance，optimization，and cross-layer design of mediaaccess protocols for wireless ad hoc networks，″in Proc.IEEE ICC′03，May 2003.

其作者在Ad Hoc的媒体访问控制层(MAC层)控制包的交换的基础上把一个数据包的传输功率降到最低，这样就能降低能耗和引入的干扰。而还有一些参考文献中的调制方案适应物理信道环境，同时通过媒体访问控制层控制数据包测得的来回时间(RTT)决定一条最小干扰路径。通过以上参考文献，可以看出媒体访问控制层在无线网络的上下文中扮演了重要角色。较低的层能够对无线环境中快速变化的信道条件做出更好的反应。从端到端的角度来看，传输控制协议层(TCP)是获取好的吞吐性能的关键因素。

在其它参考文献中，在发送者和接收者的传输控制协议层(TCP)和媒体访问控制层之间存在一个类似窃听装置的东西，它能够发送自动重复请求(ARQ)和截取MAC层产生的对传输控制协议的确认。然而，这种策略违反了TCP的端到端的语义。另外还有人提出了一个更新的方法，这种方法用一个从MAC层传到TCP层的通知来调整TCP的发送速率。而对这个通知的评估是基于通信量和MAC层使用的带宽配置。

但是，以上方法中的技术方案均非常复杂而繁琐，对于无线通信网络中的高效性和实时性要求无法充分满足，而且也增大了系统资源的消耗和计算量的显著上升，不利于改善整个无线通信系统的运行效率。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够显著优化和提升无线通信网络数据传输过程中TCP传输性能、充分利用无线资源、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的无线通信网络中实现TCP传输性能优化的跨层通信控制方法。

为了实现上述的目的，本发明的无线通信网络中实现TCP传输性能优化的跨层通信控制方法如下：

该无线通信网络中实现TCP传输性能优化的跨层通信控制方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)无线通信网络的TCP层进行网络传输环境的评估，并将评估结果信息加入TCP数据包中送至无线通信网络的媒体访问控制层；