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提高水下传感器网络的TCP性能

NaoyaIIKUBOMasayukiNAKATSUKA

JiroKATTOHayatoKONDO早稻田大学理工学院院东京海洋大学海洋科学与技术学院院电子邮件：iikubo,nakatsuka,katto}@m.waseda.ac.j

p

kondo@kaiyodai.ac.jp1.简介最近，水下传感器网络(USN)作为海洋观测技术引起了人们的关注。然而，这种水下环境中的数据传输受到各种影响，例如带宽使用

Hybla的参数RTT0假设为0.7[秒]。图3显示了模拟结果。

从模拟结果来看，当跳数从2到5时，Hybla的吞吐量高于NewReno。这是因为RTT随着跳数的增加而增加，Eq.（1）的增加，Hybla的窗口大小可以足够增加。然

而，在一跳的情况下，Hybla的窗口大小不会更大，因为RTT很小，NewReno和Hybla的吞吐量几乎相同。RTT约为710[ms]乘以70m。但是由于重传和超时，RTT变化很

大，最高可达10[sec]左右。另一方面，Hybla的吞吐量仍然高于NewReno，但随着跳数的增加（即RTT增加），数据包到达率会降低。这是因为Hybla的窗口太大会

导致严重的缓冲区溢出。由于Hybla的窗口控制受常数参数RTT0的影响，因此需要根据网络选择合适的RTT0。通过选择合适的RTT0可以减少缓冲区溢出，但由于U

SN环境中RTT不稳定，因此RTT0的适当设置仍然是一个难题。01234567812345跳数[N]TCP吞吐量[Kbps]020406080100数据包到达率[%]Hy

bla吞吐量NewReno吞吐量Hybla到达率NewReno到达率图3：TCP-NewRenovs.TCP-Hybla

B.最大窗口控制的影响在本实验中，跳数固定为4，

尝试了三种数据包大小，从256字节到1024字节。

然后，最大窗口大小从1个数据包限制为

10个数据包，并测量NewReno的吞吐量。图4显示了其模拟结果。

在所有数据包大小情况下，吞吐量都有所提高。

它们与图3中不限制最大窗口大小的情况进行了比较，发现在256字节时吞吐量可以提高7%，在512字节时可以提高54%，在1024字节时可以提高3

5%。

我们还观察到，随着最大窗口大小的增加，吞吐量和数据包到达率会降低并达到一个恒定值。这与[3]的结果类似。是窗口大小不会超过该值。当传输数据包的

数量增加时，多跳链路中会发生数据包碰撞。然而，当窗口大小被限制得太小的时候，有效的通信是不可能的。从这个模拟中，我们了解到，最大窗口大小的限制降低了

拥塞和数据包碰撞的可能性，并导致了吞吐量的提高。虽然我们省略了，但Hybla的窗口限制结果还没有显示出显着的改善。00.511.522.531246810最大

窗口大小[pkt]TCP吞吐量[Kbps]020406080100数据包到达率[%]256bytes吞吐量512bytes吞吐量1024bytes吞吐量256bytes到达率512bytes到达率1024

bytes到达率图4：不同最大窗口大小下的TCP吞吐量4.结论本文评估了多跳水下通信中的TCP吞吐量。对TCP-Hybla和最大窗口大小控制进行了评估，并通过仿真结果

验证了它们的有效性。

然而，TCP-Hybla存在由于缓冲区溢出导致数据包到达率下降的问题，需要设置合适的参数RTT0。NewReno的最大窗口大小控制需要根据数据包大小适当选择最大

窗口大小，但表现出稳定的只要在USN环境中保持最大窗口大小较小，吞吐量和数据包到达率就会得到改善。参考文献