基于探测机制的卫星链路拥塞控制算法研究

熊晓将

（中国空间技术研究院，北京 100094）

1 引言

传输控制协议（Transfer Control Protocol，TCP）是目前应用广泛的互连网传输协议。传统的TCP协议包含4 个拥塞控制算法：慢启动（Slow Start）、拥塞避免（Congestion Avoidance）、快速重传（Fast Retransmit）、快速恢复（Fast Recovery）。这4个拥塞控制算法相互关联，合称为TCP-Reno算法，在Allman等人所著的TCP 标准协议备忘录RFC2581中有详细的描述［1］。

在选择卫星链路的标准传输协议时，TCP是首选的传输层协议，但试验和理论研究表明，如果把有线环境的端到端数据传输TCP 协议直接用到卫星链路中，则在长时延、高误码、间歇性中断等因素的影响下，其拥塞控制机制将不能正常工作，使网络的带宽利用率低下，网络的吞吐量下降，严重制约了数据传输的效率和能力。

国内外在卫星链路的拥塞控制机制和算法方面已做了很多研究，提出了很多改进卫星链路上TCP拥塞控制协议性能的方案。文献［2-5］针对卫星链路对TCP 性能的影响，提出了TCP 分片、快速启动、显式拥塞通告、链路错误通告、分离误码和拥塞等方法，提高卫星链路上的TCP 性能。Internet工程任务组（IETF）在1997年成立了工作组，专门研究卫星信道上的TCP／IP性能，如文献［6］中建议增大TCP 初始窗口尺寸。NASA 的格林（Glenn）研究中心、路易斯（Lewis）研究中心、法国信息与自动化研究所（INRIA）、俄亥俄州立大学（Ohio）等单位也在从事卫星链路上TCP性能的研究，并通过实验提出了一些改进卫星链路上TCP 性能的技术措施［7-8］。国内也有一些大学和研究机构展开了提高卫星网上TCP拥塞控制性能方面的研究［9-10］。

本文介绍了一种基于探测机制的拥塞控制算……