短报文可靠传输协议的设计与实现

第２８卷　第１８期　Ｖｏ１．２８　ＮＯ．１８　计算机工程与设计　Ｃｏｍｐｍｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　２００７年９月　Ｓｅｐｔ．２００７　短报文可靠传输协议的设计与实现　王宇亮　，　章　洋　，　郑昌文　（１．中国科学技术大学计算机科学技术系，安徽合肥２３００２７；２．中国科学院软件研究所　综合信息系统技术国家重点实验室，北京１０００８０）　摘要：在某些移动自组网环境中，存在大量突发的要求可靠性与实时性的短报文业务。现有的ＵＤＰ协议无法保证报文可　靠有序的到达，并且缺乏流量控制，容易导致网络拥塞，ＴＣＰ及其改进协议使用三次握手机制来建立连接，这对于短报文来　说是极大的浪费。对此分析了三次握手建立连接的设计原因，设计并实现了短报文可靠传榆协议，通过避免三次握手，Ｆ．　ＲＴＯ技术以及简短的报文头格式减小了连接代价，大幅提高了短报文的传输效率。　关键词：无线自组网；传输层；短报文；可靠性；三次握手　中图法分类号：ＴＰ３９３．０４　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００．７０２４（２００７）１８－４３９４．０３　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｓｈｏｒｔ　ｐａｃｋｅｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ＷＡＮＧ　Ｙｕ—ｌｉａｎｇ　一，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎｇ　，ＺＨＥＮＧ　Ｃｈａｎｇ—ｗｅｎ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｈｅｆｅｉ　２３００２７，　Ｃｈｉｎａ；２、Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００８０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｌａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｓｈｏｒｔ　ｐａｃｋｅｔｓ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ　ｒｅｌｉａｂｌｙ　ａｎｄ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅｌｙ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ＭＡＮＥＴｓ．ＵＤＰ　ｃｏｕｌｄ　ｎｏｔ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｌｆｏｗ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｗｈｉｃｈ　ｍａｙ　ｃａｕｓｅ　ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ，ＴＣＰ　ｎｄ　ｉａｔｓ　ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ　ｎｅｅｄ　ｔｈｒｅｅ－ｗａｙ　ｈａｎｄ　ｓｈａｋｅ　ｂｅｆｏｒｅ　ｄａｔａ　ｒａｔｎＳ—　ｐｏｒｔ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｇｒｅａｔ　ｗａｓｔｅ　ｆｏｒ　ｓｈｏｒｔ　ｐａｃｋｅｔｓ．Ａ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｔｒｎｓｐｏｒａｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　ｓｈｏｒｔ　ｐａｃｋｅｔ　ｒａｔｎｓｐｏｒｔ　ｏｎ　ａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｇｒｅｅ—ｗａｙｈａｈｎｄ　ｓｈａｋｅ．Ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔｐａｃｋｅｔｔｒｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｇａｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｖｏｉｄａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｒｅｅ－ｗａｙ　ｈｈａｎｄ　ｓｈａｋｅ，ｔｈｅ　Ｆ—ＲＴＯ　ａｎｄ　ａ　ｃｏｎｃｉｓｅ　ｐａｃｋｅｔ　ｈｅａｄ　ｏｒ　ｆｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｅａｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＭＡＮＥＴ：ＲＳＰＴＰ；ｓｈｏｒｔ　ｐａｃｋｅｔ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｔｒｅｅ—ｗａｙ　ｈｈａｎｄ　ｓｈａｋｅ　０引　言　移动自组织网（ＭＡＮＥＴ）是一种由移动节点组成的自组织　的无线网络，具有很高的生存能力和灵活性，可广泛应用于军　于当网络恢复时无法及时的传输新报文。ＵＤＰ无法可靠地传　输报文，不存在流量控制和拥塞控制，容易因为拥塞而丢包，　降低网络性能。针对ＭＡＮＥＴ设计的可靠传输协议，例如，　ＴＣＰ．ＦＲＴＯ［２１　ＴＣＰ．ＤＯＯＲ【３ｌ，ＴＣＰ－Ｆ　ＴＣＰ．ＥＬＦＮ　ＴＣＰ．ＢｕＳ［ｅｌ　事、工业、商业、医疗、家庭、办公环境等各种场合。　已有的ＴＣＰ、ＵＤＰ协议都不适合在无线网络中传输短报　文　】。因为ＴＣＰ是面向连接的协议，在数据传送前需要进行３　ＡＴＣＰ　，ＡＴＰ　等，仍然使用三次握手来建立连接，这对于临时　突发的短报文是巨大的开销。Ｔ／ＴＣＰ是针对有线网中的事务　支持设计的，通过在连接报文中加入１－２个长达３２位的ＣＣ　次握手。只有当３次握手完成，连接建立后，ＴＣＰ发送端才开　始发送数据。这意味着数据传输之前必须至少被延迟ＲＴＴ时　间，在实际使用的低速无线自组织网络中，这有可能长达若干　选项，在某些情况下可以避免三次握手过程。但它需要接收　方为每个远端主机保留一份历史记录，并且第一次连接或者　主机重启后，所有到它的连接或者它发出的连接都会进入普　通的三次握手过程。　本文针对一个实际使用的ＭＡＮＥＴ网络环境进行设计，　环境中的节点拥有类似于ＧＰＳ的全局授时设备，通讯拥有一　秒。同时，在某些移动自组网应用环境中，很多数据例如重要　的环境测定值，短小命令信息仅占几个到几十个字节并且需　要可靠实时传递，对于这种信息的传递进行３次握手无疑是　巨大的浪费。此外，ＴＣＰ假设所有的丢包是拥塞造成的，一旦　移动自组织网中发生网络分离，ＴＣＰ就会进入超时重传，并且　指数回退超时间隔，这个间隔可能退的很大（６４　Ｓ以上），以至　个相当可靠的链路层，使用ＴＤＭＡ静态分配时隙方式组网，并　且其业务有相当大一部分是用来传输用户短小的控制命令和　数据更新信息，这些业务具有突发、实时性要求高等特点，同　收稿日期：　２００６一】Ｏ－ｌ６　Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｌｗａｎｇ４＠ｍａｉｌ．ｕｓｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ　基金项目：　国家８６３高技术研究发展计划基金项目（２ｏ０５ｘｘｘｌ２Ｏ）：国家自然科学基金项目（１０５７７０２１）。　作者简介：　王宇亮（１９８２一），男，湖南湘潭人，硕士研究生，研究方向为计算机网络：　章洋（１９７Ｏ一），男，博士研究生，研究方向为计算机网　络与安全；　郑昌文（１９６９一），男，湖北人，博士后，副研究员，研究方向为卫星组网技术。　・——４３９４・——　维普资讯 http://www.cqvip.com 时要求能够可靠到达。对此，本文以ＴＣＰ为蓝本进行修改与　扩展，设计了短报文可靠传输协议（ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｓｈｏｒｔｐａｃｋｅｔｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＲＳＰＴＰ），通过使用初次数据传输机制取代三次握手机　制，使用Ｆ－ＲＴＯ技术改进报文重传机制以及使用简短的报文　头，以提高短报文的传输效率。　ＳＹＮ１过期时刻　１　ＲＳＰＴＰ的设计　１．１初次数据传输机制　考察ＴＣＰ进行三次握手的原因，是为了防止一个延迟的　ＳＹＮ１过期被过滤　图２问题１解决方案　重复ＳＹＮ报文到达建立错误的连接，从而向上层提交错误、　重复的数据。注意到如果延期重复的报文到达时连接未被关　闭，则接收端可以通过ｌａｓｔ－ａｃｋ过滤ｓｅｑ—ｎｏ。因此，只有当延　期、重复的报文到达接收端时连接已经关闭，才会建立错误的　连接。重复的ＳＹＮ报文是由报文重传造成的，报文重传的原　因包括：ＳＹＮ丢失，ＳＹＮ延期，ＳＹＮ—ＡＣＫ丢失，ＳＹＮ—ＡＣＫ延期，　其中ＳＹＮ丢失并不会产生重复的ＳＹＮ报文，在这里将ＳＹＮ　延期产生重复ＳＹＮ报文称为问题１，ＳＹＮ—ＡＣＫ丢失或延期产　生重复的ＳＹＮ报文称为问题２，如图１所示。　图１过期报文引发错误连接　ＲＳＰＴＰ协议的初次传输机制通过时戳加序号的方式避免　三次握手，算法如下：　（１）主动打开：发送ＳＹＮ（ｓｙｎ—ｎｏ，ｓｙｎ—ｔｓ），其中ｓｙｎ—ｎｏ为初始　序列号，根据硬时钟生成。ｓｙｎ—ｔｓ为此报文超时重传的时刻，　在连接建立报文中即可包含数据：　（２）主动关闭：当所有数据报文都已经传输完毕后发送ＦＩＮ　（ｉｆｎ．ｎｏ，ｆｉｎ．ｔｓ）。其中ｆｉｎ．ｎｏ为结束序列号，ｆｉｎ．ｔｓ为结束时戳，　并满足ｆｉｎ．ｔｓ＝ｍａｘ（连接最后发送的ｓｙｎ报文对应的ｓｙｎ．ｔｓ，当　前时刻）；　（３）被动打开：收到ＳＹＮ报文（ｓｙｎ—ｎｏ，ｓｙｎ．ｔｓ）的时刻为ｎｏｗ，　如果ｎｏｗ＞ｓｙｎ．ｔｓ或者连接存在但ｌａｓｔ－ａｃｋ＞ｓｙｎ．ｎｏ，则拒绝此报　文，否则接收并新建连接：　（４）被动关闭：收到ＦＩＮ报文（ｉｆｎ—ｎｏ，ｆｉｎ．ｔｓ）后，若此时时刻　ｎｏｗ＞ｆｉｎ—ｔｓ，清除连接。否则在ｆｉｎ—ｔｓ时刻清除连接。　其思想是保证网络中不存在两个同时有效的ＳＹＮ报文。　设前后发送两个ＳＹＮ报文ｓｙｎ１（ｓｙｎ—ｎｏ，ｓｙｎ—ｔｓ１）与ｓｙｎ２（ｓｙｎ—ｎｏ，　ｓｙｎ—ｔｓ２）。对于问题１，如果ｓｙｎｌ并在ｓｙｎ２建立连接后并传输　结束后到达，则有ｓｙｎｌ到达时￣ｌＪ＞ｓｙｎ２到达时￣ｌＪ＞ｓｙｎ２发送时　间＞ｓｙｎ．ｔｓｌ，从而ｓｙｎｌ被拒绝。如图２所示。对于问题２，设接　收端在ｎｏｗ时刻接收到ｓｙｎ（ｓｙｎ—ｎｏ，ｓｙｎ—ｔｓ），如果此时连接并未　关闭，则根据ｌａｓｔ．ａｃｋ的值可以过滤ｓｙｎ—ｎｏ，如图３所示。如果　此时连接已关闭，则ｎｏｗ＞ｆｉｎ．ｔｓ＞＝ｓｙｎ—ｔｓ，从而ｓｙｎ被拒绝，如图　４所示。　问题２解决（情况Ａ）　ＳＹＮ２通过序号　…被过滤　ＳＹＮ２过期时刻　连接清除　图３问题２解决方案（情况Ａ）　问题２解决（情况Ｂ）　ＳＹＮ２过期时刻　连接清除　ＳＹ＇Ｎ２过期被过滤　图４问题２解决方案（情况Ｂ）　使用初次数据传输机制避免了三次握手所需的等待时　间，减小了网络中的报文数量，并且无需接收端在连接之外维　护任何信息。由于只在传输开始的ＳＹＮ报文和传输结束的　ＦＩＮ报文中添加时戳，因此平均附加的报文长度开销几乎为　０。记收发双方单程时间为ｔ，当数据在一个ＭＴＵ内时，接收　方只需要ｔ时间即可接收到数据，而三次握手机制接收方需要　３ｔ时间才能接收到数据，在这种情况下，初次连接机制的实时　性提高了３倍。　１．２　ＦＲＴＯ报文重传机制　在ＭＡＮＥＴ中由于网络分离的存在，ＴＣＰ超时重传间隔进　行指数回退会造成很大的性能损失，在实际使用中，经常观察　到一个ＴＣＰ连接的超时间隔被设为６４　Ｓ，当某次超时发生后　不久网络恢复，ＴＣＰ也要等到６４　Ｓ后才进行数据传输。本文　在实现中采用ＴＣＰ．ＦＲＴＯ中使用的方法，如果连续两次超时，　则认为是网络分离，从而锁定超时间隔。这样做的好处在于，　网络恢复后，最多等待２　Ｓ即开始正常的数据传输。　１＿３报文格式　在信道速率很低的无线自组网中传输短报文，设计简短　・——４３９５・——　维普资讯 http://www.cqvip.com 的报文格式尤为重要。由于链路层相当可靠，将校验和设为　时机制的实现，保证所有事件被按序处理，从而可以在一个线　程中高效实现。主控模块负责响应所有的事件，并决定调用　输入或是输出模块进行处理。输出模块负责发送数据，对输　可选头部。针对相对较低的信道速率，可将序列号与确认号　缩短为２个字节，报文格式如表１所示。　表１　ＲＳＰＴＰ报文格式　ｏ．１５　　ｌ　ｌ出队列进行操作。输入模块负责接收数据，对输入队列进行　１５—３１　操作。控制表模块包括套接字分配管理表，套接字对管理表　ＳＯｔＨ＇Ｃｅ　ｐｏｒｔ　　ｌＴｙｐｅ　Ｈｅａｄｌｅｎ　Ｒｅｓｅｒｖｅｄ　ｌ　Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｈｅａｄｅｒ　ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　ｐｏｔｒ　Ｓｅｑ＃　等，为主控模块提供支持。　２．２事件引擎和超时管理模块的设计　事件引擎和超时管理模块的主体包括事件引擎和一个抽　象的事件接口。输入、输出、主控模块向事件引擎申请内部超　时事件，外部应用程序和网络层向事件引擎投递外部事件。事　表１中ｓｏｕｒｃｅｐｏｒｔ和ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｐｏｒｔ分别代表源端口和目　的端口。ｔｙｐｅ各位依次为ＳＹＮ，ＦＩＮ，ＡＣＫ，ＳＡＣＫ，ＴＳ，ＣＳ，保留　２位，分别表示起始报文，结束报文，捎带确认，捎带选择确认，　拥有校验和拥有时戳。Ｈｅａｄｌｅｎ为头度，Ｒｅｓｅｒｖｅｄ为保留　字段。Ｓｅｑ为窗口序号。ＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＨｅａｄｅｒ包括１６位ａｃｋ，１６位　Ｃｈｅｃｋｓｕｍ，３２位时戳和１６位ｓａｃｋ。通常数据报文头８字　节，捎带确认和选择确认的数据报文头１２字节，远远小　于ＴＣＰ　２０个字节的头部开销。　件引擎对事件进行调度，触发到期的事件，调用主控模块注册　的事件响应函数进行处理。计时器是利用事件引擎的事件延　迟功能实现的，这避免了多个连接分别在不同的线程中申请　多个计时器，占用资源的情况。ＲＳＰＴＰ具体使用的事件包括：　应用层数据到达事件，ＩＰ包到达事件，延时ＡＣＫ计时器，　ＴＩＭＥ—ＷＡＩＴ计时器，发送端超时计时器，关闭延时计时器。　２．３主控模块的设计　主控模块负责对ＲＳＰＴＰ中的所有事件进行响应，其具体　职责包括：拆除连接，进行状态切换，对报文进行合法性检查　和预处理，过滤过期报文，分离数据和ＡＣＫ，对数据调用输入　模块进行处理，对于ＡＣＫ调用输出模块进行处理。　１．４其它设计问题　报文传递以数据一确认的方式进行，可以捎带确认，也可　以进行选择性确认。ＭＡＮＥＴ中接收方缓存相对于信道速率　来说通常不是问题，因此窗口大小的控制只包括拥塞窗口的　控制。窗口最大值为１６，为处理突发情况，窗口的初值通常为　３，窗口的调节采用ＡＩＭＤ策略，由于只用于短报文地传递，故　２．４输入、输出模块的设计　凡是和输入队列有关的操作都由输入模块来进行，其具　没有复杂的慢启动机制，实现相对简单。由于没有接收方窗　口通知，因此也无需坚持计时机制。此外，为防止机器崩溃后　体职责包括向应用层缓存填充接收到的有序数据，将从ＩＰ层　收到的数据放入相应套接字对的输入队列中，滑动接收窗口　并申请延时ＡＣＫ计时器。　产生错误连接，开机后须等待ＭＳＬ的平静时间。　凡是和输出队列有关的操作都由输出模块来进行，　其具体职责包括将应用层数据加入对应套接字对的输出队列　中，尝试发送窗口之内的新数据，重传超时未获确认的数据，　发送ａｃｋ，以及在ａｃｋ到达后滑动发送窗口。　２　ＲＳＰＴＰ的实现　２．１模块划分　ＲＳＰＴＰ包括５大模块：事件引擎和超时管理模块、主控模　块、输出模块、输入模块、控制表模块，其关系如图５所示。　２．５控制表模块的设计　控制表模块为主控模块的运作提供支持。主要包括套接　字分配管理表，套接字对管理表。其中套接　套接字对管理表　其中事件调度和超时管理模块负责进行事件的调度和超　字分配管理表记录所有正在使用的地址一端　口二元组及其绑定的数据ＩＤ，原始套接字　等。套接字对管理表记录收发双方的地址一　端口二元组及其绑定的收发队列指针，发送　窗口大小，接收窗口位置与大小，ＲＴＴ估计　套接字管理表　根据端口，　主控模块　（状态切换，过滤过　期报文，数据预处　理，分离数据与　ＡＣＫ，拆除连接）　一输入，输出队列位Ｉ　ｉ　　．　值，ＲＴＯ大小等状态。　置，窗口大小．Ｌ—————一　２．６编程接口　（１）申请套接字　ＲＳＰＴＰＳ０ＣＫＥＴ　ＲＳＰＴＰＳｏｃｋｅｔ（ＲＳＰＴＰＡ—　／　生应　事　ＴＩＭＥ￣ＷＡＩＴ计时哉，　柑　…　ＤＤＲ　ａｄｄｒ）；　（数据　／ＡＣＫ　发送，　ｌ　（２）关闭套接字　ｂｏｏｌ　ｃｌｏｓｅＲＳｐ１ｒＰｓｏｃｋｅ　ＲＳＰ１丌Ｐｓ０ＣＫＥＴ　ｓ）：　（３）发送数据　ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　ＲＳＰＴＰＳｅｎｄ（ＲＳＰＴＰＳＯＣＫＥＴ　网络事件——＿ｔ一　重传超时的数据　Ｉ昔襻浩韶时＊时　发送窗口管理）　Ｉ　数　取　来自ＩＰ的数据）　输入队列　Ｓ，ｃｏｎｓｔ　ｃｈａｒ　ｄａｔａ，ｕｎｓｉｎｅｄ　ｉｇｎｔ　ｄａｔａｌｅｎ，ｃｏｎｓｔ　ＲＳＰＴＰＡＤＤＲ　ｄｅｓａｄｄｒｔ）；　图５模块划分：职责与交互　———（下转第４４００页）　４３９６———　维普资讯 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Ｖｅｇａｓ　ｉｎ　ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ＥＢ／ｏＵ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅ．ｃｕｂ＆．ｅｄｕ．　ｈｋ／ｉｌｅａｄｍｉｆｎ／ｓ，２００７．　［３］　Ｃｈｕｎｇ　Ｌｉｎｇ　Ｃｈｉ，Ｆｕ　Ｃｈｅｎｇｐｅｎｇ，Ｌｉｅｗ　Ｓｏｕｎｇ　Ｃｈａｎｇ．Ｉｍｐｒｏｖｅ—　ｍｅｎｔｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｂｙ　ＳＡＣＫ　ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ—　ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｖｅｒ　ｌｏｓｓｙ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．　图８有背景、有拥塞、有误码，图９有背景、有拥塞、有误码　错误率ｌ０　０００时Ｒｅｎｏ　与Ｖｅｎｏ平均流量对比　错误率ｌ０　０００时Ｒｅｎｏ　与Ｖｅｎｏ总流量对比　ｉｅ．ｔａｎｋ．ｅｄｕ．ｈｋ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ？１，２００７．　ｔｏ—ｅｎｄ　ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｖｅｒ　［４］　Ｆｕ　Ｃｈｅｎｇｐｅｎｇ．ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ：Ｅｎｄ—ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅ．ｔａｎｋ．ｅｄｕ．ｈｋ／ｉｎ－　ｄｅｘ．ｐｈｐ？１，２００７．　分析，在仿真的３Ｇ环境下用ＮＳ．２软件对ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ的测试，　得出了一些对ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ理论研究和应用有一定参考价值的　测试结论：在存在背景、有随机丢包、并且存在拥塞的３Ｇ网络　中，Ｖｅｎｏ的性能优于Ｒｅｎｏ，而且在背景流越大，达到拥塞的时　　Ｘｕ，Ｙｅ　Ｔｉａｎ，Ｎｉｒｗａｎ　Ａｎｓａｒｉ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ＴＣＰ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎ　［５］　Ｋａｉｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／　ｎｅｔ．ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｙｉｄｏｎｇ／ＲＯＯＴ／ｃｏｕ，２００７．　［６］　Ｐａｘｓｏｎ　Ｖ　Ａｌｌｍａｎ　Ｍ．Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ＴＣＰ’ｓ　Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｔｉｍｅｒ　［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：Ｈｗｗｗ．ｔｅｃｈ—ｎｉｕｏｎ．ｃｏｍ／ｐｒｏｔｏｃｏｌ／，２００７．　ｌｍａｎ　Ｍ，Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ　Ｈ，Ｆｌｏｙｄ　Ｓ．Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ＴＣＰ’ｓ　ｌｏｓｓ　ｒｅ—　［７］　Ａｌ间越短、随机丢包越大，Ｖｅｎｏ的优越性更会非常明显。由于　ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ协议成功地解决了在无线网络上随机丢包的问题，　无缝地实现了有线网和无线网地结合，如果能投入在３Ｇ的应　用上，会得到很好的性能。对Ｖｅｎｏ在３Ｇ环境下的测试，还是　ｃｏｖｅｒｙ　ｕｓｉｎｇ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｔｒａｎｓｍｉｔ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｐａｆ．ｎｅｔ／　Ｃｌｓｓ／ａＲｆｃｅｒｄ０５３２　ｗｗｗ．ｃｎｐａｆ．ｎｅｔ／Ｃｌａｓｓ／Ｒｆｃｅｎ／０５３２，２００７．　ｎｄｌｅｙ　Ｍ，Ｐａｄｈｙｅ　Ｊ，Ｆｌｏｙｄ　Ｓ．ＴＣＰ　ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ　ｗｉｎｄｏｗ　ｖａｌｉ—　［８］　Ｈａ初步的，很多问题是可以继续研究的，比如ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ对移动　环境的支持，随机丢包率有一定变化或者大幅变化的情况下　的ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ的表现，以及对ＴＤ．ＳＣＤＭＡ环境的支持方面，都　可以作为进一步的研究方向。　ｄａｔｉｏｎ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｐａｆ．ｎｅｔ／Ｃｌａｓｓ／Ｒｆｃｅｎ／０５３２．　２００７．　［９］　Ｆｕ　Ｃｈｅｎｇｐｅｎｇ．ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ：ＴＣＰ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｖｅｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ａｃｃｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｓｃｈｏｌａｒ．ｉｌｉｂ．ｃｒｇＡｂ－　ｓｔｒａｃｔ．ａｓｐｘ，２００７．　参考文献：　Ｚｈａｎｇ　Ｃ　Ｌ，Ｆｕ　Ｃ　Ｐ，Ｍａ—Ｔｉｔ　Ｙａｐ，ｅｔ　ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｃｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ　ｏｆ　［１０］　彭木根，余艳，刘键，等．３Ｇ技术和ＵＭＴＳ网络［Ｍ］．石家庄：中国　ＴＣＰ　Ｖｅｎｏ　ａｎｄ　ｒｅｎｏ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗｗ．ｉｅ．ｔａｎｋ．ｅｄｕ．ｈｋ／ｆｉｌｅａｄ—　ｍｉｎ／ｓ，２００７．　铁道出版社，２００４．　徐雷鸣，庞博，赵耀．ＮＳ与网络模拟［ＭＩｌＬ京：人民邮电出版社，　２００３．　Ａ　ｒｅｍｅｄｙ　ｆｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＣＰ　［２］　Ｆｕ　Ｃｈｅｎｇｐｅｎｇ．（上接第４３９６页）　（４）接收数据　ｉｎｔ　ＲＳＰＴＰＲｅｃｖ（ＲＳＰＴＰＳＯＣＫＥＴ　ｓ，ｃｈａｒ　ｂｕｉｆ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　ｂｕｆｉｅｎ，ＲＳＰＴＰＡＤＤＲ＆ｓｒｃａｄｄｒ）；ｆ　［３］　Ｗａｎｇ　Ｆｅｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｙｏｎｇｇｕａｎｇ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ＴＣＰ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｖｅｒ　ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｗｉｔｈ　ｏｕｔ－ｏｆ－ｏｒｄｅｒ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ＡＣＭ　ＭＯＢＩＨＯＣ．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：ＡＣＭ　Ｐｒｅｓｓ，２００２：２１７—２５５．　３结束语　在ＭＡＮＥＴ中设计高效的传输协议是目前的研究热点之　一［４］　Ｃｈａｎｄｒａｎ　ｌ（’Ｒａｇｈｕｎａｔｈａｎ　Ｓ，Ｖｅｎｋａｔｅｓａｎ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｆｅｅｄｂａｃｋ－ｂａｓｅｄ　ｓｃｈｅｍｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇＴＣＰｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎ　ａｄｈｏｅｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔ－　。本文针对ＭＡＮＥＴ中的短报文业务流设计并实现了一种　ｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｐｅ￣ｏｎａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｍａｇａｚｉｎｅ，２００１，８（１）：　３４．３９．　高效的短报文数据传输协议ＲＳＰＴＰ，通过避免三次握手机制，　使用简短的报文头部以及Ｆ．ＲＴＯ技术处理网络分离，有效提　升了传输的实时性和网络的吞吐量。在实际的网络运行表明，　ｌａｎｄ　Ｇ，Ｖａｉｄｙａ　Ｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＴＣＰ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｖｅｒ　ｍｏｂｉｌｅ　［５］　Ｈｏｌａｄ　ｈｏｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］＿ＡＣＭ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｓ，２００２，８（２）：２７５．ｋ　２８８．　ＲＳＰＴＰ有效提高了短报文传递的实时性和传输效率。　参考文献：　Ｗａｎｇ　Ｃｈｏｎｇｇａｎｇ，Ｋａｚｅｍ　Ｓｏｈｒａｂｙ，Ｈｕ　Ｙｕｅｍｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　［６］　Ｋｉｍ　Ｄ，Ｔ０ｈ　Ｃ　ｌ（，Ｃｈｏｉ　Ｙ．ＴＣＰ—ＢｕＳ：Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ＴＣＰ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ａｄ　Ｈｏｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｎｅｔｗｏｒｓ，ｋ２００１，３（２）：１－１２．　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｏｒ　ｆｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］．Ｐｒｏ．　ｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｃｉｒ－　【７］　Ｌｉｕ　Ｊ，Ｓｉｎｇｈ　Ｓ．ＡＴＣＰ：ＴＣＰ　ｏｒ　ｆｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｎ　Ｓｅｌｅｃｔｅｄ　Ａｒｅａｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００１，１９（７）：１３００．　１３ｌ５．　ｃｕｉｔｓ　ｎｄ　ａＳｙｓｔｅｍｓ（ＩＣＣＣＡＳ），２００５，５（１）：４２２．４２６．　［２］　Ｄｙｅｒ　ＴＤ，Ｂｏｐｐａｎａ　ＲＶ．Ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ＴＣＰ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｖｅｒ　［８］　Ｓｕｎｄａｒｅｓａｎ　Ｋ，Ａｎａｔｈａｒａｍａｎ　Ｈｓｉｅｈ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．ＡＴＰ：Ａ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｒｔａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　Ａｄ　Ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣＭ　ＭｏｂｉＨｏｃ．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：ＡＣＭ　Ｐｒｅｓｓ．２００３：６４．７５．　ｔｈｒｅｅ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｆｏｒ　ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅ．　ｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＭＯＢＩＨＯＣ　０　１．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：ＡＣＭ　Ｐｒｅｓｓ，２００　１：５６．６６．　・——４４００・——