的一些信息，有利于我们控制系 统运行状况。
[0022] (3)建立网络拥塞控制架构，并将IPPM嵌入拥塞控制架构。将TCP网络拥塞阶段按 照丢包事件来进行区分，分为丢包前与丢包后两个阶段。网络拥塞控制架构如图9所示。
[0023] 丢包前主要的任务是预防拥塞的产生，尽可能的降低丢包的出现。方法如下： 在发送端加入通信字段，请求最后一跳瓶颈链路返回状态信息。在AP端通过对链路信 息的采集工作，将可用带宽，丢包数，经过该节点的流数量等参数进行封包。在接收端收到 连接建立请求包后，提取出AP对包封装的信息，并将信息封装到相应的ACK包中返回给发送 方。TCP流发送端收到ACK后提取相应信息，通过IPPM算法计算出稳态时的发送窗口大小，并 将其设置为SSthresh的初值，进而启动TCP流数据包传送过程，达到减少丢包、预防拥塞的 功能。
[0024] 发生丢包后，根据网络状况反馈信息，利用模糊综合评判区分出丢包的具体原 因，区分出拥塞丢包和误码丢包，如图10所示。图中的因素指的是RTT，丢包率等参数。
[00巧]利用式（14)来进行模糊评判，其中11?班是归一化后的MDP相对权重，巧诗是误码 率的相对权重，知;'一表示MDP对拥塞的隶属度，..?癖I表示MDP对误码丢包的隶属度， 為#巧表示误码率对拥塞的隶属度，而冻^^链|代表误码率对误码丢包的隶属度。最后计算 出对拥塞丢包概率％与误码丢包概率％，通过最大隶属度原则来确定具体的丢包原因。在 式(15)中奋是参数RlT的短期均值，及;是其短期的标准差。妓是调节因子，控制RlT抖动因素 的贡献比例。
对不同的丢包原因采取相对应的调控手段，假如是误码丢包，源端并不会对其发送速 率做大的变动，使得TCP仍能高效的利用网络资源。假如是拥塞丢包，TCP源端会根据相关的 反馈信息，对其发送速率W及一些参数的设定采取不同程度的调控，使得TCP流能很快的适 应变动后的网络，快速回到丢包前网络资源利用率较好的阶段。
[0027] 综上所述:该算法通过采集网络中当前参数，使用可用带宽，发送窗口，队列长度 S个参数构造捕食模型。使用该模型下计算出来的发送窗口最大值来设置SSthresh的初 值。运样做的好处是通过捕食关系来对当前网络状况进行约束，得到系统达到稳态时的 cwnd发送窗口大小，并且将其设置为SSt虹esh的值。发送窗口在小于ssthresh的值时，能够 快速的呈指数收敛到SSt虹esh，发送窗口大于SSt虹esh时，处于拥塞避免阶段，发送端仍可 W继续试探性的增长自己的cwnd，使其更好地适应当前网络状态。
[0028] 仿真结果及数据分析 设置网络拓扑如图11，其中S(I)，S(2)……S化)为发送节点，D(I),D(2)……D化)为与 相应的接受节点，Router为一路由器，AP为无线接入点。其中发送端S(I)，S(2)......S化)到 Router与Router到AP之间的链路为有线链路。数据接受节点D(I)，D(2)……D化)通过AP，W 802.11接入网络，其间链路为无线链路。
[0029] 使用捕食模型来计算相关实验的S S t虹e Sh值。
[0030] 表1为捕食算法计算出的SSt虹esh值
表1中显示了瓶颈链路带宽分别是IOMbps与20Mbps，时延为10，20，30ms，流数为2，4和 8,总共18种组合条件下，通过捕食模型算法计算出来的相关组合的SSthresh值，便于随后 仿真中使用。
[0031] 图12显示了数据流为2的情况下，捕食模型中各个参数之间的数量的变化关系。可 W看到四个变量在捕食关系的约束下逐渐往稳态收敛，图中Wl与W2的变化线基本重合，运 也能从侧面反映其公平性比较良好，并没有出现"强弱TCP"之分。
[0032] 1)首先验证该算法在有线网中性能表现。
[0033] 拓扑使用图11所示拓扑，但是修改AP与接收端D(I), 0(2)，……D化)之间的链路为 有线链路，其他部分保持原有拓扑不变。
[0034] 表2为2条数据流吞吐量对比
表3为4条数据流吞吐量对比
表4为8条数据流吞吐量对比
仿真实验中瓶颈链路分别取IOMbps与20Mbps。瓶颈链路时延分别取IOms，20ms和30ms。 TCP数据流数分别选取2，4和8，仿真过程中TCP数据流上搭载FTP服务。仿真时间为50s。
[0035] 表2显示了数据流为2的时候的改进TCP与原有TCP的数据对比。可W看到改进都的 TCP比原有TCP的吞吐量至少要高出1M。而且随着带宽时延积的增大，提升效果要明显加强。 当带宽为20Mbps，时延达到20,30ms时，改进后的TCP比原有的TCP要高出5M左右。表3中是 TCP数据流为4的时候TCP修改前后的吞吐量对比。可W看到其趋势与表5-2中的基本一致。 但是随着流数的增大，TCP修改前后对信道的利用率都有所增加。
[0036] 可W看到，在各种情况下，改进后的TCP都比原始TCP有不同程度的性能提升。特别 是在大带宽时延积下，其性能提升效果更为明显。当前网络中，具有大带宽时延积特性的网 络越来越多，改进后的TCP协议也是符合了当前网络的发展趋势，进而加强了TCP的适应性。
[0037] 2)本小节验证改进后的TCP在异构网络下的性能表现。
[0038] 拓扑仍使用图11的拓扑结构。仿真实验采取与上述有线网络中的相同的实验设 置，唯一不同的就是AP与接收端D(I), 0(2)，……D化)之间的链路为无线链路，各接收端W WLAN802.il接入网络。
[0039] 表5为2条数据流吞吐量对比
表6为4条数据流吞吐量对比
表7为8条数据流吞吐量对比
表5、6和7分别列出了在异构网络下的TCP数据流分别为2,4和8下的修改前后TCP吞吐 量变化图。可W看到，在数据流数量为2和4的情况下，由于当前网络负载比较低，其表现出 的性质与其在有线网下面表现出的性质基本一致，修改后的TCP都比原始TCP协议的吞吐量 要高出至少IM左右。随着带宽时延积的增大，其性能表现的提升也是越来越明显。但是当 TCP数据流的增到8的时候，随着时延的增大，其性能与原有的TCP相比，稍微略有下降。另外 还可W看到在异构网络下当TCP流量增大別寸，与流量数为4的时候相比，其整体的带宽利用 率也随之降低，当然运点是改进后的TCP与原有TCP的一个共性。分析其原因，因为数据流增 至化时，网络的负载已经比较高，对于瓶颈链路网关AP来说容易发生丢包。由于修改后的TCP 具有较好的带宽利用率，也就是说整体的发送速率较大，整体的发送速率超过了 AP的处理 速率，就容易产生丢包现象。另外在异构网络中，无线误码丢包也是一个比较重要的丢包因 素，运样频繁的丢包状态下导致了其吞吐量略有减小。由于频繁的发生丢包，因此也导致了 整体带宽利用率的减少。对于异构网络丢包问题，当前比较流行的研究方向是丢包区分算 法。丢包区分算法是快速重传阶段的一个延伸，由于异构网络中存在比较高的无线误码丢 包，因此该算法旨在通过对当前网络的的一些参数分析，来对当前丢包原因作出判断，区分 出丢包原因，是拥塞丢包还是无线误码丢包。在此基础之上，来对丢包后的拥塞手段进行调 控。由于概算法不在该文的研究范围，运里不做具体详述。
[0040] 3 )改进后的TCP在大带宽时延网络中性能分析 前面小节中得到了结论用IPPM模型来对TCP初始化在大带宽时延积网络中的效果比较 明显。为了验证IPPM对SSthresh初始化在大带宽时延积网络中的性能表现，运里仍使用如 图11的拓扑结构，唯一不同的是修改无线部分为有线部分，使之不限制瓶颈链路带宽，排除 无线部分对仿真实验的影响。构造出一个简单的大带宽长时延的网络拓扑。
[0041] 仿真实验首先选取两条TCP数据流，将瓶颈链路带宽设置为100M，其回路相应时间 设置为100ms，两条数据流运行100s。得到仿真结果原始TCP的总吞吐量为2582.36M，而改进 后的TCP在IOOs内的总吞吐量能达到19156.68M。其对比表8如下所示。
[0042] 表8为两条数据流对比
可W看