基于网络编码的无线网络TCP优化技术综述穆甜，周建明**510（北京邮电大学网络技术研究院，北京100876）摘要：TCP协议已经成为现代网络中不可或缺的传输协议之一。然而，无线网络的信号衰落、高比特误码率等特点，使针对有线网络设计的TCP吞吐率在无线网络中很不理想。网络编码的提出使无线网络下的TCP优化有了新的方向，将其用于无线网络可以使TCP性能得到提升。本文首先介绍无线网络下标准TCP协议的局限性，其次介绍网络编码的概念及特点，然后介绍了六种无线网络下的网络编码TCP优化技术，最后介绍网络编码TCP优化的主要研究方向。关键词：无线网络；TCP优化；网络编码中图分类号：TP393.015SurveyonTCPOptimizationinWirelessNetworkbasedonNetworkCodingMUTian,ZHOUJianming(InstituteofNetworkTechnology,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing2025100876)Abstract:TransmissionControlProtocol（TCP）hasbecomeanindispensableprotocolinmodernnetwork.However,featuressuchassignalfading,highbiterrorrateinwirelessnetworkmaketheperformanceofTCPthroughputfarfromperfect.TheproposalofnetworkcodinggaveanewdirectiontoTCPoptimizationinwirelessnetwork.WirelessnetworkcombinedwithnetworkcodingcanpromoteTCPthroughput.ThispaperfirstintroducesthelimitationsofstandardTCPinwirelessnetwork,andthenpresentstheconceptandfeaturesofnetworkcoding.TherefollowedwithsixtechnicalschemesofTCPoptimizationinwirelessnetwork.Eventuallyitsummarizesthemainresearchorientations.Keywords:wirelessnetwork;TCPoptimization;networkcoding300引言无线网络即依靠无线介质传输信息的网络，它既包括远距离的无线语音和数据网络，也包括近距离的红外线技术和射频技术。在当今社会中，无线网络已经无处不在。我们的生活、学习、娱乐都与无线网络息息相关。随着经济的不断发展，人们对于无线网络也提出了更高35的要求：获得高速稳定的无线网络服务。然而，无线网络具有高衰减、高比特误码率的特点。由于这些特点，面向有线网络设计的TCP协议在无线网络中性能并不理想。一直以来，无线网络的TCP优化就是学术界的研究热点之一。网络编码理论的提出，为无线网络下的TCP优化带来了契机。通过将网络编码与无线网络结合优化TCP性能，成为了广大研究者新的研究方向。作者简介：穆甜（1990-），女，北京邮电大学网络技术研究院研究生，主要研究方向：网络编码与TCP优化通信联系人：周建明（1955-），男，教授，硕士生导师，主要研究方向为：移动通信新业务及网络发展战略.zhoujianming@chinamobile.com-1-401无线网络下标准TCP协议的局限性传输控制协议（TransmissionControlProtocol，TCP）协议最初在RFC793提出。图1是开放系统互联（OpenSystemInterconnection，OSI）参考模型，TCP位于其中的第四层传输层。图1开放系统互联模型45Fig.1OpenSystemInterconnectionTCP的每个数据包由序列号标识，只有当数据包按顺序成功接收，接收端才会发送确认包，并且在确认包中告知发送端下一个期待接收的数据包序列号。另一方面，数据包的丢失或者乱序接收意味着传送失败，TCP使用基于滑动窗口的流控制和拥塞控制算法以及慢增加和快减少算法(additiveincreasemultiplicativedecrease，AIMD)来应对这种情况。50556065TCP模型包括四个阶段[1]：慢速启动、拥塞避免、快速恢复和快速重传。TCP保留拥塞窗口(congestionwindow，cwnd)和慢启动门限(slowstartthreshold，ssthresh)两个变量，cwnd的初值是一个最大报文单元(maximumsegmentsize，MSS)。在传输开始时，发送端进入慢速启动阶段，cwnd每收到一个确认包（Acknowledgement，ACK）增大一个MSS。这样，TCP发送端的cwnd在往返时间(Round-TripTime,RTT)内以指数级增加。当cwnd达到ssthresh时，TCP发送端进入拥塞避免阶段，cwnd以线性规律增长。当发生丢包时，发送端收到重复的确认包，或者发送端的重传定时器超时(RetransmissionTimout，RTO)，这时发送端会将cwnd减半，以降低传播速率，解除链路拥塞。TCP最初设计是面向有线网...