基于NS2的COPE编码机制实现仿真(2)
1．2 国内外研究现状
1．3 本文的主要工作
本文对COPE协议进行了研究与分析，在NS2网络仿真软件上实现了COPE编码机制的功能，并对使用COPE协议与未使用COPE协议两种环境下的TCP协议进行了仿真及性能分析。本文的主要工作如下：
1）通过查阅资料翻看国内外文献论文，熟悉TCP/IP协议与NS2网络仿真软件及其开发方法，学习掌握NS2的使用与开发。
2）学习并了解网络编码机制的基本原理，学习并了解COPE的主要思想，研究COPE算法及COPE编码机制。
3）COPE方案设计实现。基于NS2的平台，实现COPE编码机制。
4）仿真结果分析。对于特定的无线网络拓扑结构，采用TCP协议流量测试，评价适用于无线多跳网络的TCP协议中COPE的执行表现。对使用COPE协议与未使用COPE协议两种环境下的TCP协议进行了仿真及性能分析。
1．4 论文的组织结构
本文共四章，组织结构如下：
第一章绪论主要介绍网络编码的研究背景、国内外研究现状及本文的主要工作。
第二章则简要介绍本文相关的理论与技术，如TCP协议，网络编码，网络编码对TCP性能的影响,本文所采用的编码方案COPE的主要原理以及所使用的NS2模拟器。
第三章阐述了本文的主要工作，基于NS2的COPE编码机制实现，即如何将COPE方案设计实现。对于特定的无线网络拓扑，对使用COPE编码与未使用COPE编码两种环境下的TCP协议进行了仿真及性能分析，仿真结果证明结合COPE后对原有的网络吞吐量、数据包延迟及数据包丢包都有影响。
最后，在第四章中，是回顾与展望。针对本文在仿真过程中所得到的结论，对如何将COPE方案更好地应用于实际的网络中，提出有待进一步研究的方向。
2 相关的理论与技术
2．1 TCP的基本原理
TCP是一种面向连接(连接导向)的､可靠的､基于字节流的运输层通信协议｡在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能｡在因特网协议族(Internet protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层｡
应用层向TCP层发送用于网间传输的､用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段，通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制｡之后TCP把结果包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层｡TCP传输协议为了保证不发生丢包,就给每个字节一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收｡然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK); 如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传｡TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和｡
首先,TCP传输协议建立连接之后,通信双方都同时可以进行数据的传输,其次,他是全双工的;在保证可靠性上,采用超时重传和捎带确认机制｡在流量控制上,采用滑动窗口协议,协议中规定,对于窗口内未经确认的分组需要重传｡在拥塞控制上,采用慢启动算法｡TCP传输协议用于控制数据段是否需要重传的依据是设立重发定时器｡在发送一个数据段的同时启动一个重发定时器,如果在定时器超时前收到确认就关闭该定时器,如果定时器超时前没有收到确认,则重传该数据段｡
2．2 网络编码
网络编码是一种融合编码和路由的信息交换技术，通过允许对接收的多个数据包进行编码信息融合，增加单次传输的信息量，提高网络整体性能。网络编码是近年来通信领域的重大突破,其基本思想是网络节点不仅参与数据转发,还参与数据处理,这样可以大幅提高网络性能。通过网络编码，可以达到多播路由传输的最大流界，提高了信息的传输效率，从而奠定了网络编码在现代网络通信研究领域的重要地位。
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