مشکلات و راهکارهای بهبود پروتکل tcp در شبکه‌های بی‌سیم

پروتکل tcp رایج‌ترین پروتکل انتقال در اینترنت است. از آنجا که این پروتکل برای شبکه‌های سیمی‌ طراحی و پیاده‌سازی شده است، کارایی آن در محیط‌های بی‌سیم دچار افت و کاهش شدیدی می‌شود. از طرفی این پروتکل ارسال مطمئن داده‌ها را تضمین می‌کند و حدود 85% کاربرد‌های اینترنت از این استاندارد استفاده کرده‌اند، بنابراین حذف این پروتکل یا نادیده گرفتن مشکلات آن در شبکه‌های بی‌سیم عملا غیرممکن است. در سال‌های اخیر، طرح‌ها و پیشنهاد‌های بسیاری به‌منظور حل مشکل ناکارآمد بودن tcp در شبکه‌های بی‌سیم ارائه شده است. ما در این مقاله سعی کرده‌ایم تا تمام مشکلاتی که در شبکه‌های بی‌سیم بر کارایی tcp تاثیر منفی گذاشته‌اند را مورد بررسی قرار دهیم. ما این مشکلات را به دو دسته، مشکلات ناشی از ساختار پروتکل tcp و مشکلات ناشی از ویژگی‌های محیط بی‌سیم بر کارایی پروتکل tcp، تقسیم کرده‌ایم. همچنین متناسب با این مشکلات، روش‌های بهبود کارایی tcp را از نقطه نظر کاربردها و از نقطه نظر پیاده‌سازی به دو دسته تقسیم کرده‌ایم. از نقطه نظر کاربردها، شبکه‌های بی‌سیم رایج شامل شبکه‌های ماهواره‌ای، ad hoc و سلولی هستند. در دسته دوم نیز روش‌های بهبود tcp را به پنج دسته تقسیم کرده‌ایم: اتصال تقسیم شده، کنترل ازدحام انفعالی، کنترل ازدحام فعالانه، ارتقاء کارکرد لایه پیوند داده و روش‌های همکاری بین لایه‌ای. ما درباره ماهیت هر یک از روش‌ها بحث کرده و برای هرکدام از آنها پروتکل‌هایی را برای مثال آورده‌ایم و درباره عملکرد و نقاط ضعف و قوتشان بحث کرده‌ایم. در ادامه یک پروتکل جدید انتها به انتها به نام vecu که در برخورد با اتلاف بسته‌های تصادفی موثر و کارامد است معرفی می‌نماییم. عنصرکلیدی vecu این است که‌ این پروتکل سطح ازدحام شبکه را مانیتور کرده و از این اطلاعات برای تشخیص علت اتلاف بسته‌ها (ازدحام و یا خطای بیتی) استفاده می‌کند. در این روش زمانی که اندازه پنجره از نقطه اشباع دور است، اندازه پنجره را به صورت تهاجمی‌افزایش می‌دهد و وقتی که نزدیک به نقطه اشباع است به کندی افزایش می‌دهد. vecu با رفع وابستگی تابع افزایش پنجره از rtt، پهنای باند را بصورت عادلانه بین جریان‌ها با rtt متفاوت به اشتراک می‌گذارد. این پروتکل پایدار و مقیاس‌پذیر است و از لینک به صورت کامل استفاده می‌کند. این روش تنها نیاز به تغییر در سمت فرستنده دارد.