مشكلات و راهكارهاي بهبود پروتكل TCP در شبكه‌هاي بي‌سيم

پروتكل TCP رايج‌ترين پروتكل انتقال در اينترنت است. از آنجا كه اين پروتكل براي شبكه‌هاي سيمي‌ طراحي و پياده‌سازي شده است، كارايي آن در محيط‌هاي بي‌سيم دچار افت و كاهش شديدي مي‌شود. از طرفي اين پروتكل ارسال مطمئن داده‌ها را تضمين مي‌كند و حدود 85% كاربرد‌هاي اينترنت از اين استاندارد استفاده كرده‌اند، بنابراين حذف اين پروتكل يا ناديده گرفتن مشكلات آن در شبكه‌هاي بي‌سيم عملا غيرممكن است. در سال‌هاي اخير، طرح‌ها و پيشنهاد‌هاي بسياري به‌منظور حل مشكل ناكارآمد بودن TCP در شبكه‌هاي بي‌سيم ارائه شده است. ما در اين مقاله سعي كرده‌ايم تا تمام مشكلاتي كه در شبكه‌هاي بي‌سيم بر كارايي TCP تاثير منفي گذاشته‌اند را مورد بررسي قرار دهيم. ما اين مشكلات را به دو دسته، مشكلات ناشي از ساختار پروتكل TCP و مشكلات ناشي از ويژگي‌هاي محيط بي‌سيم بر كارايي پروتكل TCP، تقسيم كرده‌ايم. همچنين متناسب با اين مشكلات، روش‌هاي بهبود كارايي TCP را از نقطه نظر كاربردها و از نقطه نظر پياده‌سازي به دو دسته تقسيم كرده‌ايم. از نقطه نظر كاربردها، شبكه‌هاي بي‌سيم رايج شامل شبكه‌هاي ماهواره‌اي، Ad hoc و سلولي هستند. در دسته دوم نيز روش‌هاي بهبود TCP را به پنج دسته تقسيم كرده‌ايم: اتصال تقسيم شده، كنترل ازدحام انفعالي، كنترل ازدحام فعالانه، ارتقاء كاركرد لايه پيوند داده و روش‌هاي همكاري بين لايه‌اي. ما درباره ماهيت هر يك از روش‌ها بحث كرده و براي هركدام از آنها پروتكل‌هايي را براي مثال آورده‌ايم و درباره عملكرد و نقاط ضعف و قوتشان بحث كرده‌ايم. در ادامه يك پروتكل جديد انتها به انتها به نام VECU كه در برخورد با اتلاف بسته‌هاي تصادفي موثر و كارامد است معرفي مي‌نماييم. عنصركليدي VECU اين است كه‌ اين پروتكل سطح ازدحام شبكه را مانيتور كرده و از اين اطلاعات براي تشخيص علت اتلاف بسته‌ها (ازدحام و يا خطاي بيتي) استفاده مي‌كند. در اين روش زماني كه اندازه پنجره از نقطه اشباع دور است، اندازه پنجره را به صورت تهاجمي‌افزايش مي‌دهد و وقتي كه نزديك به نقطه اشباع است به كندي افزايش مي‌دهد. VECU با رفع وابستگي تابع افزايش پنجره از RTT، پهناي باند را بصورت عادلانه بين جريان‌ها با RTT متفاوت به اشتراك مي‌گذارد. اين پروتكل پايدار و مقياس‌پذير است و از لينك به صورت كامل استفاده مي‌كند. اين روش تنها نياز به تغيير در سمت فرستنده دارد.