1. 研究目的与意义（文献综述）

从许多方面来看，今天的互联网的数据传输并没有达到他应该达到的高度。世界上许多的蜂窝用户都会遇到几秒或几分钟的延迟，在一些公共场所如：机场、会议室，这些地方的公共场所的公共WiFi延迟会在更加严重。气候研究人员经常需要和全球的合作者交换数PB的数据，而发现多Gbps基础设施通常只能在洲际距离上提供Mbps的速度，这是由于在TCP拥塞控制创建时的设计选择。随着NIC（网络接口控制器）从Mbps发展到Gbps，内存芯片从KB发展到GB，数据包丢失和拥塞之间的关系变得更加脆弱。今天TCP的基于丢失的拥塞控制 （即使是当前最好的CUBIC11）是导致这些问题的主要原因。当瓶颈缓冲区很大时，基于丢失的拥塞控制使它们保持满，导致缓冲区浮动。瓶颈缓冲区较小时，基于丢失的拥塞控制会将丢失误解为拥塞信号，从而导致吞吐量降低。解决这些问题需要替代基于损失的拥塞控制，找到这种替代方案需要了解网络拥塞的起源和方式。

为解决基于丢包的拥塞控制机制的弊病，google提出了一种基于模型的tcp bbr拥塞控制算法，极大的提升了tcp协议在高延时、高丢包率、高带宽的情况下的性能，受到了广泛的关注，经过google工程师的努力，tcp bbr已经写入Linux内核中。由于tcp bbr出现时间较短，目前对tcp bbr算法的性能评估工作比较缺乏。于是本文利用仿真软件NS3仿真复杂的通信环境，模拟出各种通信场景，分别使用tcp bbr与目前几种主流的基于丢失的拥塞控制算法作为tcp通信的拥塞控制机制，通过测试通信系统的吞吐量来实现对tcp bbr这个拥塞控制新机制进行一个系统的评估工作。

目前tcp_bbr在Linux系统上已经启用，并表现出了较好的通信性能。如今，Android手机用户数以亿计，tcp bbr模块也已经成功的嵌入到Android内核中，tcp bbr即将造福于广大的Android用户。经过研究发现，tcp bbr在很多特定场景下还有很大的优化空间，使Android手机用户在很多特定的场景下能获得更流畅的体验。于是，本文阐述如何在内核中识别来自应用层的数据包，找到特定应用数据包后，如何对Android内核中tcp bbr算法的优化，从而在特定场景下提升tcp bbr拥塞控制算法的性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究设计的基本内容

（1） 比较分析tcp bbr与目前几种主流的基于丢失的拥塞控制算法；

（2）基于ns3的对算法进行仿真分析；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉仿真环境。

第6－9周：编程建立系统模型，并绘制仿真结果曲线，对tcp bbr算法性能进行评估分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李连强，朱杰，杨宇涛，胡珍．卫星ip网络的tcp拥塞控制算法性能分析[j]．上海航天，2016，第33卷，第6期.

[2] 潘驰．基于广域网数据压缩tcp代理的安全性设计与改进[d]． 南京邮电大学，2013．

[3] 高龙．ip网络流量整形系统研究与实现[d]．电子科技大学，2016.