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TCP协议在Internet网上表现出良好的性能，但应用于无线网络时，其性能显著下降。因此如何提高TCP在无线网上的性能成为目前重要的研究课题。本文主要研究改进蜂窝无线网和自组织无线网中TCP协议的问题。 为了对TCP进行有效地改进，本文分别分析了蜂窝无线网和自组织无线网中TCP协议的性能。针对蜂窝无线网，分析了TCP数据分别在有线链路和无线链路上传输的不同特性，比较了不同TCP版本在无线链路上传输的性能；针对自组织无线网，分析了三种典型拓扑结构中TCP的性能。在理论和实验分析的基础上总结了无线网中影响TCP性能的主要因素。 在性能分析的基础上，本文提出了一种基于带宽估计的端到端TCP拥塞控制算法。该算法通过确认报文携带的信息来估计目前带宽，并使用相应的估计参数更新拥塞窗口。实验结果表明，与传统的TCP-Newreno、TCP-Sack等协议比较，新算法在链路差错率较高时具有较好的性能，因此适合无线网络的应用。 针对自组织无线网络中导致TCP性能下降的原因，本文还提出了一种端到端的改进算法TCP-Probe。TCP-Probe通过采用选择确认机制降低网络负载，从而减少链路冲突的概率，由此提高网络带宽的利用率。实验结果表明，TCP-Probe在不需要改变路由的条件下能提高TCP在自组织无线网络上的性能。 最后，本文实现了一个基于NS-2的可视化网络模拟器。该模拟器具有自动生成模拟脚本、自动分析模拟结果、自动生成统计图表和模拟进度显示等功能。利用此模拟器可以方便地进行网络协议评价和分析。