针对传统TCP协议在无线网络和高带宽延迟网络中的性能下降问题，本文在对RTT分布模型进行研究的基础上，提出了基于RTT的端到端网络拥塞控制方法。本文首先建立了端到端的网络模型，并在此基础上提出一个基于Gamma分布的统一的RTT分布模型。通过对Internet网络测量获得的RTT数据进行统计分析，发现在网络负载较轻时RTT服从指数分布，在网络负载较重时RTT服从正态分布。仿真结果也表明，无线网络在负载较重时的RTT服从正态分布。理论分析表明，在一定的参数条件下，Gamma分布可以转换为指数分布或正态分布，总之，RTT服从Gamma分布。其次，本文提出了基于统计过程控制（SPC）方法的端到端网络拥塞控制协议－TCP SPC。该协议将RTT的变化作为网络拥塞状态变化的反馈信息，利用SPC方法处理RTT数据，判断网络负载状态的变化趋势，采取不同的策略调整拥塞窗口的大小。本文在Qualnet仿真软件和Linux操作系统中实现了TCP SPC协议。实验和仿真结果证明，该协议在保证一定公平性的前提下，可以提高无线网络的吞吐率。最后，本文将PI控制理论用于网络拥塞控制，提出了基于PI控制理论的端到端网络拥塞控制协议－TCP PI。该协议建立了一个端到端的虚拟路由器模型，根据虚拟路由器实时队长与目标队长的差值，利用PI控制理论计算发送端的发送速率，控制路由器队长。该协议利用队长的变化作为网络拥塞的标识，可以避免无线错误丢包对传统TCP性能的影响。仿真结果表明，该协议能较好的控制路由器队长，提高无线网络和高带宽延迟网络的吞吐率及网络稳定性。