重传机制是TCP中最重要和最复杂的问题之一。TCP每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到但还没有收到确认， 就要重传这一报文段。 重传时间的选择是TCP最复杂的问题之一。
由于TCP的下层是一个互联网环境，IP数据报所选择的路由变化很大。因而运输层的往返时间 (RTT) 的方差也很大。
TCP 超时重传时间设置
如果把超时重传时间设置得太短，就会引起很多报文段的不必要的重传，使网络负荷增大。但若把超时重传时间设置得过长，则又使网络的空闲时间增大，降低了传输效率。
TCP采用了一种自适应算法，它记录一个报文段发出的时间，以及收到相应的确认的时间。这两个时间之差就是报文段的往返时间RTT。
加权平均往返时间
TCP保留了RTT 的一个加权平均往返时间RTTS（这又称为 平滑的往返时间）。第一次测量到RTT 样本时，RTTS值就取为所测量到的RTT样本值。以后每测量到一个新的RTT 样本，就按下式重新 计算一次RTTS：
式中，0 <α<1。若α很接近于零，表示RTT值更新较慢。 若选择α接近于1，则表示RTT值更新较快。RFC 2988推荐的α值为1/8，即0.125。
超时重传时间RTO
RTO (Retransmission Time-Out) 应略大于上面得出的加权平均往返时间RTTS。RFC 2988建议使用下式计算RTO
RTTD是RTT的偏差的加权平均值。RFC 2988建议这样计算RTTD。第一次测量时，RTTD值取为测量到的RTT样本值的一半。在以后的测量中，则使用下式计算加权平均的RTTD：
β是个小于1 的系数，其推荐值是1/4，即0.25。
TCP报文段1没有收到确认。重传（即报文段 2） 后，收到了确认报文段ACK。如何判定此确认报文段是对原来的报文段1的确认， 还是对重传的报文段2的确认？
Karn 算法
在计算平均往返时间RTT时，只要报文段重传了， 就不采用其往返时间样本。
这样得出的加权平均平均往返时间 RTTS和超时重传时间RTO就较准确。 但是，这又引起新的问题。当报文段的时延突然增 大了很多时，在原来得出的重传时间内，不会收到确认报文段。于是就重传报文段。但根据 Karn算 法，不考虑重传的报文段的往返时间样本。这样， 超时重传时间就无法更新。
报文段每重传一次，就把 RTO增大一些：
系数γ的典型值是2 。 当不再发生报文段的重传时，才根据报文段的往返时延更新平均往返时延RTT和超时重传时间RTO 的数值。