一种新的流媒体拥塞控制算法

提出一种新的拥塞控制算法(TCP MS).该算法更适用于流媒体应用,有更高的带宽利用率、公平性,传输速率也更平滑.不同于传统的利用丢包率和排队延迟来探测拥塞的TCP拥塞控制算法,该算法通过确认数据包的速率来探测拥塞,并在每一轮往返时间内及时调整窗口.该算法提供的拥塞窗口变化更准确,传输速率抖动更小.因此,提高了网络带宽的利用率以及传输速率的平滑性.最后,文章将TCP MS与典型的基于丢包率的TCP Reno算法和基于排队延迟的TCP Vegas算法在带宽利用率、速率抖动以及公平性等方面分别做了比较,仿真结果表明TCP MS是一种理想的流媒体拥塞控制算法.     

一种新的主动队列管理算法

提出一种新的主动队列管理（AQM）算法。本算法以V. Misra的TCP流量随机微分方程模型为基础,在计入窗口限制的约束条件下,由局部线性化方法导出本文主动队列管理模型的传递函数,并以其作为受控对象,利用比例积分微分（PID）调节器控制该传递函数输出与理想队列长度之差。仿真分析表明,本算法性能优于RED和ARED算法。     

基于微分先行PI的主动队列管理算法

主动队列管理(AQM)作为一种重要的IP层拥塞控制策略，对于提高Internet的服务质量起到了关键性的作用。简要介绍了AQM算法的研究现状和AQM中的PI算法，依据TCP拥塞控制策略基于数据包丢弃的窗口变化机制，设计了一种基于微分先行PI的主动队列管理算法，该算法依据路由器中队列长度的变化采用一定的微分校正原则，实时调整进入该路由器数据包的丢弃概率，使路由器中的队列长度能够稳定在参考值附近。仿真结果表明，该算法与PI算法相比具有更小的超调量，可以明显的加快收敛的速度，从而使Internet的服务质量有更大程度的提高。     

基于模糊调节滑模面的TCP拥塞控制算法研究

基于模糊自适应滑模控制提出了一种拥塞控制算法。该算法通过模糊调节滑模表面使队列跟踪性能得到改善,对于网络模型的不确定性、网络参数的时变性以及非TCP适应流所引起的网络抖动该算法具有很强的鲁棒性。仿真结果表明该方法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时使队列震荡最小,结果也表明在网络条件变化的情况下,该算法优于模糊控制和变结构控制。     

基于限速的Ad hoc网络混合流拥塞控制研究

主动队列管理(AQM)的基础是TCP反馈机制,所以AQM在处理UDP与TCP混合流时无法控制UDP流量,导致非视频流影响视频UDP的传输质量。根据TCP拥塞窗口特性和混合流排队机制,推导了Ad hoc网络TCP/UDP的AQM模型,据此提出了一种基于UDP限速的PI主动队列管理算法。限速算法根据实际流速与设定流速之差,标记非视频UDP分组优先级并按从低到高的顺序丢弃分组。NS仿真表明,与PI控制相比,新算法实现了非视频UDP的流量控制,提高了视频传输质量0.98dB的峰值信噪比。     

异构无线网络中TCP Vegas算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络。异构无线网络中,TCP端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题。针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于TCP Vegas的传输层拥塞控制算法B-Evegas。给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口。仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后TCP连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延。     

异构无线网络中 TCP Vegas 算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络.异构无线网络中,TCP 端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题.针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于 TCP Vegas 的传输层拥塞控制算法 B-Evegas.给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口.仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后 TCP 连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延     

随机早期检测RED及其改进算法的研究

目前,拥塞控制是Internet的一个研究热点。在网络通信中,仅仅靠端到端的TCP层基于滑动窗口的流量控制已很难满足网络中日益增长的业务量的要求,因此,网络本身必须采用某种手段参与拥塞控制。主动列队管理(AQM)作为目前路由器中广泛采用的拥塞控制策略,在保证较高吞吐量的基础上有效地控制队列的长度,让IP层参与了资源的分配控制工作。该文首先介绍了Internet中的TCP/IP拥塞控制策略,而后针对主动队列管理策略中的RED算法进行了详细的研究,最后提出了几种改进的RED算法。     

一种快速拥塞指示算法及其性能分析

目前Internet采用的是TCP基于窗口的端到端的拥塞控制机制，但是端系统对拥塞的响应速度较慢，而且路由器在指示和控制拥塞方面不提供任何显式支持，基于上述考虑，本文提出了一种基于路由器的拥塞控制算法FECN，该算法在路由器处提供对拥塞的早期检测和指示机制，使源端具备快速响应拥塞的能力，同时通过自适应调整最大丢弃概率提高对网络状况的动态适应性，仿真实验表明，与RED／ECN算法相比，该算法降低了数据包的传输延迟，有效地提高了链路利用率，克服了现有算法的缺陷．     

Ad-hoc网络PSD拥塞控制算法

神经元PID算法能较好地控制队列长度,但其神经元增益对被控对象的状态较为敏感,基于试凑和经验的设定往往使控制效果难以保证。基于TCP拥塞窗口加法增大、乘法减小原则和排队机制,推导出拥塞窗口与丢弃概率、队列长度的微分方程,再对方程进行线性化,获得Ad-hoc网络TCP/AQM控制系统模型。基于该模型,将递推计算修正功能引入神经元PID,设计了一种神经元自适应PSD的AQM。该算法可以在线调整神经元增益。NS仿真表明,在无线分组丢失、突发流及链路容量变化的Ad-hoc网络中,PSD队列管理性能优于神经元PID。     

漏桶模型下GPS调度系统的性能分析

着重分析了在数据流分别由线性漏桶和分形漏桶模型进行约束和整形的情况下，GPS(Generalized Processor Sharing)通用处理器共享调度系统的排队性能，给出了最大队长和最大时延的估算方法，并将理论分析与实验结果做了一定对比．文章分析指出，对UDP流和聚集程度不高的TCP流，用线性漏桶模型是有效的；而对于聚集程度较高的TCP流，用分形漏桶模型来描述其流量则比较合适．     

基于TCP/IP网络的远程控制仿真系统的研究

在基于TCP／IP的远程控制系统中延时存在不确定性,由于受经济、地理等因素的影响,在实际因特网环境中对算法的验证实现较困难。为了能在局域网中模拟因特网的网络环境,文章根据基于TCP／IP的远程控制系统中存在延时和延时不确定的特点,提出了将网络延时分为固定延时和采样周期波动的随机延时,同时考虑数据报的丢失。采用了WinSock、队列、缓冲和多线程等技术,设计了网络模拟程序,可任意设置固定延时、采样周期的波动和丢帧概率,在局域网中较好地模拟了基于因特网的远程控制系统环境,为更深层次的远程控制的研究建立了实验条件。     

具有最小时间加权平方误差积分的主动队列管理算法ISTE-PI

针对现有基于控制论的主动队列管理(AQM)算法的不足,在不忽略TCP/AQM传递函数模型中时滞环节的条件下,将TCP短流和UDP流作为干扰信号引入AQM控制器的设计过程,并借助最小"时间加权平方误差积分(ISTE)"控制方法,设计了一个基于PI控制器的AQM算法ISTE-PI.与现有算法相比,ISTE-PI算法同时具备响应速度快、抗干扰能力强、能用于大时滞网络环境且鲁棒性好等特点.鉴于Internet网络流量由TCP长流、TCP短流和UDP流构成,且是大时滞网络,因此ISTE-PI算法能更好地适应Internet网络环境下的主动队列管理.     

一种新的基于显式速率反馈的TCP拥塞控制方法

提出了一种新的控制方法，即基于显式速率反馈应用Dahlin算法进行TCP拥塞控制，较好地克服了网络的传播时延给拥塞控制所带来的不利影响，使TCP的发送窗口能快速响应网络负荷状况的变化，从而避免了分组的丢失，并使得TCP的流量较为平稳，而且此算法对网络的时延估计误差具有很好的鲁棒性，能满足实际应用的需求。     

TCP-Illinois: A loss- and delay-based congestion control algorithm for high-speed networks

We introduce a new congestion control algorithm for high-speed networks, called TCP-Illinois. TCP-Illinois uses packet loss information to determine whether the window size should be increased or decreased, and uses queueing delay information to determine the amount of increment or decrement. TCP-Illinois achieves high throughput, allocates the network resource fairly, and is incentive compatible with standard TCP. We also build a new stochastic matrix model, capturing standard TCP and TCP-Illinois as special cases, and use this model to analyze their fairness properties for both synchronized and unsynchronized backoff behaviors. We finally perform simulations to demonstrate the performance of TCP-Illinois.     

Flow control protocols for integrated networks with partially observed voice traffic

The design of flow control protocols for integrated networks with partially observed voice traffic on the data link level is investigated. A closed Markovian queueing network with two classes of users and a preemptive resume queueing discipline for modeling the integrated link is introduced. The class of admissible flow control policies analyzed maximizes the average data link throughput subject to an average system time delay constraint on a finite horizon. A separation principle between the flow control policy and an estimate of the state of the voice traffic is derived. In particular, it is shown that the optimum control law is bang-bang and the conditional mean estimate of the state of the voice traffic is a sufficient statistic for the optimal control strategy. Since the complexity of the analytical results prohibits finding the explicit flow control policy, a suboptimum and easily implementable adaptive window flow control mechanism is proposed. The window size changes dynamically according to the estimated state of the voice traffic at the destination node. The robustness of the estimator, the dynamics of the window size, and the effectiveness of the suboptimum scheme are verified by means of simulations.     

Dynamic queue level control of TCP/RED systems in AQM routers

One main TCP congestion control objective is, by dynamically adjusting the source window size according to the router queue level, to stabilize the buffer queue length at a given target, thereby achieving predictable queueing delay, reducing packet loss and maximizing link utilization. One difficulty therein is the TCP acknowledging actions will experience a time delay from the router to the source in a TCP system. In this paper, a time-delay control theory is applied to analyze the mechanism of packet-dropping at router and the window-updating in TCP source in TCP congestion control for a TCP/RED dynamic model. We then derive explicit conditions under which the TCP/RED system is asymptotically stable in terms of the instantaneous queue. We discuss the convergence of the buffer queue lengths in the routers. Our results suggest that, if the network parameters satisfy certain conditions, the TCP/RED system is stable and its queue length can converge to any target. We illustrate the theoretical results using ns2 simulations and demonstrate that the network can achieve good performance and converge to the arbitrary target queues.     

一种基于DTBF的公平队列保障机制及产业化研究

许多基于队列的机制被提出,用于对带宽进行管理控制,以解决带宽分配和流量负载均衡问题。但是,它们在实际应用中没有消除链路层流控对传输层性能的影响,对TCP性 能造成一定的下降,使带宽利用率不够高。本文首先给出基于令牌分配的流量数学模型,设计了一种基于动态分配令牌的优化算法来解决逻辑链路间的流量控制问题,然后 用已有的“公平队列”技术来解决控制带宽资源的使用问题,并给出了相关的产业化研究和讨论。     

基于流量预测的TCP拥塞算法的研究

提出一种基于自相似长相关性网络流量的TCP拥塞控制机制。利用自相似长相关性网络流量极值出现时间长的特性,预测下一时段的网络流量,动态调整相应的拥塞窗口a值,使TCP拥塞窗口从简单的线性增长变成随着网络资源的具体情况呈阶梯函数改变。仿真模拟表明,该方案降低了多媒体业务流的突发性,平滑了数据速率的变化,使缓存队列长度下降,增加了总体数据的传输率,提高了带宽的利用率。控制网络拥塞,减小延迟,达到网络负载平衡。