一种拥塞补偿的网络服务定价机制

采用经济学方法和定价机制控制用户流量是网络资源分配的一种重要思路.针对软实时应用的带宽需求特性,将面向弹性应用的拥塞定价思想,引入到软实时应用的服务协商和速率控制中来,提出一种拥塞补偿的网络服务定价机制.不同于传统的拥塞定价对所有数据流一视同仁的做法,该定价机制在网络拥塞时,对不同的用户数据流区别对待,向造成网络拥塞的用户收取额外的拥塞费用,而向受到拥塞影响的用户给予适当的价格补偿.探讨了拥塞补偿价格的设置原则,提出与之相适应的拥塞补偿价格动态设置算法.针对服务协商过程中可能存在的用户瞒报或虚报需求的行为,利用博弈论方法,提出了激励相容的网络定价方案和计费策略,并通过实验说明了其有效性.     

高带宽延时网络下拥塞控制协议比较与分析

随着网络技术的飞速发展和接入性能的不断提高,如今全世界的互联主干网络呈现出一种高带宽高延时(High Bandwidth-Delay Product Networks)的网络特性.在这种网络特性下,传统网络中的TCP拥塞控制协议已经开始显现出不适应性,如带宽利用率低下、流量抖动频繁等问题.近些年来,各国学者均提出一些适应这种网络环境变化的拥塞控制协议,基于这些协议中窗口调节机制所采用的反馈信息,本文将其划分为三类:基于丢包反馈的协议、基于路径延时反馈的协议和基于显式反馈的协议,并分析了这些协议的优缺点.在总结了高带宽延时网络下拥塞控制协议研究成果的基础上,进一步分析了网络中的传输延时RTT、瓶颈路由器缓存和路由器队列管理算法对现有拥塞控制协议的影响,并通过NS2对各协议在高带宽延时网络下的性能进行了一次全面的比较和评价.最后文章在总结前人工作的基础上,指出了高带宽延时网络下拥塞控制协议性能优化的研究方向.     

差异化可靠传输拥塞控制算法

随着网络通信技术和应用的快速发展, 应用程序提出越来越精细化、差异化的数据传输性能需求, 然而传统网络传输协议较低的灵活性导致其无法满足各类应用的差异化需求, 亟需研究差异化的可靠传输控制协议以适应未来场景. 本文提出一种差异化可靠传输协议, 并重点提出一种基于可靠度的差异化可靠传输拥塞控制机制, 为不同的可靠度差值设计不同的拥塞避免和拥塞恢复策略, 并通过带宽估计策略精准调节拥塞阈值. 经实验验证, 差异化可靠传输拥塞机制在传输效率方面相比基于丢包和基于时延的拥塞算法有较大提升, 同时实现了良好的公平性.     

一种基于EPN的拥塞价格机制

网络发生拥塞的根本原因在于用户需求大于资源供给。利用价格机制中价格随供求关系而波动，又反过来影响用户需求的原理，可以均衡负载，抑制拥塞。针对网络中价格波动及价格传递的问题，本文提出了一种基于EPN（Explicit Price Notification）的拥塞价格机制，该机制通过路由器的平均队列长度与队列阅值的关系来反映用户需求的变化，并将价格调整的信息快速传递给用户，激励用户做出正确的资源决策，使网络维持在高吞吐量，低拥塞的状态。同时通过仿真试验分析了队列阈值参数对网络性能的影响。     

基于带宽预测的VCP拥塞控制改进算法

反馈信息不足导致VCP无法根据网络拥塞程度进行相应窗口调整,在网络突发业务流情况下存在慢收敛问题.针对高带宽延时网络特性,本文提出一种基于带宽预测的VCP拥塞控制改进算法VCP-BE.该算法结合端到端可用带宽预测和2位显式拥塞反馈信息提高拥塞反馈精度,为源端拥塞窗口调节提供更精细的拥塞控制信息.仿真结果表明,VCP-BE能够有效适应高带宽时延网络环境,具有比VCP及MLCP更快的公平收敛速度.     

大数据量实时视频流传输拥塞控制研究

大数据量实时视频流传输系统有广泛的应用前景。大数据量、高带宽要求的视频流传输中存在许多问题。网络的负载均衡、视频的回放质量都将严重影响整个网络的安全以及传输系统的应用。通过对丢包率进行卡尔曼过滤(Kalman Filter)分析预测网络负载状况、结合接收缓冲区大小设置来平滑发送速率,在分析TCP友好拥塞控制的基础上,提出了一种基于RTCP反馈的TCP友好(TCP-Friendly)对该机制的TCP友好性、视频的回放质量进行了实验和结果分析。     

改进的网络拥塞控制策略算法研究

研究网络拥塞优化控制问题.针对网络承载量的不断增加,使得网络传输效率降低.传统网络拥塞控制算法要求系统根据无线网络的容量实时编号,动态调整TCP拥塞窗口的大小,难于建立准确的数学模型,从而导致网络带宽利用率低,网络拥塞严重.为了降低网络拥塞的概率,提出了一种改进的无线TCP拥塞控制算法.算法主要是集中解决在TCP拥塞窗口的大小调整问题上,首先利用BP神经网络对参数进行训练,有效地解决了TCP拥塞窗口大小的调整,从而实现了拥塞避免、快速重传和快速恢复机制,改善网络性能.实验结果表明改进的算法提高了网络平均吞吐量,带宽利用率更高,有效避免了网络拥塞.     

异构网络中基于MPTCP的协作拥塞控制方案

提出了一种基于MPTCP的协作拥塞控制方案。在拥塞避免阶段,该方案首次以马尔科夫链模型为基础,对异构网络中各条路径上未被确认的数据包个数进行预测,进而计算出各条路径所能承载的最大数据量。若网络拥塞窗口值大于各条路径所能承载的最大数据量中最小值的2倍,则启动协作拥塞控制机制。在协作拥塞控制机制下,根据AIMD算法的加性增加准则调整拥塞窗口,若网络拥塞窗口值大于各条路径所能承载数据量之和,则结束协作拥塞控制机制,执行传统的TCP慢启动算法。为了提高慢启动阶段的带宽利用率,对TCPW(TCP Westwood)带宽估计算法进行改进,使路径可用带宽的估计更准确,从而提高慢启动阈值设置的合理性。仿真结果表明,在保证异构网络负载均衡及单条TCP流公平性的前提下,该方案能够增加成功传输数据包的数量。     

一种网络拥塞控制体系的设计

网络技术的不断发展,传统的网络拥塞控制体系已经不能适用于当前的高性能网络拥塞控制的需求。本文在总结现有拥塞控制机制的基础上提出了一种基于当前高性能网络的拥塞控制体系,通过对已有研究成果的分析,验证了本文所提出的网络拥塞控制体系的有效性。     

改进TCP拥塞控制算法的仿真及应用研究

研究网络拥塞优化控制问题.由于网络承载量猛增,产生堵塞,延迟增加,使网络效率降低.传统网络的TCP拥塞控制算法不能区分网络拥塞和网络随机错误丢包,导致网络带宽利用率低,网络拥塞严重,甚至导致网络崩溃.为了降低网络拥塞的概率,提出了一种改进的TCP拥塞控制算法.改进的网络拥塞控制算法首先通过对网络状态进行预测,能够有效区分网络拥塞和网络随机错误丢包,同时对TCP网络拥塞控制算法的拥塞避免、快速重传和快速恢复机制进行改进,改善网络性能.最后采用NS2仿真器对算法进行仿真,实验结果表明,提高了网络平均吞吐量,带宽利用率更高,很好的避免了网络拥塞.     

Congestion prevention in broadband wireless access systems: An economic approach

While the demand for mobile broadband wireless services continues to increase, radio resources remain scarce. Even with the substantial increase in the supported bandwidth in the next generation broadband wireless access systems (BWASs), it is expected that these systems will severely suffer from congestion, due to the rapid increase in demand of bandwidth-intensive multimedia services. Without efficient bandwidth management and congestion control schemes, network operators may not be able to meet the increasing demand of users for multimedia services, and hence they may suffer an immense revenue loss. In this paper, we propose an admission-level bandwidth management scheme consisting of call admission control (CAC) and dynamic pricing. The main aim of our proposed scheme is to provide monetary incentives to users to use the wireless resources efficiently and rationally, hence, allowing efficient bandwidth management at the admission level. By dynamically determining the prices of units of bandwidth, the proposed scheme can guarantee that the number of connection requests to the system are less than or equal to certain optimal values computed dynamically, hence, ensuring a congestion-free system. The proposed scheme is general and can accommodate different objective functions for the admission control as well as different pricing functions. Comprehensive simulation results with accurate and inaccurate demand modeling are provided to show the effectiveness and strengths of our proposed approach.     

A Credit-Based Congestion Management Scheme in General Two-Mode Networks with Multiclass Users

This paper examines the design of the credit-based congestion management schemes that achieve Pareto-improving outcome in general two-mode networks. It is assumed that transit is a slower but cheaper alternative to driving alone. The distributional welfare effects of congestion pricing on users with the different value of time (VOT) in Liu and Nie (Trans Res Board 2283:34–43, 2012) are used in developing Pareto-improving credit schemes. We show that, similar to the single-mode model, the sufficient and necessary condition for the existence of a discriminatory Pareto-improving credit scheme is the reduction in the total system cost. A sufficient condition for the existence of an anonymous Pareto-improving credit scheme is also derived. A cross-OD subsidization scheme is proposed when the sufficient condition is not satisfied for each origin-destination (O-D) pair. Numerical experiments on the expanded Sioux Falls networks with a log-normal VOT distribution demonstrate that the proposed Pareto-improving scheme can generate positive net revenue in the presence of good transit coverage.     

TCP／IP拥塞控制研究

综述了Internet上TCP／IP拥塞控制研究方面一些最新的工作,分析了拥塞控制的原理、TCP／IP拥塞控制所使用的典型技术,并着重论述了TCP／IP拥塞控制所面临的问题,这包括自相似性问题、效率问题、公平性问题、算法改进、区分服务和多点广播中拥塞控制和TCP／IP在特殊网络（ATM网和卫星网）上拥塞控制等问题,并提出了其进一步的研究方向。     

基于定价的无线网络拥塞控制策略

随着无线网络规模的扩大以及无线网络设备的急剧增长,网络拥塞问题日益加剧。对此提出了一种基于带宽使用率的动态定价策略,并结合延时奖励机制来解决网络拥塞问题。仿真结果表明,所提出来的控制策略在一定程度上缓解了拥塞的发生。     

拥塞管理模型在网络对抗中的应用

分析一种在通讯网络中进行拥塞管理的经济模型。这个模型由用户的效用函数和用户对拥塞的延时敏感函数组成,并引入经济学中边际消费的概念来分析网络系统的全局最优性。通过分析表明当用户的效用函数均为线性且用户对延时的敏感系数不等时所得到的全局最优点不是内点,即资源没有达到最优分配,这可由改变效用函数的形式和使用户对延时的敏感系数相等来弥补。数值算例说明了此种分析方法的正确性。     

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.