无线网络中基于流媒体传输的自适应TFRC机制

在无线网络高误码率的环境下, 经典TFRC机制会将无线误码丢包误认为拥塞丢包, 导致吞吐量过度降低. 针对无线网络实时流媒体业务的传输控制问题, 提出了一种改进型动态自适应TFRC机制(Adaptive-TFRC). 它在接收端利用丢包区分参数来真实反映网络的状态(即拥塞或者误码), 然后反馈至发送端, 同时对经典TFRC机制的吞吐量模型公式进行改进, 最终能够根据实时网络条件动态自适应地调节传输速率. 仿真结果表明, Adaptive-TFRC机制能够有效地提高网络吞吐量, 降低实时业务流的延时抖动, 同时能够进一步改善TCP业务的友好性传输, 从而保证无线网络实时流媒体的服务质量.     

延迟抖动在TFRC拥塞控制策略中的应用

研究在多媒体实时业务中得到广泛应用的基于速率控制的TCP友好性拥塞控制机制TFRC,分析其基本工作流程、吞吐量模型和关键参数的计算。针对实时业务对于网络传输的要求,提出将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号应用于TFRC的拥塞控制中,并采用自适应抖动阈值和调整因子来改进TFRC的速率调整机制。仿真实验结果表明,该方法在实时业务的网络传输中能够取得较好的效果,其友好性和平滑性均得到一定程度的改善。     

基于延迟抖动分析的TCP友好拥塞控制算法

基于因特网的以UDP为传输协议的实时多媒体数据传输需要在保证实时性和可靠性的基础上,能够与因特网其他服务所使用的TCP协议公平共享有限的带宽。本文采用基于实时传输协议（RTP）和实时传输控制协议（RTCP）的反馈拥塞控制算法,提出一种简单的拥塞控制机制,使UDP数据流能与TCP数据流和平共处;研究了基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略-TFRC,分析了其基本机制和关键问题;提出利用延迟抖动作为潜在拥塞信号来改进TFRC的速率控制机制,以适应实时业务低抖动的要求,并通过NS仿真验证了改进的TFRC算法对实时业务的良好性能。     

控制端到端传输延迟抖动的改进TFRC算法

针对端到端实时通信业务对于网络传输的要求,提出基于速率控制的TCP友好性拥塞控制策略(TFRC)的一种改进算法——TFRC-CJUTD算法。该算法将单向传输延迟的抖动作为反馈信号来改进控制机制,降低业务传输过程中的单向传输延迟抖动,更好地适应实时业务。通过NS仿真验证,该算法取得较好的效果。     

一种改进的流媒体TFRC拥塞控制算法

为了解决流媒体传输拥塞控制机制的不足,提出了一种基于链路延迟抖动趋势的TFRC改进算法。对传统的TFRC拥塞控制算法以及链路延迟抖动变化趋势进行了分析,采用对链路拥塞状况进行预测的策略,引入抖动因子来修正TFRC的吞吐量公式,由链路延迟抖动的趋势自适应地调整发送速率。仿真实验结果表明,改进算法在保持TCP友好性的前提下,有效提高了流媒体数据传输的平滑性和稳定性。     

基于无线－有线混合网的TCP友好速率控制算法

研究了实时多媒体业务传输协议在无线－有线混合网络中所面临的新问题，在此基础上提出了一种基于TCP友好速率控制协议的新的实时业务的流控机制，利用延迟抖动率作为丢包分辨信号来调整TFRC的速率控制，以区分拥塞丢包和无线信道丢包。大量的NS仿真实验表明：该算法在无线－有线混合网络中能提高有效通过量，对于TCP流具有良好的公平性。     

TCP友好速率控制协议的分析及应用

传统的TCP由于采用速率减半的拥塞退避机制而使其在数据传输时易产生过大的速率波动,而UDP不具备拥塞退避机制,在拥塞的网络环境中,UDP流将大量抢占TCP流的网络带宽,同时自身的丢包也迅速增加,并可能带来系统拥塞崩溃的潜在危险,因此TCP和UDP都不能很好地满足实时流媒体业务的需要。文中研究了一个具有拥塞退避机制、网络吞吐量波动小,且能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议———TCP友好速率控制协议(TFRC),并将其应用于实时多媒体流传输应用程序。研究测试结果表明采用TFRC后多媒体的实时播放较TCP平滑了许多。     

无线网络中SACK与TFRC的友好性分析*

TCP友好是Internet拥塞控制的基本要求。TFRC以TCP拥塞避免阶段的稳态速率模型为基础,实现了TCP友好的速率控制。在无线网络中,TCP SACK机制被推荐代替TCP以获得更高的带宽利用率。对无线网络中SACK与TFRC的友好性进行了模拟实验,并给出了初步分析。结果表明,当网络拥塞达到一定程度时,SACK获得的吞吐量将大大超过TFRC,而这种变化与TFRC的丢包率有一定的对应关系。     

TCP友好速率控制协议的分析及应用

传统的TCP由于采用速率减半的拥塞退避机制而使其在数据传输时易产生过大的速率波动，而UDP不具备拥塞退避机制，在拥塞的网络环境中，UDP流将大量抢占TCP流的网络带宽，同时自身的丢包电迅速增加，并可能带来系统拥塞崩溃的潜在危险，因此TCP和UDP都不能很好地满足实时流媒体业务的需要。文中研究了一个具有拥塞退避机制、网络吞吐量波动小，且能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议——TCP友好速率控制协议（TFRC），并将其应用于实时多媒体流传输应用程序。研究测试结果表明采用TFRC后多媒体的实时播放较TCP平滑了许多。     

基于TFRC协议的视频自适应传输机制及仿真实验*

在研究TFRC协议的基础上,将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号,对TFRC协议拥塞避免阶段的速率控制算法进行了改进,并将改进后的TFRC协议运用到网络视频传输速率控制中,以实现视频自适应传输.通过基于EvalVid工具集的NS-2仿真实验证明了基于TFRC协议的视频自适应传输机制能够有效地提高视频传输QoS.     

一种基于带宽估计的无线网拥塞控制机制

针对无线网提出了一种基于带宽估计的拥塞控制机制。该机制利用TCP确认帧携带的数据包到达时间来估算包到达速率，从而得到带宽的估计值。在此基础上用带宽的估计值更新拥塞窗口，避免在发生链路错误时启动拥塞控制机制，由此提高了TCP在无线网上的性能。实验结果表明，算法能减少链路差错对TCP性能带来的影响，提高了TcP在无线网上的吞吐率。     

LTE中基于协作AODV协议的拥塞控制机制研究

针对LTE网络已有的拥塞控制算法无法适应分布式网络拓扑和复杂的网络环境以及自身效率低、开销大等问题,分析了LTE网络无线信道质量对AODV协议性能的影响,建立了基于路径损耗门限值的协同合作方式下的AODV路由机制,在此基础上,提出了一种基于队列长度和跳数的拥塞控制策略,分别通过LTE网络链路级仿真实验验证了改进后的基于协作路由协议的无线TCP拥塞控制机制的性能。数学分析和仿真结果表明,所提协作拥塞控制机制与传统的TCP拥塞控制机制相比,在平均丢包数、队列长度抖动、时延、时延抖动和吞吐率等方面均具有良好的性能。     

无线网络丢包检测技术的研究

相较于有线网络,无线网络具有误码率高、时延大、带宽低等特性.因此,考虑到TCP直接应用于无线环境的局限性,这方面的研究者们提出了多种TCP拥塞控制的改进机制,这些方案一般没有考虑误码丢包对数据发送速率的影响.本文详细的讨论了有关无线网络丢包检测的各种实施策略,并介绍了若干丢包检测技术的实现原理.     

一种改进的无线网络TCP拥塞控制算法

传统基于有线环境的传输控制协议(TCP)技术无法适应链路质量相对较差的无线环境。为此,提出一种改进的对数增加自适应减少(NewLIAD)算法。在慢启动阶段根据带宽确定最优拥塞窗口,在网络拥塞阶段动态减少拥塞窗口,以保证系统的整体吞吐量。仿真结果表明,该算法有较好的发送速率平滑性,能减少数据抖动,提升无线网络的TCP性能。     

基于GM(1,1)预测的MANET拥塞控制

提出一种用于无线移动Ad hoc网络的TCP自适应拥塞控制机制(TCP_Acc),在给定数据链路层统计带宽的情况下,使用GM(1,1)模型预测未来的网络状态,并根据预测得到的带宽信息自适应地调节拥塞窗口。仿真实验结果表明,该机制能够有效地改进无线移动Ad hoc网络中实时TCP通信的可靠性和无线实时通信的服务质量,如较低的丢包率以及端到端延迟等。     

高带宽无线局域网中PI速率控制算法

针对传统传输控制协议（TCP）在高带宽、无线网络中性能表现不佳的问题, 建立了一个端到端的虚拟路由器模型, 提出了一个端到端的发送端比例积分（PI）速率控制算法。根据RTT的变化, 利用PI控制器计算发送端的发送速率, 使瓶颈节点的队长稳定在一个目标位置, 减少拥塞丢包, 避免无线链路错误丢包引起的对拥塞窗口的错误调整。仿真结果表明, 与传统拥塞控制协议相比, 新机制能较好地控制路由器队长、提高网络负载的稳定性和网络吞吐率。     

LIAD: Adaptive bandwidth prediction based Logarithmic Increase Adaptive Decrease for TCP congestion control in heterogeneous wireless networks

For accessing plentiful resources in the Internet through wireless mobile hosts, diverse wireless network standards and technologies have been developed and progressed significantly. The most successful examples include IEEE 802.11 WiFi for wireless networks and 3G/HSDPA/HSUPA for cellular communications. All IP-based applications are the primary motivations to make these networks successful. In TCP/IP transmissions, the TCP congestion control operates well in the wired network, but it is difficult to determine an accurate congestion window in a heterogeneous wireless network that consists of the wired Internet and various types of wireless networks. The primary reason is that TCP connections are impacted by not only networks congestion but also error wireless links. This paper thus proposes a novel adaptive window congestion control (namely Logarithmic Increase Adaptive Decrease, LIAD) for TCP connections in heterogeneous wireless networks. The proposed RTT-based LIAD has the capability to increase throughput while achieving competitive fairness among connections with the same TCP congestion mechanism and supporting friendliness among connections with different TCP congestion control mechanisms. In the Congestion Avoidance (CA) phase, an optimal shrink factor is first proposed for Adaptive Decreasing cwnd rather than a static decreasing mechanism used by most approaches. Second, we adopt a Logarithmic Increase algorithm to increase cwnd while receiving each ACK after causing three duplicate ACKs. The analyses of congestion window and throughput under different packet loss rate are analyzed. Furthermore, the state transition diagram of LIAD is detailed. Numerical results demonstrate that the proposed LIAD outperforms other approaches in goodput, fairness, and friendliness under diverse heterogeneous wireless topologies. Especially, in the case of 10% packet loss rate in wireless links, the proposed approach increases goodput up to 156% and 1136% as compared with LogWestwood+ and NewReno, respectively.     

基于MIPv6的TCP性能增强方法

TCP协议假定链路上的数据丢失率极小，所以当数据传输中出现丢包情况时，它认为是由于网络拥塞而导致的，并且相应地采取拥塞避免机制。然而在无线网络中，由于信道比特差错率高，移动主机切换等原因，经常会导致数据的丢失。如果把这种情况下的数据报丢失错误归因于网络拥塞而采取拥塞控制机制，则不必要地降低了吞吐量，导致自身性能下降。文章首先介绍了针对无线移动网络所常用的TCP性能增强方法，然后提出了一种基于MIPv6的移动主机切换情况下TCP性能增强的方法并进行了分析。