保证TCP友好流公平性的拥塞控制算法

针对非TCP友好流不遵守拥塞控制协议、易抢占TCP友好流带宽的不公平性,提出一种保证TCP友好流公平性的拥塞控制算法,设计保证TCP友好流传输公平性的AQM控制器。分析非TCP友好流的传输特点,估计出其传输流量的最大值。在设计控制器时将非TCP友好流考虑成等价干扰,并在线估计其传输带宽从而限定其最大带宽。设计控制律时利用不确定项的等价干扰方法,以抵消网络不确定性的影响,具有较好的鲁棒性。仿真结果表明,该算法能有效地保证TCP友好流传输带宽的公平性。     

一种非TCP友好流惩罚算法

为了改善Internet中各流量带宽分配的不公平性,提出一种适于缓存管理的非TCP友好流的惩罚算法（NFTFP算法）。通过在缓冲区记录每个连接所占用的带宽,对于非TCP友好流量进行识别和惩罚,从而提高不同数据流享用带宽的公平性。仿真实验表明在标准TCP流量和非TCP友好流共存的环境下,NFTFP算法能提高对非TCP友好流的惩罚力度,在保持较高的链路利用率的同时,获得比RED算法更好的公平性。     

一种改进的TCP拥塞控制算法

目前,TCP拥塞控制算法作为一种可靠的数据传输被广泛应用在因特网中．在保证网络数据传输可靠性的基础上,数据流之间的公平性是算法设计的重要的性能指标之一．在单瓶颈网络环境下对TCP数据流之间的研究算法已经被提出,但对多瓶颈网络环境下TCP数据流之间的公平性研究至今不多见．因此,根据网络层的显示拥塞指示Marking Relay ECN（explicit congestion notification,ECN）技术,研究了在多瓶颈网络环境下TCP数据流的公平性,提出了一种改进的TCP拥塞控制算法,并使该算法在IP网络中得以实现．仿真结果证明,此算法在多瓶颈网络环境下能使TCP流达到较好的数据流之间的公平性;而且所提出的算法与传统的TCP算法相比,有更高的吞吐量和更快的响应．总之,所提算法性能表现良好．     

基于RTT自适应的无线TCP改进算法

针对TCP Reno在无线环境下的性能恶化问题,在研究分析TCP Reno拥塞控制算法问题的基础上,提出一种基于RTT自适应的改进算法.该算法实现了丢包区分的拥塞窗口与慢启动门限调整,减轻了传统TCP由于无法区分拥塞丢包与误码丢包、盲目将拥塞窗口减半带来的性能下降.分析了该算法的可行性,并通过NS仿真对其吞吐量、带宽利用率、公平性等指标进行评估.仿真结果表明,相对TCP Reno,改进算法实现了无线环境下的TCP性能改善,同时具有一定的友好性与公平性.     

区分服务中聚集流行为及其标记算法研究

区分服务是目前在IP网络服务质量控制方面被广泛采用的一种体系结构,它在网络边界对用户数据流聚集进行分类、测量、标记和整型,在网络核心转发,实现PHB,从而达到对不同类型的业务进行区别对待的目的.本文通过对UDP和TCP混合聚集流的行为特性分析,指出将UDP和TCP业务进行分离的必要性.通过对TCP聚集流的仿真实验和分析,阐述了TCP聚集流和单个TCP的行为差异、聚集流中具有不同RTT的TCP流的速率差别,以及聚集流中的流的数目和链路带宽对链路利用率的影响.最后通过对TSW2cm标记算法的仿真实验,分析了该算法在公平性方面的弱点,提出了一种基于TCP流状态信息的聚集流标记算法f-TSW2cm,并对算法进行了对比实验和结果分析.     

基于TCP拥塞控制的改进Backpressure算法

本文研究了无线网络中在Backpressure算法路由调度下TCP数据流的性能表现,发现该算法无法有效提高网络吞吐量,原因是Backpressure算法基于队列差值的路由调度与TCP的拥塞控制机制之间的不匹配造成的。本文提出了一种适应于TCP数据流调度的改进Backpressure算法(T-BP),并从理论上证明了T-BP算法具有throughput-optimal性能。仿真结果表明,在多种网络拓扑结构下,与传统BP算法相比,TCP数据流在吞吐量和公平性方面的性能得到了有效的提高。     

一种采用公平策略的CSFQ算法

研究一种对核心无状态公平队列调度(CSFQ)算法的改进方法.针对CSFQ缓存资源管理的弊病,造成路由器突发性流响应差及对响应流TCP和非响应流UDP不公平的问题,提出了一种公平策略的CSFQ算法(FCSFQ).FCSFQ提出了基于共享存储器模式的动态缓存管理机制,并以此来改善CSFQ突发性响应差问题,同时采用对响应流与非响应流不同的丢包策略,来解决CSFQ对不同数据流不公平问题.NS仿真实验表明,在现实网络环境下,FCSFQ算法对突发性响应及带宽在TCP、UDP数据流之间的公平分配都有明显改善.     

一种基于gCHOKe公平性的主动队列管理算法

文中主要研究了主动队列管理（ AQM）的公平性算法。利用gCHOKe的多次击中能近似识别并惩罚非响应流,提高gCHOKe击中的有效性以及惩罚非响应流的力度,是提高算法公平性的关键因素。在gCHOKe算法的基础上提出了一种基于预处理的pgCHOKe（preprocess based-gCHOKe）公平性算法,通过对数据流进行预处理筛选后再进行gCHOKe击中,提高了击中的有效性。仿真实验表明pgCHOKe相比RED、gCHOKe和BLUE,可以获得更低的UDP吞吐量,是有效的、公平的。     

一种基于速率的公平队列管理算法

针对主动队列管理算法普遍存在的公平性问题,提出基于速率的公平队列管理算法RFED。该算法根据分组的到达速率调节丢包率,将队列的到达速率控制在链路的服务速率下,根据非响应流UDP数据包空间分布特点,对非响应流实施有效的惩罚,以保证不同数据流之间的公平。NS仿真实验表明,该算法在公平性、稳定性等方面效果良好,无需进行复杂的参数配置,容易在现有网络中实施。     

无线自组网基于服务曲线的TCP流公平性改进

TCP流的不公平性在无线自组网中是一个广泛存在的问题;基于服务曲线最早期限优先(Service Curve Earliest Dead-line First,SCED)调度模型,推导了保证节点内资源公平分配的无线自组网TCP流的调度算法,结合已有的节点间信道资源公平分配算法,提出TCP数据流公平性改进策略;仿真实验表明,基于服务曲线的混合改进策略在没有严重降低TOP吞吐量的情况下改进了其公平性.     

全局主动带宽调整算法

近年来，UDP等非响应流抢占TCP等响应流的现象越来越严重。提出全局主动带宽调整算法（GABA），通过网络中核心路由器与边缘路由器之间的协作，在核心路由器获取非响应流的信息，在边缘路由器阻止非响应流的大量进入。通过NS2仿真表明，GABA可以有效提高网络利用率和带宽分配的公平性。     

无线局域网中实现TCP流公平的接入点缓存区大小的估计算法

研究了无线局域网的接入点(Access Point, AP)缓存区大小对TCP公平性的影响，并通过分析平均窗口与平均丢包率以及使用窗口与平均丢包率的关系，加上实现TCP公平性时的窗口限制条件，提出一种计算TCP上下行流公平时所需的AP缓存大小的方法。通过NS2仿真，验证了算法的准确性。     

拥塞窗口自适应的TCP拥塞避免算法

针对TCP Reno拥塞避免阶段拥塞窗口增长不够平滑的缺陷,在研究分析TCP Reno拥塞控制算法的基础上,提出一种基于拥塞窗口自适应调整增长因子的拥塞避免新算法——在拥塞避免阶段采用压缩特性的对数增长因子函数。在网络情况良好阶段,该因子增长速率大,以充分利用网络资源;而在逼近网络拥塞阶段,该因子以较小的速率增长,以避免过激的拥塞丢包。数学分析说明了新算法的可行性,并通过NS仿真对其吞吐量、公平性、友好性进行评估。仿真结果表明该改进的TCP拥塞避免算法的有效性。     

TCP Yuelu:一种基于有线/无线混合网络端到端的拥塞控制机制

无线链路传输数据的比特率出错导致TCP协议在有线／无线混合网络环境下性能低下,在改进算法TCPReno的基础上,文章提出了一种适用于有线／无线混合网络的拥塞控制机制,该机制包括一种分阶段平滑慢启动机制,改善了突发流量对网络性能的损害,引入网络测量技术获得了往返时间（RTT）、网络带宽、瓶颈链路队列长度等网络状态参数,区分网络拥塞和无线链路比特差错,避免了终端节点对网络状态不了解产生的盲目行为,有效改进了TCP的加性增加乘性减少（AIMD）窗口调节机制,提高了网络性能．同时,在仿真软件NS2中实现了该算法,进行了大量的仿真实验,实验结果表明TCP Yuelu有效降低了网络抖动,提高了网络传输性能,并保持了良好的公平性和对其它TCP流的友好性．     

基于NS仿真器扩展MPEG流量产生器之研究与实现

本文介绍了在NS网络仿真环境下进行MPEG数据流扩展设计和实现，以增强该工具的仿真能力，提供更全面的网络流量信息，主要工作是研究了在现有的网络环境下，基于TCP代理，如何添加仿真数据流的方法，并对MPEG流量特性进行了分析和抽象，最终完成MPEG流量产生器的逻辑设计和实现。     

IP网络实时视频流的传输控制算法AVTC的研究

随着实时音视频流和多播应用的发展，越来越多的非TCP流将出现在IP网上，它们可能和TCP流不公平地竞争网络带宽．针对TFRC算法存在的一些缺陷、Rtt的计算以及具体的实现等问题进行了讨论，并提出了IP网的自适应实时视频传输控制算法AVTC(adaptive video transmission control)．在AVTC算法中，发送端通过从接收端得到当前网络的状态信息，从而估计得到比较合适的发送速率，并动态地调整发送端的发送速率以适合当前网络的状况．AVTC算法满足实时视频流传输的实时性要求以及与TCP流公平地分享带宽的TCP友好性要求．     

网络拥塞控制的滑模控制策略

针对动态网络的拥塞问题,对TCP网络的动态不确定性进行定量分析,探讨了网络参数的摄动范围,给出TCP网络的不确定线性化系统模型。在此基础上,设计了一种基于滑模控制的主动队列管理算法,并分别在Matlab和NS2两种仿真平台上验证了算法的有效性,实验结果表明队列长度可以很好地稳定在期望值附近。     

一种卫星网络中RTT公平性增强算法

为解决卫星网络中由于链路长时延、网络拓扑动态变化等造成的TCP连接RTT不公平性问题,给出了一个卫星网络中RTT不公平性增强方案TCP Riff。TCP Riff中引入了参考连接RTT的概念,通过一个基准RTT,使得异构RTT的TCP连接窗口的增长,继而传输速率的增长独立于连接的RTT,从而获得了很好的RTT公平性。NS仿真实验表明TCP Riff明显地减少对长RTT连接的性能差异,并且,在出现拥塞和链路差错情况下,相对于TCP标准版本具有明显的吞吐量优势,以及良好的公平性和友好性。值得提出的是TCP Riff没有破坏TCP协议端到端的语义,并且与其他TCP增强方案是兼容的。