基于自相似流量预测的TCP拥塞控制算法

针对高带宽网络环境下传统TCP Reno的拥塞控制效率低的问题,提出了一种适用于随机丢失网络的TCP拥塞控制改进算法.介绍并分析了网络流量自相似特性和预测的时间尺度,并进行了TCP链路流量预测及可用带宽估计,当网络出现丢包时根据估计的带宽动态设置慢启动阈值.OPNET仿真结果表明,该算法在高随机丢包的情况下吞吐量得到了明显改善.     

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。     

基于NS2的无线网络拥塞控制仿真研究

传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)作为一种广泛采用的传输控制协议,其网络拥塞控制最开始时基于有线网络设计的。传统的TCP协议拥塞控制机制导致TCP协议在无线网中性能下降。本文通过对TCP网络拥塞和网络拥塞控制既有算法的分析研究,提出基于判断丢包原因和相应的错误恢复机制的TCP协议优化思路。并采用NS-2网络仿真器进行仿真实验进行验证。     

基于带宽充分利用的TCP友好拥塞控制机制

当基于TCP的应用和基于UDP的应用共享网络时，由于UDP协议没有拥塞控制机制，为了防止基于UDP的应用占尽所有的带宽，UDP应该具有TCP友好性(TCP_friendly)。提出一种机制以解决该问题。在保证UDP数据流的发送速率不大于TCP数据流的发送速率的基础上，利用剩余可用的带宽发送best_efort数据流，在网关采用改进的支持包标记处理的RED(随机早期检测)队列管理机制对不同流量进行相应的处理。     

新一代的拥塞控制机制-XCP的研究

算法和分析表明,随着带宽延迟的增加,不管采用何种队列调度策略,TCP都变得不稳定和难于收敛.提出了一种新的拥塞控制机制-XCP(eXplicit Control Protocol),一个比TCP更加有效和公平的拥塞控制协议,并在模拟的环境中对XCP和TCP协议的性能进行了分析和比较.     

延迟容忍网络中的拥塞避免优化算法仿真

研究延迟容忍网络中的拥塞避免优化算法.在延迟容忍网络中采用托管传输机制,造成网络资源受限性耗尽,形成网络拥塞.传统的TCP拥塞控制算法在控制端存在快速反馈节点的前提下,采用慢开始、快重传的拥塞控制策略,但是容忍网络中不存在固定的控制端,链路上下带宽不对称,很难建立准确的拥塞回执,因此造成控制效果不佳.为了避免上述缺陷,提出了一种基于网络拥塞状态参数优化的延迟容忍网络中的拥塞避免优化算法.根据TCP协议的数据反馈机制,能够估计延迟容忍网络中的带宽.根据传输数据等待时间差值,能够计算待传输数据长度.利用网络拥塞状态参数优化方法,能够实现延迟容忍网络中的拥塞避免优化.实验结果表明,利用本文算法进行延迟容忍网络拥塞避免优化,能够提高数据传输的效率.     

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.     

DiffServ网络的拥塞控制和带宽保证

该文对DiffServ网络的拥塞控制和带宽保证的机制进行了分析和综述,包括TCP拥塞控制机制和路由器缓冲管理算法RED及RIO。研究表明DiffServ网络的拥塞控制和带宽保证的影响因素包括RTT、TCP/UDP相互作用等,解决方案包括对TCP拥塞控制机制的改进和对路由器流量调节器的改进。     

一个提高WiMax服务质量的带宽分配调度算法研究

随着接入网络作为连接用户终端与核心网络的纽带的倍受关注,用户越来越关注数据传输的QoS(服务质量)问题。在IEEE802.16协议的MAC层定义了比较完善的QoS机制。但QoS机制中的核心问题,带宽调度算法,协议没有作出明确的阐述和定义。该文在已有典型算法基础上,吸收、采纳了已有算法中适合于IEEE802.16协议的带宽调度的方法,并结合IEEE802.16协议关于QoS的定义,提出了一个针对IEEE802.16协议的PMP(点对多点)模式下集中式的带宽分配调度算法。并在NS2模拟环境下对算法进行了测试。     

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.     

DiffServ中一种公平的汇聚流标记算法

DiffServ被认为是目前比较有发展前景的一种服务模型，但经研究发现。在DiffServ网络中存在一些对带宽利用的不公平性。该文提出了一种基于TSW的三色标记算法，即公平数据包标记算法（FAMA），它能以一种近似按比例的方式在各个汇聚流之间公平地分配网络中的剩余带宽，并用仿真试验对该算法进行了验证。     

Quantitative adaptive RED in differentiated service networks

This paper derives a quantitative model between RED (Random Early Detection ) maxp and committed traffic rate for token-based marking schemes in DiffServ IP networks.Then, a DiffServ Quantitative RED( DQRED) is presented ,which can adapt its dropping probability to marking probability of the edge router to reflect not only the sharing bandwidth but also the requirement of performance of these services,Hence,DQRED can cooperate with marking schemes to guarantee fairness between different DiffServ AF class services,A new marking probability metering algorithm is also proposed to cooperate with DQRED ,Simulation results verify that DQRED mechanism can not only control congestion of DiffServ network very well,but also satisfy different quality requirements of AF class service.The performance of DQRED is better than that of WRED.     

Feedback-Based Adaptive Packet Marking for Proportional Bandwidth Allocation

Differentiated service (DiffServ) networks have been proposed to assure the achievable minimum bandwidth to aggregate flows. However, analyses in the literature show that the current DiffServ networks are biased in favor of ah aggregate flow that has a smaller committed information rate (CIR) when aggregate flows with different CIRs share a bottleneck link. In order to mitigate this unfairness problem, we propose an adaptive marking scheme which provides the relative bandwidth assurance in proportion to the CIRs of the aggregates. By introducing a virtual target rate (VTR) and adjusting it depending on the provision level of the network, each aggregate can obtain its fair share of the bandwidth, regardless of traffic load. This scheme is based on a feedback approach. It utilizes only two-bit feedback information conveyed in the packet header and can be implemented in a distributed manner. Furthermore, the proposed scheme does not require calculating fair shares of aggregates or any additional signaling protocol. Using steady state analysis and extensive simulations, we show that the scheme can provide aggregate flows with their fair shares of bandwidth, which is proportional to the CIRs, under various network conditions     

一种支持DiffServ模型的CICQ调度策略

结合大规模接入汇聚路由器需要对不同汇聚业务流进行不同的处理这一实际需求，基于CICQ交换结构，该文给出了一种支持DiffServ模型的调度策略(DS)，该算法以“节点行为”方式对业务流进行调度。和以往算法相比，DS采取了分布式的控制策略，并且具有较低的时间复杂度，工程上更易实现。仿真结果表明，DS不仅能够为EF和AF业务提供带宽保证，而且具有良好的时延性能。     

An aggregate marker for bandwidth fairness in DiffServ

Surveys and studies on DiffServ exhibit existence of unfairness between aggregates in the excess bandwidth region. Many researchers have proved that providing a proportional fair share of the bandwidth between aggregates solve this. Based on this, aggregate markers such as ItswTCM and I2tswTCM are found to improve bandwidth fairness in DiffServ network among aggregates, when the aggregates are responsive in nature. However, co-existence of non-responsive aggregates with responsive aggregates leads to unfairness. Hence, in this paper an attempt has been made to evade the above unfairness by a new TSW based marker; where the drop precedence of the packet is arrived at an adaptive manner based on its estimated rate and the availability of the network resource. The unique feature of this proposed algorithm is that it provides enhanced fairness not only among responsive aggregates but also between responsive and non-responsive aggregates. Further, simulations have been carried out in NS-2 with changes in RTT, target rate of the aggregates and the number of flows in the aggregate. The results show that the proposed marker reduces the influence of these factors on the fairness performance exhibiting the suitability of the marker for different network topologies.     

一种支持DiffServ模型的全分布式调度算法

调度算法设计对于网络路由设备实现区分服务(DiffServ)模型的单跳行为(per hop behavior,简称PHB)至关重要.现有支持DiffServ模型的调度算法普遍基于输出排队(output queued,简称OQ)或是输入排队(input queued,简称IQ)交换结构进行设计,均无法在高速环境下提供高性能的调度.基于联合输入/交叉节点排队(combinedinput-crosspoint-queued,简称CICQ)交换结构提出一种支持DiffServ模型的全分布式调度算法DDSS (distributed DiffServ supporting scheduling),并通过理论分析对其公平性进行了验证.DDSS算法采用基于预约带宽的逐级流量控制机制实现所有预约带宽在快速转发(expedited forwarding,简称EF)业务与确保转发(assured forwarding,简称AF)业务之间的分配,采用优先级调度机制为EF业务提供低延迟服务,算法复杂度为O(log N).仿真结果表明,DDSS算法具有良好的时延性能和公平特性,与现有算法相比,能够更好地支持DiffServ模型.     

区分服务中一种公平的汇聚流标记算法

区分服务是提供QoS的重要机制之一,但在区分服务中存在着汇聚流之间剩余带宽分配的不公平性问题。为解决该问题,提出了动态数据包标记算法(DPMA),该算法通过监测汇聚流的流速变化,能动态地调整标记策略,它能以一种近似按比例的方式在各汇聚流之间公平地分配网络中的剩余带宽。仿真结果表明该算法是有效的。     

一种分类预计算QoS路由算法

为了满足Internet上各种网络应用的传输服务质量的需求,Internet工程任务组(IETF)先后提出了集成服务/资源预留模型(integrated service/resource reservation protocol,简称IntServ/RSVP)、区分服务模型(differentiated service,简称DiffServ)以及从流量工程角度提出的多协议标记交换(multi protocol label switching,简称MPLS).这些服务模型都需要一个与之相适应的QoS路由机制     

一种区分服务网络边缘路由器动态阈值的公平性标记算法

针对区分服务分组标记算法没有考虑到流特性,从而导致不同的流在带宽竞争中出现公平性较差的问题,提出了应用在网络边缘路由器上的一种基于动态阈值的三色标记算法DTTCM。该算法通过调整流速阈值minth和maxth,按照一定的策略对数据包进行标记,从而保证数据流在带宽不足时能公平地享受带宽。理论分析和仿真结果表明,DTTCM在UDP流与TCP流的带宽分配上,以及目标速率对于聚流间剩余带宽分配的影响上,均有着较好的公平性。     

区分服务中的分组标记策略研究

区分服务是近两年的一个研究热点,其目的是为用户提供较大粒度的服务质量(QoS)保证.与集成服务模型相比,区分服务不仅具有良好的可扩展性,而且更容易在传统IP分组交换网络上实现.研究了区分服务的一个关键机制——分组标记策略,并提出了一个具有公平性的分组标记算法(fairmarkingpacketalgorithm,简称FMPA),通过仿真把该算法与现有的等比例的标记算法进行比较.此外,还提出了一种分组再标记(remarking)算法,该算法可尽可能地维护分组原有的服务语义.通过仿真对该算法进行了验证.