适合GEO卫星网络的分层组播拥塞控制算法

针对GEO卫星网络高误码率、长延时的特点,提出了一种适合GEO卫星分层组播的拥塞控制算法,SLMCC.采用系统瓶颈处的队列信息作为调整层的依据,能够及时对网络状况做出反应,解决了卫星网络长延时特性带来的IGMP离开延时大的问题.通过周期性的比较组播数据流和TCP流的平均速率,动态调整组播层,满足了TCP友好性;针对不同分层体制的组播数据流,提出一种基于累积速率的层优先级调整策略,保证了多个不同分层体制的组播流之间的带宽公平性.另外,SLMCC设置一个比较系数,避免了卫星TCP性能下降导致组播数据流吞吐量的同步下降.仿真结果证明了SLMCC在GEO卫星网络环境中的有效性.     

基于SACKTCP的提高异构网络性能的模型

随着卫星网络、无线网络等异构网络的发展和互联,在具有长时延特性和高误码率的网络环境下,当前广泛使用的传输控制协议（TCP）的性能受到极大的影响。该文利用在异构网络的边界处设置具有传输控制功能的性能增强代理（PEP）的理论模型,对TCP选择性确认（SACK）协议下PEP的拥塞控制及拥塞恢复策略进行研究,提出PEPSACK的拥塞控制算法,对具有长时延、高误码率的网络环境下TCP性能的改善具有良好的作用。     

基于误码丢包率监测的无线TCP改进

针对无线环境下TCP错误调用拥塞控制算法致使性能下降的情况,提出一种基于误码丢包率监测的无线TCP改进方法。利用显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,在数据发送端采用实时误码丢包率监测,并根据监测结果调整TCP段尺寸。仿真结果表明,改进后的TCP吞吐量在误码率为1E-4时超过TCP_SACK和TCP_Reno近1倍。     

基于链路信息估计的低轨卫星网络传输控制协议

近年来，低轨卫星星座快速发展，其在军事和民用领域也将发挥越来越重要的作用.如何提高低轨卫星网络的带宽利用率成为保障低轨卫星星座发挥价值的重要研究方向.而传统TCP(Transmission Control Protocol)协议及其变种主要针对地面网络设计，难以适应长往返时延、高误码率、高动态变化的低轨卫星网络.因此，为了充分利用低轨卫星网络的带宽资源，承载高速率业务，需要针对卫星网络的特点设计新型传输控制协议.首先，分析了低轨卫星网络的特点以及现有传输控制协议在卫星网络中存在的问题；然后，提出了基于路径信息估计和时延区分的新型拥塞控制DDTCP(delay-differentiated TCP)算法.低轨卫星网络端到端时延可能由多种因素引起，DDTCP在源端会保存过去一段时间内的时延信息，进而通过路径时延区分机制对拥塞窗口演化进行分类处理，可以在网络状况发生突变后，快速设置合理的拥塞窗口，避免链路缓存溢出或吞吐下降.实验结果表明，新的传输控制协议DDTCP可以在低轨卫星网络中实现更高、更稳定的吞吐量，与传统拥塞控制算法相比，吞吐量提升19%以上.     

无线网络中一种智能控制的组播拥塞控制机制

针对现有组播拥塞控制算法应用到无线网络中存在的性能下降问题,提出一种基于新的智能组播拥塞控制机制ECMCC。ECMCC机制根据网络相对队列时延和数据包丢失检测网络的拥塞状态,采用代表集合机制反馈信息,利用专家控制器的推理判断区分丢包原因和当前的网络状态,进而采取不同的控制策略调节组播源端发送速率。仿真结果表明,ECMCC机制收敛速度快、灵敏性好、速率变化平滑,在有线网络中具有良好的TCP友好性。同时,ECMCC能有效区分网络拥塞和随机差错,提高了网络的吞吐量,适用于无线网络环境,且在无线网络较低误码率时具有一定的TCP友好性。     

一种TCP友好的多媒体流分层组播拥塞控制算法

针对当前多媒体流分层组播拥塞控制方案的不足,提出一种改进的接收者驱动的分层组播拥塞控制算法,并给出了详细的设计方案。算法借助AIMD算法具有的良好TCP兼容性保证组播流与TCP流的友好性;利用基于历史记录动态调整接收端加入某层等待时间的策略解决因过多失败的“加入”尝试带来的网络拥塞和振荡问题。通过实验证实了算法的有效性。     

一种适合卫星可靠组播的差错恢复方案*

针对卫星网络高误码率、长延时等特点,提出了一种适合卫星可靠组播的差错恢复方案。该方案采用异或（XOR）编译码的方法,可以一次重传恢复多个丢失的数据包;在此基础上,设计了一种基于重传矩阵预处理的最优重传策略来实现重传数量最小化。仿真结果证明了该可靠组播差错恢复方案在卫星环境中的有效性。     

一种新型的端到端TCP拥塞控制机制

拥塞控制机制是决定TCP协议性能的重要因素。传统拥塞控制机制在卫星网络中运用时会导致TCP性能的大幅下降。本文提出了一种新的适应于卫星网络大延时特点的端到端拥塞控制机制,通过观察连续的不同长度的数据包的RTT的变化来确定网络带宽和适宜的拥塞窗口。实验结果证明,这种新机制在吞吐量、公平性、友好性方面均好于当前主流的端到端拥塞控制机制。     

LEO卫星网络TCP拥塞控制算法改进研究

基于Vegas拥塞控制算法提出了一个适合于LEO卫星网络环境的TCP拥塞控制算法(Vegas-AB)，该算法是Vegas算法和Vegas-A算法的调和，可以动态地改变Alpha、Beta，Vegas-AB算法与Vegas-A算法的主要分支大体保持一致。在拥塞避免阶段，Vegas-AB算法更激进、更富有侵略性。仿真结果表明，在TCP吞吐量上，Vegas-AB算法优于Vegas算法和Vegas-A算法。     

MAN ETs中基于TCP的网络拥塞识别控制算法

针对现有TCP协议无法区分MANETs网络性能下降原因的问题,分析移动自组织网络的网络拥塞、MAC层及路由中断等现象出现的可能原因,提出基于短期网络吞吐量（short time throughput ,STT）的拥塞识别策略,改进基于带宽估计的慢启动改进算法（improved slow start ,ISS）,在此基础上提出一种适用于移动Ad Hoc网络的拥塞识别控制算法TCP‐AHN （TCP for Ad Hoc networks）。仿真结果表明, TCP‐AHN算法在平均窗口拥塞值、网络吞吐量及分组平均重传次数方面优于传统拥塞控制算法,验证了TCP‐AHN算法的有效性。     

基于AIMD算法的分层多播拥塞控制

提出了一种基于AIMD算法的分层多播拥塞控制算法．算法借助AIMD算法具有的良好TCP兼容性和稳定性，采用慢增慢减的速率调节原则来防止TCP中速率减半策略所带来的速率振荡．为避免反馈处理带来的复杂性和可扩缩性问题，提出了无须反馈的收方至发方间往返时延估计方法．算法采用类似TCP的慢启动算法来提高链路的利用率和收敛速度．通过仿真评估得出，算法对TCP流、不同多播流均表现出理想的公平性，并有很高的带宽利用率和良好的稳定性．     

一种新的固定速率分层组播拥塞控制协议

提出了一种新的固定速率分层组播拥塞控制算法FLMCC。组播会话中的每层按照固定速率发送数据包。各接收端根据估计的期望速率累计订购数目不等的层，从而获得不同的吞吐量。为准确估计期望速率并实现TCP友好性，各接收端采用在接收端实现的窗口机制，即在每层独立维护拥塞窗口，利用GAIMD算法调整窗口，并根据窗口值计算期望速率。为测量RTT，采用了一种精确测量和粗略测量相结合的策略；为避免RTT精确测量时产生的反馈内爆问题，采用了基于随机定时器机制的反馈抑制策略。协议实现简单。仿真表明，算法具有良好的TCP友好性、响应性和协议内公平性，且链路利用率高。     

Evolutionary algorithms for route selection and rate allocation in multirate multicast networks

In multirate multicasting, different users (receivers) in the same multicast group can receive service at different rates, depending on the user requirements and the network congestion level. Compared with unirate multicasting, this provides more flexibility to the users and allows more efficient usage of the network resources. In this paper, we simultaneously address the route selection and rate allocation problem in multirate multicast networks; that is, the problem of constructing multiple multicast trees and simultaneously allocating the rate of receivers for maximizing the sum of utilities over all receivers, subject to link capacity and delay constraints for high-bandwidth delay-sensitive applications in point-to-point communication networks. We propose a genetic algorithm for this problem and elaborate on many of the elements in order to improve solution quality and computational efficiency in applying the proposed methods to the problem. These include the genetic representation, evaluation function, genetic operators, and procedure. Additionally, a new method using an artificial intelligent search technique, called the coevolutionary algorithm, is proposed to achieve better solutions, and methods of selecting environmental individuals and evaluating fitness are developed. The results of extensive computational simulations show that the proposed algorithms provide high-quality solutions and outperform existing approach.     

MTCP: scalable TCP-like congestion control for reliable multicast

We present MTCP, a congestion control scheme for large-scale reliable multicast. Congestion control for reliable multicast is important, because of its wide applications in multimedia and collaborative computing, yet non-trivial, because of the potentially large number of receivers involved. Many schemes have been proposed to handle the recovery of lost packets in a scalable manner, but there is little work on the design and implementation of congestion control schemes for reliable multicast. We propose new techniques that can effectively handle instances of congestion occurring simultaneously at various parts of a multicast tree.Our protocol incorporates several novel features: (1) hierarchical congestion status reports that distribute the load of processing feedback from all receivers across the multicast group, (2) the relative time delay concept which overcomes the difficulty of estimating round-trip times in tree-based multicast environments, (3) window-based control that prevents the sender from transmitting faster than packets leave the bottleneck link on the multicast path through which the sender's traffic flows, (4) a retransmission window that regulates the flow of repair packets to prevent local recovery from causing congestion, and (5) a selective acknowledgment scheme that prevents independent (i.e., non-congestion-related) packet loss from reducing the sender's transmission rate. We have implemented MTCP both on UDP in SunOS 5.6 and on the simulator ns, and we have conducted extensive Internet experiments and simulation to test the scalability and inter-fairness properties of the protocol. The encouraging results we have obtained support our confidence that TCP-like congestion control for large-scale reliable multicast is within our grasp.     

一种针对组播的分布式自调节显式速率控制器

拥塞控制是组播服务需要解决的重要问题.当存在大量异质的、传播时延较高的组播接收者时,到达源端的反馈在一定程度上已经过时,因此常常严重影响控制效果.提出了一种分布式、自调节的显式速率比例控制方案,它在源端和中间节点实施控制算法调整各自的发送速率,并且比例控制系数会根据路由器缓冲区占有量偏离理想值的程度自动调节.这种网络参与控制的主动行为比传统路由器尽力服务的工作方式对网络状态的响应更加迅速,自调节的控制系数比固定的控制系数更能及时调节发送速率.仿真实验结果表明,算法具有响应快,链路利用率高和路由器缓冲区占有量比较稳定的特性.     

一种TCP-friendly主动分层组播拥塞控制机制

针对Internet多媒体业务的快速发展对组播拥塞控制提出的要求,在对现有分层组播算法存在问题进行分析的基础上,提出了一种接收端快速自适应的TCP-Friendly主动分层组播拥塞控制机制ALMCC.它采用主动标记分层,并在接收端根据分组延时,快速的自适应网络带宽.仿真实验表明,ALMCC算法提高了分层组播拥塞控制性能,具有拥塞响应速度快、丢包率低和TCP-Friendly特性.     

基于TRAC的显式速率组播拥塞控制协议

针对现有的组播拥塞控制协议计算量大、实现复杂且实际控制效果不好的缺点,提出一种简单高效的显式速率组播拥塞控制协议。该协议只在组播树的发送端和接收端执行,通过计算拥塞吞吐率来监控拥塞、调节发送速率,避免了对所有往返时延和丢包率等复杂参数的计算,各节点只需少量内存来维护必要的数据和状态信息。NS2仿真证明该协议具有良好的TCP公平性和扩展性,可有效跟踪最拥塞链路,解决“反馈内暴”和“drop to zero”等问题。     

Organizing multicast receivers deterministically by packet-loss correlation

The ability to trace multicast paths is currently available on the Internet by means of Internet Group Management Protocol MTRACE packets. We introduce Tracer, a protocol that organizes the receivers of a multicast group deterministically into a logical tree structure while maintaining exact packet-loss correlation for local error recovery, and without requiring any changes to existing multicast routing protocols. Tracer uses MTRACE packets in the Internet Group Management Protocol to allow a receiver host to obtain its path to the source of a multicast group. Receivers use the multicast path information to determine how to achieve local error recovery and effective congestion control. We compare the tracing approach with prior mechanisms that attempt local recovery. Results of measurements carried out over the Collaborative Advanced Internet Research Network illustrate the fact that tracing multicast paths is an effective tool to organize receivers based on their packet-loss correlation.Received: November 1998 , Accepted: August 2001,     

TCP友好多播拥塞控制算法研究

随着多播应用在因特网上广泛开发，多播拥塞控制变得越来越重要。本文首先讨论了多播拥塞控制的主要任务，分析和比较了现有各种多播拥塞控制算法，指出了其中存在的问题，并提出了一种新的、基于速率的TCP友好多播拥塞控制机制。     

TFAMCC:TCP友好的自适应分层多播拥塞控制机制

满足接收端异构性的分层多播传输机制,源端一般只用于编码及各层数据流的传输,而拥塞控制主要在接收端来完成。这里提出一种源端与接收端协同作用共同完成多播的拥塞控制机制。源端根据接收端的反馈调节多播层次数目及各层传输速率,接收端根据TCP吞吐量模型计算本地允许带宽,进行层次的接收及形成对源端调节的反馈。经试验证明,此机制具有TCP友好性、接收端带宽充分利用及良好的可扩展性。