基于Fuzzy丢包区分的TCP拥塞控制算法

针对传统传输控制协议(TCP)应用于异构网络的局限性,在研究灰色关联度基础上,分析网络参数,提出一种基于往返延迟抖动积区分丢包的TCP-N算法.根据测得的往返延迟抖动积构建隶属函数,区分无线误码丢包和网络拥塞丢包,并依据隶属度进行相应的拥塞控制.仿真实验结果表明,与传统TCP协议相比,TCP-N算法在异构网络中能够较准确地区分无线误码丢包和网络拥塞丢包,提高带宽利用率和吞吐量.     

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.     

基于DupAck的Ad Hoc网络TCP性能改进

为改进传输控制协议(TCP)在无线网络环境下的性能,分析Ad Hoc网络数据丢失的原因,提出一种区分无线丢包和拥塞丢包的算法。该算法通过在发送端检测返回的重复Ack的相对单向传输时延,探测到网络真实的拥塞状况,以便采取合理的拥塞控制措施。仿真结果表明,该算法能够正确区分无线丢包和拥塞丢包,改善Ad Hoc网络的TCP性能。     

一种丢包区分方法及其在Linux下的实现

针对传统拥塞控制机制在无线链路丢包的情况下出现的盲目降低拥塞窗口、TCP吞吐量下降的问题,研究无线/有线混合环境下基于该机制的一种丢包区分方法——WECN,在Linux操作系统下进行实现。搭建混合网络实验床仿真WECN与TCP Reno, TCP Westwood 2种协议相结合的网络模型。测试结果表明,WECN能扩展到已有的TCP协议中,提高含无线链路网络中TCP的吞吐量。     

无线/有线混合网络下基于平均丢包率差值的Fuzzy丢包评判算法

在对最后一跳为无线的无线/有线混合网络下,对无线误码丢包和网络拥塞丢包的平均丢包率差值统计概率分布特点进行了分析和验证,在此基础上提出了一种基于平均丢包率差值的Fuzzy丢包区分算法,利用Fuzzy模式识别区分丢包原因.仿真验证表明,该算法效果比较理想.     

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。     

WSN中一种改进的DCCP拥塞控制机制

由于WSN具有链路质量差、数据冗余度高和"多对一"汇聚等特性,使得传统TCP协议的应用受到了挑战。为此,基于数据报传输协议(DCCP)提出一种改进的拥塞控制机制IM_DCCP。IM_DCCP根据误码丢包率来区分链路误码和网络拥塞引发的丢包,同时引入信道繁忙比率来协作进行网络拥塞检测,并针对不同的拥塞等级选择正确的窗口调节策略实施拥塞控制。NS2仿真表明,所提出的机制与其他机制比较,公平性较好,且能有效的降低丢包率、提高网络吞吐量性能。     

基于Fuzzy丢包区分的TCP自适应拥塞控制算法

针对在有线/无线的异构网络中,传统有线环境下的传输控制协议(TCP)把所有丢包简单地归因于网络拥塞,严重影响了混合网络环境下的TCP传输性能的问题,提出了一种新的基于模糊理论的自适应控制算法。该算法选取了新的网络参数,运用Fuzzy方法对网络状态进行综合评价,并基于反馈理论的方法建立了新的自适应控制模型,即对评价结果集进行加权求和,得出网络性能指数,将其作为输入因子进入下一次计算过程,并调整各参数权重。仿真表明,该算法能够较好反映混合网络的真实拥塞状况,具有较好的网络适应性,比当前主要TCP算法具有更好的拥塞控制效果。该算法对在多参数,使用模糊方法背景下,混合网络拥塞及其自适应控制研究进行了新的探索。     

一种无线Mesh网络跨层丢包通告机制

现有TCP机制无法有效区分网络丢包是拥塞丢包还是“失聪”丢包。针对该问题,提出一种在无线Mesh网络环境下跨层显示“失聪”丢包通告机制。该机制在系统使用定向天线条件下采用基于忙音的媒体接入控制机制区分数据丢包原因,通过IP和TCP跨层设计显示通告帧和定义的多跳转发规则向源端进行正确的通告。利用该机制对线性无线Mesh网络进行理论推导和分析,并通过数值实验证明其可行性和有效性。     

基于认知无线电网络的TCP协议的改进方案

首先搭建认知无线电网络环境,在该网络下分析TCP Reno、TCP Newreno、TCP Sack1、TCP Vegas、TCPWestwood协议的性能包括拥塞窗口、平均吞吐量、丢包率。针对传统TCP拥塞控制在认知无线网络中存在的问题,提出一种跨层优化TCP Westwood的改进算法,称为TCP-CR。该算法区分网络拥塞导致的超时和切换所导致的超时,同时针对不同轻度拥塞进行不同的恢复策略。ns-2仿真结果表明,TCP-CR可以减少TCP的平均慢启动次数,吞吐量比传统的TCP Westwood显著提高。增强了对认知无线网络环境的适应性,从而提高了网络的性能。     

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。     

基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进

针对TCP Westwood(TCPW)在高误码率无线网络环境下不能区分无线丢包和拥塞丢包的问题,提出了一种基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进协议,称之为TCPWBJ。它根据测得的往返延迟抖动划分拥塞等级,区分无线丢包和拥塞丢包,并根据拥塞等级进行相应的拥塞控制。仿真结果表明,TCPW BJ算法在高误码率无线网络中,显著提高了带宽利用率和吞吐量,并保持良好的公平性与友好性。     

Improving Throughput of Transmission Control Protocol Using Cross Layer Approach

Most of the internet users connect through wireless networks. Major part of internet traffic is carried by Transmission Control Protocol (TCP). It has some design constraints while operated across wireless networks. TCP is the traditional predominant protocol designed for wired networks. To control congestion in the network, TCP used acknowledgment to delivery of packets by the end host. In wired network, packet loss signals congestion in the network. But rather in wireless networks, loss is mainly because of the wireless characteristics such as fading, signal strength etc. When a packet travels across wired and wireless networks, TCP congestion control theory faces problem during handshake between them. This paper focuses on finding this misinterpretation of the losses using cross layer approach. This paper focuses on increasing bandwidth usage by improving TCP throughput in wireless environments using cross layer approach and hence named the proposed system as CRLTCP. TCP misinterprets wireless loss as congestion loss and unnecessarily reduces congestion window size. Using the signal strength and frame error rate, the type of loss is identified and accordingly the response of TCP is modified. The results show that there is a significant improvement in the throughput of proposed TCP upon which bandwidth usage is increased.     

基于TCP友好的无线网络拥塞控制机制研究

网络实时多媒体业务的广泛应用对传统传输层协议提出了新的挑战:拥塞控制机制的缺乏使得UDP严重抢占TCP应用的共享带宽,从而降低网络的公平性,甚至导致网络拥塞.针对无线网络的高误码特性,将传输延时抖动引入到TFRC控制机制中,提出了一种基于速率控制的TCP友好拥塞控制算法TFRC-JI.该算法基于传输延时抖动有效区分无线链路的拥塞和误码,并以此反馈至发送端,实现不同的速率控制机制.实验结果表明,与传统的TFRC相比,改进的TFRC-JI在保持对TCP业务友好性的同时实现了链路的高效使用,并降低了传输时延抖动,从而较好地适应多协议共存的无线网络实时业务传输.     

网络拥塞控制模型Hopf分岔的PD控制

网络拥塞会导致信息丢失,时延增加,甚至系统崩溃。由于无线接入网络中的时变衰落和分组错误率,使得TCP协议在网络拥塞控制更加复杂。TCP Westwood是专门为高速无线网络设计的,大大提高了网络带宽的利用率,改善了网络性能。TCP Westwood/AQM拥塞控制的连续流体流模型被引用,源端采用TCP Westwood拥塞控制协议,路由器端采用主动队列管理(AQM)机制中的随机早期检测(RED)算法。为了延迟无线接入网络拥塞控制模型中霍普夫(Hopf)分岔现象的发生,采用比例微分(PD)控制器,通过选择通信延迟作为分岔参数,分析无线网络系统中的Hopf分岔行为,并由理论分析得知当分岔参数超过临界值时系统发生Hopf分岔。利用中心流形和规范型理论,推导得出系统发生Hopf分岔的条件和反映Hopf分岔性质,方向和周期的参数,数值仿真验证理论分析的准确性,表明PD控制器的有效性。     

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.     

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。     

无线网络的拥塞控制机制研究

由于有线网络TCP拥塞控制机制是建立在拥塞是网络丢包原因的基础上，所以该机制不能适应无线网络中高误码率造成的无线链路丢包的情况。因此，我们提出了一种改进的TCP拥塞控制机制AED和TCP．WX算法，此机制和算法能有效地降低无线网络中的丢包数，提高信道的利用率。     

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。