异构无线网络中TCP Vegas算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络。异构无线网络中,TCP端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题。针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于TCP Vegas的传输层拥塞控制算法B-Evegas。给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口。仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后TCP连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延。     

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.     

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。     

可避免数据包乱序的网络层软切换方法及其性能分析

随着异构无线网络的融合和全IP网络的推广,网络层软切换方法不断演进,用以提高垂直切换的性能.但是,现有的软切换方法在下行垂直切换过程中会造成严重的数据包乱序.为此,文中在讨论下行垂直切换时数据包乱序的原因之后,提出了一种新型网络层软切换方法——SHORDER.该方法根据移动终端与其家乡代理之间的交互信令对终端所收数据包进行适当的缓存,能有效避免移动终端因下行垂直切换接收到乱序的数据包.该方法所具有的网络层独立性使其能与各种传输层协议及其改进协议相兼容.此外,文中还从理论上定量地分析了所提方法对TCP应用的切换时延、有效吞吐量及拥塞窗口的影响,并与现有的典型网络层软切换方法进行了比较.通过比较,得出了SHORDER机制的适用条件,并基于此,进一步改进了SHORDER方法.最后,在原型系统上的实验显示出了所提机制便于部署的优点以及该机制在其适用条件下的良好性能.此外,实验结果还显示出与数值分析结果的一致性.     

改进的网络拥塞控制策略算法研究

研究网络拥塞优化控制问题.针对网络承载量的不断增加,使得网络传输效率降低.传统网络拥塞控制算法要求系统根据无线网络的容量实时编号,动态调整TCP拥塞窗口的大小,难于建立准确的数学模型,从而导致网络带宽利用率低,网络拥塞严重.为了降低网络拥塞的概率,提出了一种改进的无线TCP拥塞控制算法.算法主要是集中解决在TCP拥塞窗口的大小调整问题上,首先利用BP神经网络对参数进行训练,有效地解决了TCP拥塞窗口大小的调整,从而实现了拥塞避免、快速重传和快速恢复机制,改善网络性能.实验结果表明改进的算法提高了网络平均吞吐量,带宽利用率更高,有效避免了网络拥塞.     

TCP-BM:一种适用于异构网络的TCP协议改进策略

针对异构网络中的拥塞控制问题进行了研究,以传统的TCP Reno协议为基础提出一种改进算法TCP-BM。利用往返时延值将慢启动阶段分为三个部分;利用往返时延值将拥塞避免阶段分为正增长和负增长两个过程。网络发生丢包后,通过往返时延值与历史记录的比较以及估计的带宽值的比较,区分丢包原因,从而对拥塞窗口和慢启动阈值采取不同调整策略。仿真验证证明,改进后的TCP算法性能优于传统的TCP Reno协议。     

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。     

TCP协议在无线网络中的一种改进方法

近年来,无线网络飞速发展,但由于其物理特性的影响,使其不如有线网络那么可靠,无线网络上的丢包率大大高于有线网络.当无线网络中出现丢包后,传统TCP协议会启动其拥塞控制机制,从而造成TCP性能的极大下降.对此提出了一种在传输层上改进wired-cum-wireless网络上TCP协议的方法--WirelessACK响应机制,力图在不改变有线网络的基础上提高TCP的性能.     

EHSTCP:改进的高速TCP算法

TCP在高带宽时延积网络中不能获得良好的性能,主要表现为低的吞吐量和大的窗口震荡.HSTCP算法解决了传统TCP算法在高带宽时延积网络下的性能瓶颈,但HSTCP在拥塞点时会产生大量的数据包丢失,同时当队列管理为去尾算法时,存在着严重的RTT不公平性问题.针对HSTCP算法的性能缺陷,该文提出一种在拥塞避免阶段进行拥塞避免模式切换的改进算法,称为EHSTCP.基于拥塞窗口历史值的端到端可用带宽预测方法,利用拥塞窗口历史信息来判断拥塞避免切换点.同时引入RTT公平因子,消除了HSTCP的RTT不公平性问题.NS2仿真实验验证了算法的有效性.     

MPSSF:一种低失序的缓存转发移动切换方案

全IP无线移动网络的微移动协议在无线接入网采用快速切换技术降低移动切换时延，同时采用了数据包缓存转发技术来解决切换过程中的丢包。多流转发方案存在较多的失序，使上层的TCP协议不适当地启动拥塞控制机制而降低吞吐量。单流转发方案虽然没有失序，但是会占用较多的网络资源并增加数据包的时延。提出一种多径单流转发方案MPSSF，较好地解决了移动切换过程中数据包的丢失与失序问题，同时网络资源消耗以及数据包时延也比单流转发方案显著减小。网络模拟实验表明，MPSSF在移动切换时避免了数据包失序，保持了TCP的拥塞窗口，对TCP性能的改善效果优于多流转发方案及单流转发方案。     

一种接收方驱动的无线TCP拥塞控制机制

为了提高有线/无线异构网络中TCP的传输性能,提出了一种新的接收方驱动的TCP拥塞控制机制TCP_LEB.该机制在接收方计算当前带宽和往返时间(RTT),并根据以往的带宽推导以后的可用带宽,然后反馈到发送方作为发送依据.同其他类似研究相比,该方法明显提高了无线网络中TCP的性能.仿真实验结果验证了算法的良好效果.     

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。     

TCP传输中往返时延偏移智能响应机制研究

为了提高高丢包率环境下的TCP传输性能,提出一种往返时延偏移智能响应机制。对往返时延偏移值进行标准化处理得到标准延迟因子,用这个因子对拥塞窗口增长和减小量进行修正,实现拥塞窗口增长速度随往返时延偏移自适应调整,能够区分随机丢包和网络拥塞。开发Linux内核模块实现了往返时延偏移智能响应机制,可快速部署到所有基于AIMD策略的拥塞控制机制。仿真结果表明,使用往返时延偏移智能响应机制,平均吞吐量超过cubic算法57%,能够有效提升高丢包率环境的带宽利用率。     

一种实现MAC层冲突反馈的跨层TCP拥塞控制机制

详细分析了传统的TCP拥塞控制算法在无线多跳网络环境下面临的问题,指出无线多跳环境下的MAC层信道竞争以及TCP拥塞窗口的过激增长机制是影响TCP性能的主要原因,提出一种新的TCP跨层拥塞控制机制TCP-CR.该机制中节点通过MAC层维护的链表信息,将冲突概率定时向源节点的传输层进行反馈,源节点根据获取的反馈信息做出拥塞窗口调整.仿真结果证明,该机制中源节点能有效根据当前MAC层网络状况做出及时动态调整,从而提高TCP的吞吐量.     

异构无线网络中一种TCP增强算法

在异构无线网络中TCP Vegas、TCP Westwood＋等TCP拥塞控制算法存在低延迟向高延迟网络切换时最小往返时间（Round-Trip Time,简称哪不能更新问题。对于这一问题,通过改进最小IUT计算方法提出一种基于TCP Westwood＋的增强算法。仿真结果表明该增强算法解决了最小RTT在切换后的更新问题,提高了异构无线网络中链路的利用率。     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

提高Ad hoc网络中的TCP性能:TCP-FSR

标准TCP把Ad hoc网络中的移动丢包错误解释为拥塞丢包,从而不必要地启动拥塞控制,降低了TCP性能.目前绝大多数的方法都是利用中间节点的反馈信息来改善Ad hoc网络中TCP性能.但当在同一条路由上同时发生多处链路中断时,现有方法在路由重建后不能从正确的状态开始恢复TCP传输,使得TCP在刚恢复传输时就启动‘快速重传/快速恢复＇.本文提出的TCP-FSR方法能够很好地解决这个问题,分析和试验证明此方法是有效的.     

基于链路选择的TCP改进机制

传统TCP拥塞控制主要是为带宽时延乘积较小和信道误码率很低的网络环境而设计的,难以很好地适用于异构网络下的通信环境。针对此问题提出了一种可选择的方案TCP-Selective,根据不同的链路类型选择不同的TCP算法,来解决单一TCP增强方案所不能解决的问题,对其在异构网络环境下的性能进行了仿真分析,结果验证了此机制具有更好的性能。     

基于带宽测量的TCP拥塞控制慢启动改进

TCP拥塞控制慢启动存在发送速率变化幅度大,网络性能低下的问题.分析相关慢启动改进算法及其局限,通过端到端时延带宽模型分析,提出基于带宽测量分阶段平滑慢启动改进算法,得出灵活慢启动参数模型并实现了自适应参数设置.仿真结果表明拥塞窗口中多个分组丢弃概率大大降低,网络传输性能得到明显改善.     

对TCP-Friendly拥塞控制协议的一种改进

TCP友好速率控制(TFRC)是用于对非TCP流进行拥塞控制的一种机制。由于无线环境下数据传输的丢包不一定是网络拥塞引起的,因此采用原有的TFRC协议常常会导致误操作。采用有偏队列管理策略,这个策略可以添加到任何主动队列管理机制中去区分拥塞丢包和非拥塞丢包,减少不必要的拥塞控制,使无线网络的传输性能得以提高。通过网络模拟软件进行模拟实验,验证了此方法对无线网络传输速率的稳定性有明显改善,保证了应用层的QoS。