组播拥塞控制综述

在组播获得广泛应用之前,必须解决拥塞控制问题.组播拥塞控制有两个重要的评价目标:可扩展性和TCP友好(TCP-friendly).围绕这两个评价目标,介绍组播拥塞控制的研究现状,从不同角度对组播拥塞控制算法进行分析,并讨论最近的组播拥塞控制协议,最后指出今后的研究方向.     

基于逐段约束的组播拥塞控制机制研究

提出了一种基于逐段随机早期检测（RED）的网络层组播拥塞控制机制STSR,并对其有效性进行了数学推证,证明了STSR组播拥塞控制将具有更高的敏感度,组播传输链路也将具有更高的吞吐量。利用NS 2对STSR拥塞控制进行了模拟,结果证明它能保证对TCP流的友好,并实现了较粗粒度下的分布式控制。STSR在提高网络层组播健壮性的同时,最大限度地保证了其服务效率与质量。     

可靠组播拥塞控制

拥塞控制作为可靠组播协议的两个重要研究内容之一,已成为近几年来计算机网络与通讯领域的研究热点。分析了组播拥塞控制机制面临的基本问题,以及近几年针对这些问题提出的几种典型方案,最后指出未来的研究方向。     

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。     

Hop to Hop的组播拥塞控制

提出了一种基于逐段的网络层组播拥塞控制机制,对其有效性进行了数学推证,证明了信息包在不同优先级的转发约束下,STSR拥塞控制模型的缓冲区共享策略发生拥塞的概率小于分用策略,证明了在组播信息包的优先级高于非组播信息包的前提下,具有组播转发优先的STSR组播拥塞控制模型其缓冲区共享策略,更优于具有同等优先级的组播拥控模型的共享策略,这一结果的取得对于拥塞控制的相关研究具有很大的指导意义。     

分层组播拥塞控制技术研究*

分层组播是在异构网络中传输多媒体实时数据的一个重要解决方案。拥塞控制是实现分层组播的一个重点和难点问题。分析了分层组播拥塞控制机制的目标和需解决的基本问题,探讨了目前几种较为典型的分层组播拥塞控制协议,重点分析各协议解决基本问题,实现拥塞控制目标的策略。最后指出分层组播拥塞控制研究中的焦点。     

基于QPID-AVQ的组播拥塞控制机制

针对现有多媒体组播拥塞控制协议的不足,提出基于QPID虚拟队列管理的组播拥塞控制机制QPID-MCC。QPID-MCC在瓶颈路由器中采用QPID-AVQ队列管理策略,结合显式拥塞指示(ECN),按照一定的概率标记新到分组。接收端依据标记概率计算期望的TCP友好速率。发送端依据接收端的反馈信息并结合多媒体的最小带宽需求调整发送速率。仿真结果表明,QPID-MCC具有平滑稳定的发送速率、较好的公平性和较快的拥塞响应速度,并能满足最小带宽要求,保证多媒体业务的服务质量。     

IP组播及拥塞控制

近年来,随着信息技术的迅猛发展、网络应用大量增加,使得原来已经存在的、庞大的数据传输量成倍增长。而优化带竟是满足数据传输量增长的重要手段,IP组播和拥塞控制是优化带宽的重要通信手段。本文主要讨论IP组播的路由选择问题以及解决拥塞控制的五种策略。     

可靠组播拥塞控制最新研究进展

Congestion control,which is one of the important research points of reliable multicast protocol,has become a active field in the computer network and communication areas.In the paper the principal problems of congestion control for reliable multicast are analyzed first,and then merits and limitaition of methods for addressing these problems are demonstrated detailedly.At lats the future work is pointed out.     

不同组播拥塞控制协议的分析与比较

组播作为一种有效单对多、多对多的数据传输模式,其拥塞控制机制却仍未能达到有效与恰当的标准,这也成为了限制其广泛应用的一个瓶颈.本文介绍了组播拥塞控制的概念,提出了评价组播拥塞控制的标准,然后分析与比较几种IP组播拥塞控制协议的优缺点,以及应用层组播在解决拥塞控制上的优劣,对比了几种典型ALM协议的特点,并对ALM在解决拥塞控制方面提出了展望.     

一种改进的随机早期检测算法

针对随机早期检测(RED)算法稳定性差的问题,根据排队论知识,在分析了决定其性能要素的分布规律之后,得出结论：路由器缓冲区的队列长度是非线性分布的,路由器尾丢弃率随队列平均长度的增大而增大,但不是呈线性关系。给出了一种非线性改进算法,改善了算法的稳定性。     

一种改进的拥塞控制算法

为控制网络拥塞,提出一种改进的随机早期检测（RED)算法——基于加权和的随机早期检测（WHS-RED）算法。算法的基本思想是利用网络中队列长度及其变化率的加权和,动态地控制网络丢包率。建立了数学模型,并给出了计算机仿真分析结果。实验证明改进算法减小了网络丢包率和带宽延迟,在维持网络稳定性和减小队列的波动性方面优于原RED算法。     

非线性自适应拥塞控制算法研究

研究丢弃概率的变化率与队列长度稳定性间的关系,分析ARED算法及REM算法的丢弃概率计算函数,采用非线性化函数计算丢弃概率,提出一种非线性自适应拥塞控制算法(NLACCA),根据队列长度与目标队列长度中值的偏离程度动态地调整丢弃概率的变化率,从而减小队列长度波动,提高算法稳定性。在NS-2上进行的大量实验结果表明,该算法具有队列长度抖动性小、平均时延低、丢包数少等特点。     

一种动态参数的随机早期检测算法DRED

提出了一种根据网络统计特征动态调节参数的RED改进算法DRED（Dynamic RED）,它能够降低丢包率,提高RED算法的网络适应性和链路利用率。实验结果表明,DRED算法是有效的。     

随机早期检测RED及其改进算法的研究

目前,拥塞控制是Internet的一个研究热点。在网络通信中,仅仅靠端到端的TCP层基于滑动窗口的流量控制已很难满足网络中日益增长的业务量的要求,因此,网络本身必须采用某种手段参与拥塞控制。主动列队管理(AQM)作为目前路由器中广泛采用的拥塞控制策略,在保证较高吞吐量的基础上有效地控制队列的长度,让IP层参与了资源的分配控制工作。该文首先介绍了Internet中的TCP/IP拥塞控制策略,而后针对主动队列管理策略中的RED算法进行了详细的研究,最后提出了几种改进的RED算法。     

随机早期检测算法研究

RED消除了全局同步现象．较大地提高了物理线路的利用率，减少了对突发业务的偏见。但在有大量活跃TCP连接时，RED不能有效估计拥塞的严重性．从而降低链路利用率。针对这些问题提出了RED的改进算法。仿真表明．该算法在突发业务下能对拥塞作出更及时有效的反应．并能保证链路利用率。     

自相似业务下拥塞避免机制的实现

传统拥塞避免机制所采用的随机早期检测（Random Early Detection,RED）算法是建立在网络流量按Poisson分布的基础上,因此不适应具有自相似业务流量特征的Internet网。针对自相似业务流量特点,对RED算法进行了改进,提出了一种基于时间间隔的随机早期检测（Based Interval Random Early Detection,BIRED）算法。BIRED算法能够在自相似业务流量特征下,通过控制平均队列长度,避免网络进入拥塞状态。通过仿真比较了BIRED和RED的动态性能,显示了BIRED具有更好的鲁棒性,证明了BIRED比RED、DropTail更能适应自相似业务流量,减小系统负担,有效稳定平均队列长度,改善系统的暂态特性。     

一种路由器辅助的多速率组播拥塞控制策略

IP组播是一种有效的数据传输方式,由于其自身特性决定了在组播中实现可靠性和拥塞控制非常困难,因此设计合适的拥塞控制协议是一个迫切需要解决的问题,而这一点仅依赖于端系统控制拥塞的能力是有限的,文中尝试将一种主动队列管理(AQM)算法REM加入到多速率组播拥塞控制协议RLC当中,使网络本身参与对拥塞的监测和预防,并通过利用REM提供的拥塞指示(CI)对现有多速率组播解决办法在接收者加入层或者离开层的行为策略上进行改进。     

基于种群生态的组播拥塞控制机制

针对现有TCP类组播拥塞控制机制不具有速率平滑性、往返时间(RTT)公平性以及在高速环境中传输效率低的问题,提出一种基于种群生态理论的自适应高速组播拥塞控制机制。该机制在每个接收端实现瓶颈链路带宽和背景流速率的测量,并将这两个测量值用于种群生态模型中以计算期望服务速率,然后使用一种简单的反馈抑制机制选取期望服务速率最小的接收端作为代表,该代表将其期望服务速率反馈给源端控制发送速率。仿真结果表明新机制发送速率平滑,具有RTT公平性,在低速网络和高速网络中都能与单播流公平共享带宽资源。     

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。