一种模糊控制的组播速率调节机制

目前多数组播拥塞控制机制采用模拟TCP窗口机制传输流媒体业务,尽管保证了TCP友好性,但是速率不够平滑,不能很好地满足流媒体组播业务服务质量的要求。针对这一问题,提出了一种模糊控制的组播速率调节算法（FC-MRAA）。该算法基于模糊控制理论设计了两个模糊控制器,一个根据接收端的反馈信息计算速率增量,保证TCP友好性;另一个根据路由器缓冲区占有率计算控制增益,平滑发送速率。仿真结果表明,该算法具有良好的速率平滑性和TCP友好性。     

服务质量敏感型空间信息服务引擎设计

为避免基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略在调整多媒体流的发送速率时变化波动较大的问题,提出一种新的改进策略——延迟预警算法,通过在发送端设置延迟预警信号,对TFRC流的发送速率进行调整,使其在与TCP流的竞争中变得更加平滑。仿真实验结果表明,该算法能够有效改善TFRC的性能,具有良好TCP友好性及速率平滑性。     

延迟预警在TFRC拥塞控制中的应用

为避免基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略在调整多媒体流的发送速率时变化波动较大的问题,提出一种新的改进策略——延迟预警算法,通过在发送端设置延迟预警信号,对TFRC流的发送速率进行调整,使其在与TCP流的竞争中变得更加平滑。仿真实验结果表明,该算法能够有效改善TFRC的性能,具有良好TCP友好性及速率平滑性。     

TCP友好拥塞控制机制改进研究

该文主要针对TC-TFRC中可容忍计时器固定设置所存在的缺陷,通过引入速率差来判断网络拥塞状况,并以此动态设置可容忍暂态计时器的计时时间。通过实验表明,在网络轻微拥塞时,改进的ETFRC策略能够以流媒体最低播放速率传输数据,在保证不引发更严重的网络拥塞的情况下,保证流媒体的正常播放;当网络发生严重拥塞时,ETFRC通过对网络现状的检测,在更短的时间内终止了低于流媒体最低播放速率的无效数据传输,避免造成个更大的网络拥塞,比TCTRFC具有更好的TCP友好性。     

基于缓冲区控制的TCP友好速率控制机制

TFRC因没有考虑流媒体传输过程中发送速率对接收端缓冲区的影响,导致其在保证TCP友好性的前提下盲目的增长发送速率,造成缓冲区溢出、占用过多的带宽等问题.由此在TFRC基础上提出了基于缓冲区控制的TCP友好速率控制机制BC-TFRC.该机制的发送端在传输过程中根据接收端反馈的缓冲区水位状态和自身检测的网络状态调整发送速率.实验结果表明,BC-TFRC能解决TFRC存在的问题,在保证流媒体播放质量的同时又不多占用网络带宽.     

用于流媒体的平滑传输控制协议

为减小传输流媒体业务时的速率抖动,提出一种平滑传输控制协议（Smooth Transmission Control Protocol）。该协议的速率控制主要在接收端实现：接收端不断检测丢包,如果发生丢包,就通过丢包率和当前的发送速率估算端到端的实际传输能力,依据纯属能力减小发送速率;如果没有发生丢包,则模拟TCP的和式增加策略以提高发送速率。使用丢失率降低发送速率,避免了TCP中积式减小的过激行为,减小了速率抖动,获得平滑的发送速率。仿真实验表明,STCP发送速率平滑,时延抖动小,具有TCP友好性,适用于流媒体的传输控制。     

IP网络实时视频流的传输控制算法AVTC的研究

随着实时音视频流和多播应用的发展，越来越多的非TCP流将出现在IP网上，它们可能和TCP流不公平地竞争网络带宽．针对TFRC算法存在的一些缺陷、Rtt的计算以及具体的实现等问题进行了讨论，并提出了IP网的自适应实时视频传输控制算法AVTC(adaptive video transmission control)．在AVTC算法中，发送端通过从接收端得到当前网络的状态信息，从而估计得到比较合适的发送速率，并动态地调整发送端的发送速率以适合当前网络的状况．AVTC算法满足实时视频流传输的实时性要求以及与TCP流公平地分享带宽的TCP友好性要求．     

松弛算法在TCP友好速率控制中的应用

由于TCP友好速率控制（TFRC）机制在实时多媒体应用中,TFRC流的发送速率波动性明显,不利于实时多媒体流的传输。采用松弛算法对TFRC流的发送速率进行自适应约束,使TFRC流发送速率在与TCP流竞争中变得更加平缓、收敛。实验结果表明,松弛算法能够改善TFRC的性能,提高实时流媒体的传输质量。     

大数据量实时视频流单播传输拥塞控制机制研究

通过对丢包率进行卡尔曼过滤分析预测网络负载状况,结合接收缓冲区大小设置来平滑发送速率,在分析TCP友好拥塞控制的基础上,提出了一种基于RTCP反馈的TCP友好拥塞控制机制。对该机制的TCP友好性、视频的回放质量进行了试验和结果分析。     

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。     

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。     

可用带宽测量的TCP友好性仿真分析

以发送包链为特征的可用带宽测量会产生较大探测流量而影响网络性能.设计了三种具有不同包链长度的测量模式模拟典型的包链发送策略,仿真分析了可用带宽测量的TCP友好性.发现可用带宽测量的TCP友好性并不理想,原因在于探测流会增大TCP流的时延及丢包而触发TCP的拥塞控制机制.仿真中最大降低TCP数据传输量近16%;且太长或过短的包链发送策略对TCP性能有更大影响.在Pathoad这一典型可用带宽测量工具中的分析结果进一步验证了该结论,且得出了Pathload的应用策略.     

Joint Design of Source Rate Control and QoS-Aware Congestion Control for Video Streaming Over the Internet

Multimedia streaming over the Internet has been a very challenging issue due to the dynamic uncertain nature of the channels. This paper proposes an algorithm for the joint design of source rate control and congestion control for video streaming over the Internet. With the incorporation of a virtual network buffer management mechanism (VB), the quality of service (QoS) requirements of the application can be translated into the constraints of the source rate and the sending rate. Then at the application layer, the source rate control is implemented based on the derived constraints, and at the transport layer, a QoS-aware congestion control mechanism is proposed that strives to meet the send rate constraint derived from VB, by allowing temporary violation of transport control protocol (TCP)-friendliness when necessary. Long-term TCP-friendliness, nevertheless, is preserved by introducing a rate-compensation algorithm. Simulation results show that compared with traditional source rate/congestion control algorithms, this cross-layer design approach can better support the QoS requirements of the application, and significantly improve the playback quality by reducing the overflow and underflow of the decoder buffer, and improving quality smoothness, while maintaining good long-term TCP-friendliness     

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。     

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。     

Use of competition detection in TCP for simple topology networks

The fairness (or TCP-friendliness) of recent high-speed TCP proposals for high bandwidth-delay product networks is generally poor. We believe that the lack of TCP-friendliness of high-speed TCP proposals stems from their ineffectiveness in detecting competing TCP flows. We suggest a competition detection mechanism for a single TCP flow to detect the presence of competing TCP flows. We propose a new TCP, called Adaptive TCP (A-TCP) to demonstrate the usefulness of the competition detection mechanism. A-TCP uses the competition detection mechanism to control its aggressiveness: If it does not detect competing flows, a single A-TCP flow increases its sending rate aggressively in order to highly utilize the network. Otherwise, it behaves like a standard TCP flow to fairly share network resources with competing flows. We implemented A-TCP as part of Linux as well as in ns-2. Experimental results show that A-TCP achieves better fairness than existing high-speed TCP proposals when they compete against standard TCP in simple topology networks.     

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。     

AFDX交换机的队列整形调度研究

AFDX交换机的静态优先级非抢占式队列调度(SPUS)算法不能消除输出分组中的随机抖动。为此,采用将虚拟时钟作为分组调度发放合法时间的方法对SPUS算法进行改进。在发往级联端口的分组输出之前,先经过整形调度使数据流均匀地输出,以确保交换机的服务质量。仿真结果表明,改进后的算法可消除输出分组随机抖动,适用于交换机级联端口。