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。     

基于带宽估计的TCPW改进算法

TCP Westwood (TCPW)协议在误码率较高、带宽不稳定的无线网络环境下,已经表现出比传统TCP更为优越的性能,但它不能区分丢包的原因,在带宽利用率及性能上仍显不足.针对此问题,提出了TCPW改进算法TCPW-J,基于带宽估计值的变化情况划分网络拥塞等级,以区分拥塞丢包和无线丢包.仿真结果表明,TCPW-J算法提高了网络带宽利用率,并保持了较好的公平性和友好性.     

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。     

基于GEO卫星链路丢包区分的TCP Westwood改进算法

在分析TCP Westwood (TCPW)算法优缺点的基础上,针对其应用于同步轨道(GEO)卫星链路时存在的不足,结合Vegas、Veno及LogWestwood+等改进算法的优势,基于预测的下一时刻的网络带宽,把窗口调整与带宽利用情况相结合,提出了一种新的适合于GEO卫星链路的基于丢包区分的TCP Westwood改进算法。改进算法将每个阶段的窗口调整与带宽估计、网络状态紧密联系起来,结合网络状态和带宽估计判断拥塞窗口的合理性,动态地调整拥塞窗口,使拥塞即将发生时,窗口能及时下降到适宜的水平,尽量避免由于拥塞而导致的分组丢失。仿真结果表明,改进算法提高了TCP westwood在GEO卫星链路中应用时的性能,具有较好的吞吐量、公平性、友好性和较低的丢包率。     

卫星网络中一种改进的TCPW算法

针对卫星网络通信路径改变会引起往返时延剧烈变化,以及长延时环境会引起TCPW校准拥塞窗口精度下降的问题,提出了一种TCPW的改进方案——TCPW-CC。该算法减小了空间链路传播时延对算法性能的影响,利用星上拥塞系数δ作为调整拥塞窗口的依据,同时将窗口调整从每丢包后进行一次修改为每一个RTT进行一次,使得窗口的增长不再激进。仿真实验表明,所提改进方案提高了网络吞吐量,降低了丢包率。     

高误码率无线环境的TCPW改进算法

针对TCP Westwood（简称TCPW）拥塞避免算法在高误码率无线网络环境下不能区分丢包原因和性能仍显不足的问题,在中间节点提出了一种简单有效的拥塞标记机制,称为CM（Congestion Marking）,它是基于ECN的,将拥塞程度划分为无拥塞、轻度拥塞和重度拥塞三种情况,与TCP Westwood算法结合,形成了基于ECN的TCPW CM算法,能有效地区分拥塞丢包和无线丢包。仿真实验表明,改进后的算法在高误码率情况下提高了网络利用率和吞吐量,同时仍具有良好的公平性和友好性。     

TCPW-REAL：基于无线网络的TCPW改进协议

传统的TCP协议在有线网络中能够良好地工作,但用于无线网络时则性能有所下降.其原因在于,传统的TCP协议无法分辨网络丢包原因,如网络拥塞、链路断开、信道错误或者链路改变.为了提高TCP协议在无线网络中的性能,提出了TCPW-REAL协议,该方案参考了TCPW协议,通过改变其时应答包流的计算方式来时带宽进行更精确的估测.同时,给出了TCPW-REAL的算法并利用仿真对算法进行了验证.分析和仿真结果表明,该方案能够有效地改进TCPW在无线网络的性能.     

基于非线性窗口增长的TCP Westwood改进算法

TCP Westwood(TCPW)算法在拥塞避免阶段拥塞窗口采用线性增长方式,不利于快速获得高吞吐量和维持高吞吐量。该算法在慢启动阶段仍然采用指数增长模式,从而导致大量突发数据的产生,造成拥塞。针对以上不足,提出了改进算法——NLTCP Westwood(NLTCPW)。该算法在慢启动阶段发送窗口较TCPW算法能更快地到达10个包左右,之后窗口增长速度较TCPW算法则有所减慢;而在拥塞避免阶段采用基于当前拥塞窗口大小的先快后慢的非线性增长方式。数学模型分析和仿真结果表明,NLTCPW算法在高速网环境下的性能较TCPW更好,具有较好的吞吐量、稳定性、友好性和较低的丢包率。     

V2G网络中基于带宽自适应的拥塞控制协议优化

V2G网络下PLC链路带宽受限、高误码率等特点导致现有的TCP NewReno拥塞控制机制缺乏对丢包类型的有效判断,将链路上由噪声干扰的随机错误丢包与网络拥塞丢包统一当做拥塞事件处理,从而造成不必要的拥塞避免,导致了低吞吐量问题.根据此问题,提出了一种基于带宽自适应的拥塞控制算法.该算法通过分组预测拥塞等级感知网络状态,由此估计可用带宽来判断丢包类型,实现了拥塞窗口自适应调节.仿真结果表明该算法在拥塞窗口的增长、吞吐量、公平性、收敛性和友好性等方面都优于现有算法,V2 G网络的吞吐量得到明显提升.     

无线网络TCP协议纯端到端解决方案研究

针对无线环境中误码率偏高的特点,着重讨论改善TCP协议性能的方案,并重点研究了纯端到端解决方案中的两种典型TCP协议：TCPW和TCP-Real协议。纯端到端解决方案保持了TCP协议端到端的语义。通过不同误码率下传输性能的仿真,表明两种协议在无线环境下性能均明显优于其他TCP协议。     

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RTT的TCPW拥塞控制算法的改进

无线网络受传输介质的限制,传输过程中会受到较大干扰,产生抖动,这种抖动会产生零星丢失而被拥塞控制机制误认为拥塞发生.TCP Westwood 协议(简称TCPW)就是这样不能区分拥塞丢失和无线抖动丢失,导致拥塞机制过于敏感,降低了带宽利用率.基于此,根据RTT值的估计对TCPW协议进行修改--称之为TCPW BR.该算法以测得的平滑RTT值并依据加权平均思想划分拥塞等级,判断拥塞丢失和无线抖动丢失.仿真结果表明,TCPW BR算法增强了无线网络对拥塞和随机差错的判断处理能力,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.     

基于TFRC的RTP报文研究与应用

介绍了RTP/RTCP协议的最新发展趋势--基于TFRC的RTP报文,它是在原有的RTP协议(RFC 3550)的基础上进行了扩展,使其支持TCP友好速率控制(TFRC).TCP友好速率控制(TFRC)是一个基于单播流的拥塞控制,经常用来消除网络拥塞.它根据当前的网络状况、往返时间、丢失分组情况等计算出TCP友好速率.还简要介绍了往返时间(RTT)、吞吐率方程的计算方法,并以oRTP为基础,分析其中的数据结构,简单实现了基于TFRC的RTP报文.     

TCP-ACC: performance and analysis of an active congestion control algorithm for heterogeneous networks

Transmission control protocol (TCP) is a reliable transport layer protocol widely used in the Internet over decades. However, the performances of existing TCP congestion control algorithms degrade severely in modern heterogeneous networks with random packet losses, packet reordering and congestion. In this paper, we propose a novel TCP algorithm named TCP-ACC to handle all three challenges mentioned above. It integrates 1) a real-time reorder metric for calculating the probabilities of unnecessary Fast Retransmit (FRetran) and Timeouts (TO), 2) an improved RTT estimation algorithm giving more weights to packets that are sent (as opposed to received) more recently, and 3) an improved congestion control mechanism based on packet loss and reorder rate measurements. Theoretical analysis demonstrates the equilibrium throughput of TCP-ACC is much higher than traditional TCP, while maintaining good fairness with regard to other TCP algorithms in ideal network conditions. Extensive experimental results using both network emulators and real network show that the algorithm achieves significant throughput improvement in heterogeneous networks as compared with other state-of-the-art algorithms.     

TCPW协议的跨层优化设计

传统TCP协议直接应用于混合网络会导致网络性能下降,基于带宽估算的TCPW协议是一种端到端的解决方案。针对TCPW协议带宽估算不够准确的问题,利用介质访问控制层的请求发送次数作为拥塞度量,提出TCPW协议的跨层优化设计。仿真结果表明,该优化设计的总吞吐量和公平性相比TCPW协议分别提高了23.8%和2.5%。