一种基于链路传输延迟的MPTCP拥塞控制算法*

由于传统TCP拥塞控制算法直接应用到MPTCP(Multipath Transport Control Protocol)中存在公平性问题,以及不能有效地发挥多路径传输的优势,因而从公平性方面对MPTCP现有拥塞控制算法进行研究.研究发现,现有的MPTCP拥塞控制算法均受到相同的回路时间限制.提出一种基于链路延迟的RTT补偿算法(Compensating for RTT mismatch,C-RTT ).该算法通过设置网络带宽占用比参数以及对MPTCP连接的子流设置侵略因子,从而保证瓶颈链路处MPTCP数据流和TCP数据流公平地共享可用带宽.最后通过NS3仿真实验证明,该算法能够有效地补偿链路中因RTT不等引起的公平性问题,并避免链路之间数据的非周期抖动,且保证了多路径传输的优越性.     

一种基于抖动测量的细粒度拥塞控制机制

传统的基于RTT的拥塞控制方法存在着链路的不对称性，不能准确地反映单向链路上的网络状况问题。另外，传统的“加性增、乘性降”拥塞控制算法，粒度太粗。针对这些问题，文章提出一种基于抖动测量的细粒度拥塞控制机制，根据测量的抖动值，动态调节预测算法中的α因子，使之自适应网络状况。同时将网络状态划分五级，对不同级下的网络状态进行不同的控制。实验证明，该算法可及时、有效地控制网络拥塞。     

一种异构网络TCP拥塞控制算法

针对互联网中端对端带宽、时延和丢包率等的差异性日益加剧,导致TCP传输性能严重退化,该文提出一种链路自适应TCP拥塞控制算法(INVS)。INVS在拥塞避免阶段初期采用基于指数函数的凸窗口增长函数,以提高链路利用率;在窗口增长函数中引入了自适应增长因子实现窗口增长速率与链路状态相匹配;采用了自适应队列门限的丢包区分策略以提高无线环境下TCP的性能。性能分析和评估表明,INVS提高了TCP拥塞控制算法的吞吐量、公平性、链路利用率和RTT公平性。     

ATM网络中面向ABR服务的一种流量控制机制

在ATM网络有效和稳定的运行过程中,拥塞控制起着重要的作用.对此,本文提出一种方法来设计基于速率的流量控制机制以便调节ABR服务并有效地控制网络拥塞.目标是在多个竞争用户间公平分配可用链路带宽、维持瓶颈结点的队列长度在希望值.该机制基于最小节拍(DR)控制并具有非常简单的结构.仿真结果表明,该控制机制是公平的并且具有快速收敛、无振荡和高链路带宽利用率的优点.     

一种用于ATM网中ABR多点对点连接的拥塞控制算法

ATM网中ABR多点对点连接的拥塞控制算法的研究目前尚处于起步阶段。已有的研究成果都集中于将原来点对点连接的控制算法移植到多点对点环境中来,尽管这可以方便地实现基于信源的公平性,但却不可避免地造成各ABR连接之间的带宽分配不公平。本文研究了基于VC／信源的公平性准则下拥塞控制算法的特点,首次提出了这类算法的设计原则,并给出了一种具体的拥塞控制算法。仿真结果表明,该算法不仅能实现基于VC／信源的公平性,而且在收敛速度、链路利用率等其它方面也具有良好性能。     

基于线性回归的卫星数据传输TCP拥塞控制研究

针对当前卫星数据地面传输环境遇到的诸如TCP传输时延长、误码率高、带宽不对称等和网络拥塞密切相关的问题,文中从拥塞控制的角度出发,在基于往返时延的拥塞控制算法Vegas基础上,加入对往返时延(RTT)的动态控制机制,以此为突破点对整个卫星数据地面传输的网络资源进行优化和调整,提高网络资源利用率。实现对往返时延(RTT)动态调整的方法是对已得到的往返时延数据进行线性回归分析,通过不断地线性回归优化对数据进行拟合得到基于预测的往返时延算法Lr Vegas。     

基于显式速率的TCP友好的UDP拥塞控制策略

本文提出了一种基于显式速率的UDP拥塞控制策略：通过源端和网络中的路由器相互配合，使得实时UDP应用能够根据网络的反馈以瓶颈链路的公平带宽为速率发送数据。此种控制策略对TCP应用是友好的，并且提高了网络的吞吐量和利用率。仿真结果表明：基于显式速率的UDP拥塞控制策略与采用TFRC(TCP—Friendly Rate Control)的UDP拥塞控制策略相比，在吞吐量、TCP友好性等方面性能有较大提高。     

基于PⅡ控制器的XCP带宽补偿算法

XCP在多瓶颈网络中存在缺陷,利用率和公平性显著下降.本文根据控制论中的反馈补偿原理,提出一个基于PⅡ控制器的XCP带宽补偿算法.仿真实验表明该带宽补偿算法能够有效消除XCP在多瓶颈网络中的缺陷,各条链路都能够获得100%的利用率,各条瓶颈流都能够获得最大最小公平带宽.     

TCP-H：基于三重判决的TCP拥塞控制

在异构无线网络中存在高误码、切换、信号衰落等链路特性,使传统的TCP拥塞控制机制受到了挑战。在不增加开销的情况下,基于丢包检测、RTT时间和ACK返回速率三重判决,提出了一种新的TCP拥塞控制机制（TCP—H）。仿真结果表明,TCP—H增强了对拥塞和随机差错的区分能力,满足公平性要求,改进的最小RTT计算方法解决了在低延迟向高延迟网络切换的时Vegas,Westwood等算法存在的最小RTT更新问题,有效提高了在异构无鲅网络环埔下TCP的性能．     

基于RTT的TCP流带宽公平性保障机制

TCP端到端的拥塞控制机制使得TCP连接获得的瓶颈带宽反比于RTT(数据包往返时间)。为了缓解TCP对于RTT较小流的偏向,区分服务的流量调节机制在RTT较小的流取得目标速率且获得多余资源的情况下可以确保RTT较大流不至于饥饿。现有的基于RTT的流量调节机制在网络拥塞程度较轻时非常有效,但是当网络拥塞程度较重时,由于对RTT较大流的过分保护而导致RTT较小流饥饿。因此,通过引进自适应的思想提出了改进方法,其主要思想就是根据网络的拥塞程度自适应地调整对RTT较大流的保护程度。大量的仿真试验表明所提的机制能有效保障TCP流的带宽公平性并且比现有的方法具有更好的强壮性。     

基于跳到跳信息的卫星网络传输控制协议研究

设计了一种适用于卫星网络的传输控制协议TPSN。该协议使用异步跳到跳确认,快速恢复成段丢失数据,并采用基于检测窗口的端到端选择性否定应答(SNACK)机制,减少协议控制信息,保证数据可靠传输。在跳到跳可靠性保证机制基础上传输网络负载,实现在避免网络拥塞条件下高效利用网络带宽资源,并保证具有不同端到端往返时延的异种数据流之间的公平性。仿真结果表明TPSN能够在长延迟、误码率高、链路频繁切换的卫星网络中保证高效的带宽利用、可靠的数据传输以及各数据流之间的公平。     

Local stability of REM algorithm with time-varying delays

We investigate the local stability in equilibrium for an Internet congestion control algorithm proposed by Low (see IEEE/ACM Transactions on Networking, vol.7, p.861-875,1999). The network consists of multisource and one-bottleneck link with heterogenous time-varying propagation delays. Linear matrix inequality (LMI) stability criteria is presented for discrete congestion control algorithm of TCP/REM dual model, which can be efficiently and easily solved by the LMI toolbox provided by Matlab software. An important feature is to acquire the maximum network delays to guarantee the stability of congestion control algorithm, i.e., the scale stability domain of REM algorithm.     

Optimizing routing based on congestion control for wireless sensor networks

Along with the increasing demands for the applications running on the wireless sensor network (WSN), energy consumption and congestion become two main problems to be resolved urgently. However, in most scenes, these two problems aren’t considered simultaneously. To address this issue, in this paper a solution that sufficiently maintains energy efficiency and congestion control for energy-harvesting WSNs is presented. We first construct a queuing network model to detect the congestion degree of nodes. Then with the help of the principle of flow rate in hydraulics, an optimizing routing algorithm based on congestion control (CCOR) is proposed. The CCOR algorithm is designed by constructing two functions named link gradient and traffic radius based on node locations and service rate of packets. Finally, the route selection probabilities for each path are allocated according to the link flow rates. The simulation results show that the proposed solution significantly decreases the packet loss rate and maintains high energy efficiency under different traffic load.     

基于链路资源改进RED算法研究

Internet上随着网络的不断发展和用户的要求越来越高,以为用户提供更高服务质量（Quality of Service,QoS）为目标的研究越来越重要。而强壮的网络拥塞控制是保障用户服务质量的基础。“随机早期检测算法”（Random Early Detection,RED）[1],由于其在实际应用的广泛,成为研究热点。文章首先探讨远端流和近端流在在传输过程中的不公平性和链路资源利用情况,在此基础上提出路由器将网络中的流分为远近两种区分对待,改进RED算法以提高链路资源的利用率和流在传输过程中的公平性。     

A TCP acceleration algorithm for a wireless link using rate adaptation based on round-trip-time and virtual receiver window information

Fast transmission control protocol (TCP) was previously proposed for high capacity network environments with long delay, and "FAST TCP with Snoop" performs better than conventional TCP enhancements in mobile wireless network environments. However, FAST TCP has limitations when used over a dynamic mobile wireless link with a high frame error ratio (FER) and frequent delay changes due to the variable rate. We propose an enhanced TCP acceleration algorithm at the TCP sender side which efficiently adapts to the maximum transmission rate of a mobile wireless link using the round trip time (RTT) and virtual receiver window (RWND) information. The proposed algorithm provides superior performance over mobile wireless network environments.     

PDAVQ：一种基于PD控制的自适应虚拟队列管理算法

提出了一种新的基于比例差分控制的自适应虚拟队列管理(AVQ)算法—PDAVQ,用于对网络链路中产生的拥塞进行控制,以达到有效利用网络带宽,使整个网络系统达到稳定,缓解网络拥塞的目的。而且本文对所提算法运用控制理论对系统的稳定性进行了证明,给出了满足系统稳定性条件的参数选择方法和 PDAVQ 算法的具体描述。最后,通过 ns2 仿真实验与现有的 AVQ 算法比较,结果表明,所提 PDAVQ 算法具有较高的吞吐率、较低的链路延迟和数据丢失率,并能更快的使整个网络系统达到稳定,具有较好的网络性能。     

Multipath congestion control algorithm based on link capacity

Factors such as link differences and TCP friendliness constraints lead to the problem of unfair bandwidth allocation when the TCP congestion control mechanism was applied directly to multi-path transmission.To address the problem,it was proposed that a multipath congestion control algorithm was based on link capacity.The proposed algorithm which was based on the concept of feedback regulation achieved multipath joint congestion control by establishing the M/M/1 cache queue model to adjust the throughput rate of senders.Experimental results show the proposed algorithm can improve the multipath transmission bandwidth utilization and the multipath congestion control algorithm responsiveness,and ensure the fairness of multipath transmission.     

一种基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法

空间通信的TCP大多数是基于Vegas算法,该算法需要对往返时延进行较为精确的测量,这在具有极长且可变时延的信道特征的深空通信环境中很难实现。提出一种基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法,该算法采用数据块的形式发送数据,依据历史数据设定差错容忍度,利用分组丢失率测量值进行拥塞状态判断及发送窗口大小调整,从而使用较小的开销达到较高的传输效率。最后,利用数学建模方法,证明基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法的吞吐量比传统TCP的Tahoe算法提高34%,比Reno算法提高22%。     

无线Mesh网络中基于链路负载估算的拥塞控制策略

针对无线Mesh网络的网络特性,提出了一种基于链路负载估算的拥塞控制策略LLECC。LLECC算法计算有效链路带宽和链路负载估算确定RED算法中的调整因子,通过调整因子调整RED算法中的参数从而实现动态的对无线网络拥塞控制。详细讨论了LLECC算法的实现过程和相关参数的计算方法,通过仿真分析验证了该算法对无线Mesh网络性能的提高。