基于吞吐量和队列检测的TCP Vegas改进算法

TCP Vegas协议通过比较期望吞吐量和实际吞吐量的差值来进行网络拥塞控制,相对TCP Reno协议具有更佳的网络稳定性和利用率。通过分析两种协议在复杂环境中的网络性能,证实TCP Vegas协议在共存环境下公平性欠佳的结论,并提出一种基于网络自适应的TCP Vegas改进算法。该算法通过对期望吞吐量自适应改进和对队列拥塞监测的优化,提高了协议在复杂环境中的自适应性,增强了与TCP Reno协议共存环境下的公平性,最后通过仿真证明了改进算法的有效性。     

MANET TCP-Vegas跳数自适应算法的设计与实现

TCP Vegas是为有线网络设计的一种拥塞控制算法,在MANET下使用存在诸多问题。提出一种在MANET环境下提高TCP Vegas性能的新算法TCP Vegas-HA(TCP Vegas-Hops Adaptive),该算法通过测试获取一组不同跳数和节点缓存下的最优阈值作为经验值,在新的拥塞控制算法中引入跳数自适应机制,并针对路由改变时往返时间最小值baseRTT无法精确测量的问题,提出新的利用经验值的测量方法。对算法仿真执行的结果表明,该算法对网络环境的变化具有良好的适应性,能有效提高TCP Vegas在MANET中的吞吐量。     

基于模糊调节滑模面的TCP拥塞控制算法研究

基于模糊自适应滑模控制提出了一种拥塞控制算法。该算法通过模糊调节滑模表面使队列跟踪性能得到改善,对于网络模型的不确定性、网络参数的时变性以及非TCP适应流所引起的网络抖动该算法具有很强的鲁棒性。仿真结果表明该方法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时使队列震荡最小,结果也表明在网络条件变化的情况下,该算法优于模糊控制和变结构控制。     

无线网络中基于显式拥塞反馈的TCP协议跨层设计研究

无线网络的特殊性使得有线网络下TCP的拥塞控制方法不能直接应用在无线网络中,因此出现了一些跨层设计方法来优化TCP的性能.但是目前跨层优化的实现方法中没有充分考虑与已有TCP协议的相互融合,使得其应用受到一定的限制.为此,提出了基于显式拥塞反馈的TCP协议跨层设计模型,并详细讨论了其可行性、兼容性和扩展性.该模型对混合网络中的TCP协议的研究具有较好的参考价值.     

一种改进的无线网络TCP拥塞控制算法

传统基于有线环境的传输控制协议(TCP)技术无法适应链路质量相对较差的无线环境。为此,提出一种改进的对数增加自适应减少(NewLIAD)算法。在慢启动阶段根据带宽确定最优拥塞窗口,在网络拥塞阶段动态减少拥塞窗口,以保证系统的整体吞吐量。仿真结果表明,该算法有较好的发送速率平滑性,能减少数据抖动,提升无线网络的TCP性能。     

有线无线网络TCP友好流媒体拥塞控制机制

在TCP友好拥塞控制方法比较基础上,为了实现流媒体平滑传输以及保证TCP流友好性,提出了TCP友好速率控制算法WTFCC。该算法能够在接收端区分网络拥塞丢包和链路错误随机丢包,准确判断网络拥塞状况;结合接收端缓存区占用程度,自适应实施多级速率调节。仿真实验结果表明,该机制对TCP流是友好的,并且保障了媒体播放质量,在有线无线混和网络中具有很好的性能。     

一种丢包区分方法及其在Linux下的实现

针对传统拥塞控制机制在无线链路丢包的情况下出现的盲目降低拥塞窗口、TCP吞吐量下降的问题,研究无线/有线混合环境下基于该机制的一种丢包区分方法——WECN,在Linux操作系统下进行实现。搭建混合网络实验床仿真WECN与TCP Reno, TCP Westwood 2种协议相结合的网络模型。测试结果表明,WECN能扩展到已有的TCP协议中,提高含无线链路网络中TCP的吞吐量。     

混合网络中一种基于拥塞概率预测的TCP协议

现有的TCP协议采用丢包事件、拥塞反馈信息或往返时延等信息启动拥塞控制,而这些基于单个数据包信息的方法进行丢包区分的能力较弱,使得有线/无线混合网络中的非拥塞丢包影响了TCP的拥塞控制行为.本文提出了一种新的TCP协议,PceReno(Probability of Congestion or Error),它通过对最近一段数据的拥塞概率预测来决定如何响应当前丢包事件,从而避免盲目的启动拥塞控制.这种先应式拥塞感知和后应式拥塞响应相结合的拥塞控制方法不需要增加额外的开销,完全依赖于原有的拥塞控制.实验结果表明PceReno能够较好地对抗随机错误,有效提高TCP在混合网络中的吞吐量.     

提高TCP吞吐量的拥塞控制算法

为了在有线和无线共存的网络中提高TCP吞吐量,基于常量窗口理论,提出了一种新的拥塞控制算法C-TCP。分析了C-TCP算法发送方在生命周期中经历的3个阶段,设计了有线/无线网络方案,通过NS2仿真平台获取了C-TCP拥塞窗口的最佳值,把该值设置为实验所需的常量值。基于无拥塞的单TCP链路和拥塞的多TCP链路两种情况,无线子网在常量差错率和突发差错两种状态下,分别仿真实现了C-TCP、TCPReno和TCPW这3种算法的吞吐量性能实验。仿真实验结果表明,C-TCP算法在吞吐量上优于其他两种算法。     

基于无线-有线混合网的TCP友好速率控制算法

研究了实时多媒体业务传输协议在无线－有线混合网络中所面临的新问题,在此基础上提出了一种基于TCP友好速率控制协议的新的实时业务的流控机制,利用延迟抖动率作为丢包分辨信号来调整TFRC的速率控制,以区分拥塞丢包和无线信道丢包。大量的NS仿真实验表明：该算法在无线－有线混合网络中能提高有效通过量,对于TCP流具有良好的公平性。     

Improving Throughput of Transmission Control Protocol Using Cross Layer Approach

Most of the internet users connect through wireless networks. Major part of internet traffic is carried by Transmission Control Protocol (TCP). It has some design constraints while operated across wireless networks. TCP is the traditional predominant protocol designed for wired networks. To control congestion in the network, TCP used acknowledgment to delivery of packets by the end host. In wired network, packet loss signals congestion in the network. But rather in wireless networks, loss is mainly because of the wireless characteristics such as fading, signal strength etc. When a packet travels across wired and wireless networks, TCP congestion control theory faces problem during handshake between them. This paper focuses on finding this misinterpretation of the losses using cross layer approach. This paper focuses on increasing bandwidth usage by improving TCP throughput in wireless environments using cross layer approach and hence named the proposed system as CRLTCP. TCP misinterprets wireless loss as congestion loss and unnecessarily reduces congestion window size. Using the signal strength and frame error rate, the type of loss is identified and accordingly the response of TCP is modified. The results show that there is a significant improvement in the throughput of proposed TCP upon which bandwidth usage is increased.     

基于模糊综合评判的网络认知模型

针对传统传输控制协议(TCP)应用于异构网络的局限性,提出了一种基于模糊综合评判的网络认知模型。该模型通过建立隶属度函数和不同网络环境下的动态权重分布,运用模糊综合评判的方法来区分无线误码丢包和网络拥塞丢包。仿真实验证明：与传统TCP协议相比,该模型在不同的网络条件下,能够较准确地区分无线误码丢包和网络拥塞丢包,提高了TCP的吞吐量,改善了网络性能。     

TCP Yuelu:一种基于有线/无线混合网络端到端的拥塞控制机制

无线链路传输数据的比特率出错导致TCP协议在有线／无线混合网络环境下性能低下,在改进算法TCPReno的基础上,文章提出了一种适用于有线／无线混合网络的拥塞控制机制,该机制包括一种分阶段平滑慢启动机制,改善了突发流量对网络性能的损害,引入网络测量技术获得了往返时间（RTT）、网络带宽、瓶颈链路队列长度等网络状态参数,区分网络拥塞和无线链路比特差错,避免了终端节点对网络状态不了解产生的盲目行为,有效改进了TCP的加性增加乘性减少（AIMD）窗口调节机制,提高了网络性能．同时,在仿真软件NS2中实现了该算法,进行了大量的仿真实验,实验结果表明TCP Yuelu有效降低了网络抖动,提高了网络传输性能,并保持了良好的公平性和对其它TCP流的友好性．     

基于CTCP的动态调整拥塞控制算法

空间网络具有传播延时长、信道丢包率高等特点,使得传统的地面路由协议TCP协议难以适应于空间网络。CTCP是一种结合网络编码技术的新型传输协议,实验表明在高丢包率的空间网络环境中的性能要优于传统的TCP协议。但由于CTCP的拥塞控制方式类似于TCP-Reno,拥塞窗口的调整是静态设定的,使得CTCP的拥塞控制机制在多变复杂的空间网络环境效果并不理想。本文提出一种基于CTCP的动态调整拥塞控制算法H-CTCP,通过对空间网络中的可用带宽进行实时估算,动态设定拥塞窗口。实验证明,改进后的拥塞控制算法更能适应高丢包率的空间网络环境,大大提高CTCP的传输性能。     

适用于异构网络的改进TCP协议研究

在有线网络中,网络丢包主要是网络拥塞造成的,而传统的TCP协议主要是针对有线网络设计的。对于无线网络,链路错误的随机丢包成为其主要的丢包,传统的TCP已不再适用。为了使TCP适用于有线-无线的异构网络中,提出一种改进的TCP协议(命名为TCP-Ackflag)。此协议通过接收端判断分组数据的相对延迟趋势来判断网络拥塞情况,并在接收端反馈给发送端的ACK包中定义一个拥塞标志位。接收端在接收ACK包中,记录这个拥塞标志位。为了使网络能达到最大吞吐量,发送端只有在发现产生网络丢包现象后再立即对记录的拥塞标志位的值进行检测,通过检测到的拥塞标志位的值来判断网络拥塞情况,最终决定是进入网络拥塞处理过程还是简单地快速重传过程,从而保证了有线-无线异构网络的传输性能。仿真结果表明,此方案对网络拥塞判断准确性和灵敏性都有极大提高,并在此基础上保证了网络传输性能。     

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.     

一种Ad Hoc网络端到端的TCP拥塞控制改进方案

传统的TCP协议是为有线网络而设计的,它假定数据包的丢失是由网络拥塞引起的,然而在Ad Hoc网络中,除拥塞丢包外,其它非拥塞因素也会引起数据包的丢失。分析Ad Hoc网络影响TCP性能的主要因素,在原有拥塞控制方案MMJI的基础上,提出了一种端到端的TCP拥塞控制改进方案（Imp MMJI）。该方案能根据前向路径跳数自适应调整拥塞窗口的大小,防止拥塞窗口过快增长,当发生路由改变或链路中断时,重新计算拥塞窗口cwnd和ssthresh的值,以确保路由重建前后TCP连接负载率的一致性;并在ACK应答包的TCP首部增加了状态标志位,结合多个度量参数联合判断网络状态,提高网络状态识别的准确性,使发送端实时采取相应的措施。仿真结果表明,该方案能使网络吞吐量得到明显的提高,改善了TCP的性能。     

TCP网络拥塞控制研究

在互联网中TCP（TransmissionControlProtoc01）是使用最为广泛的传输控制协议,因此对TCP网络拥塞控制的研究也成为了一个热点问题,并且一直在不断地改进与完善。文中在对网络拥塞控制与TCP网络拥塞控制原理进行分析的基础上,重点阐述了TCP网络拥塞控制算法。列举了现有的TCP网络拥塞控制算法,并对其进行分析,对这些算法的优缺点进行了比较,总结了TCP拥塞控制目前的研究成果,指明了未来的研究热点和发展方向。     

LIAD: Adaptive bandwidth prediction based Logarithmic Increase Adaptive Decrease for TCP congestion control in heterogeneous wireless networks

For accessing plentiful resources in the Internet through wireless mobile hosts, diverse wireless network standards and technologies have been developed and progressed significantly. The most successful examples include IEEE 802.11 WiFi for wireless networks and 3G/HSDPA/HSUPA for cellular communications. All IP-based applications are the primary motivations to make these networks successful. In TCP/IP transmissions, the TCP congestion control operates well in the wired network, but it is difficult to determine an accurate congestion window in a heterogeneous wireless network that consists of the wired Internet and various types of wireless networks. The primary reason is that TCP connections are impacted by not only networks congestion but also error wireless links. This paper thus proposes a novel adaptive window congestion control (namely Logarithmic Increase Adaptive Decrease, LIAD) for TCP connections in heterogeneous wireless networks. The proposed RTT-based LIAD has the capability to increase throughput while achieving competitive fairness among connections with the same TCP congestion mechanism and supporting friendliness among connections with different TCP congestion control mechanisms. In the Congestion Avoidance (CA) phase, an optimal shrink factor is first proposed for Adaptive Decreasing cwnd rather than a static decreasing mechanism used by most approaches. Second, we adopt a Logarithmic Increase algorithm to increase cwnd while receiving each ACK after causing three duplicate ACKs. The analyses of congestion window and throughput under different packet loss rate are analyzed. Furthermore, the state transition diagram of LIAD is detailed. Numerical results demonstrate that the proposed LIAD outperforms other approaches in goodput, fairness, and friendliness under diverse heterogeneous wireless topologies. Especially, in the case of 10% packet loss rate in wireless links, the proposed approach increases goodput up to 156% and 1136% as compared with LogWestwood+ and NewReno, respectively.