适用于流媒体传输的动态门限调度算法

为保证网络流媒体传输质量,在流媒体传输网络中需要对交换设备实施有效的缓存管理策略.结合流媒体数据对时延和丢包率敏感的特点,提出了一种基于E-Model传输级别的动态门限控制算法(EDTA),将交换设备的缓存管理分为全局门限控制和队列门限控制两部分.全局门限控制通过判断不同的传输场景进行门限控制,保证不同传输场景下的传输性能.队列门限控制则基于E-Model传输级别参数进行门限的划分和调整,保证流媒体的传输质量.实验结果表明该算法能有效改善流媒体的传输性能,对交换设备的缓存资源进行有效控制,并提高网络流媒体传输质量.     

基于队列的模糊拥塞控制算法

传统的Poisson统计流量模型对于以突发性流量为基本特征的Internet网络不再适应,而采用更加接近Internet网络流量特征的自相似模型,会具有复杂的建模过程和繁杂的计算.为此,从数据缓冲区占用情况的实时状态出发,运用模糊理论对缓冲区占用率状态这一模糊性问题进行描述,建立起模糊拥塞控制模型,并实现了对拥塞的模糊控制.它对所有到达的数据流按照一定的优先级进行分类,并把全局性缓冲区和各队列的局部性缓冲区按照正常、拥塞避免和拥塞的规则划分为3个具有交叉过渡域的几个阶段,然后采用整体和局部相结合的拥塞控制方法,实现了队列调度过程中的模糊性处理.理论分析和NS实验仿真结果表明,该算法在保证各连接服务的公平性方面,特别是在保护和隔离非拥塞状态的连接上,取得了比传统方法更好的效果,从而更好地改进了路由器或者交换机的拥塞控制性能.     

基于多队列切换的SDN拥塞控制

由于传统网络缺乏对转发队列的直接控制,并且难以保证链路利用率和服务质量(QoS),针对这一问题,本文提出基于多队列的SDN拥塞控制算法。该算法对链路数据流量设置多个阈值,当某一链路流量突增达到设定阈值时,控制器立即启动相应的拥塞控制机制。根据数据流的优先级,自适应增加高优先级队列的带宽,适当减小低优先级数据队列的带宽,保障高优先级数据顺利传送。实验结果表明,该方法能有效减少网络拥塞,优化数据流的QoS。     

模糊随机早期检测在组播拥塞控制中的应用

现有的组播拥塞控制算法大都基于端系统进行拥塞控制,而较少讨论中间路由器的主动队列管理机制。基于模糊逻辑对网络状态的动态适应性特点,提出了基于模糊逻辑的RED算法（Fuzzy Logic-based RED,FL RED）。该算法运用于组播拥塞控制中,网络能够及时对拥塞做出准确反应,更有效地分配和利用资源。仿真结果表明,该算法比普通RED算法具有更好的TCP-友好性,并且能够将队列长度维持在一个较小值,具有更小的传输时延。     

一种基于模糊神经网络的可靠流量控制模型

为控制P2P流量,本文从数据缓冲区使用的实时状态出发,提出了一种基于模糊神经网络的拥塞控制模型,该模型把缓冲区划分为两个队列分别存放P2P和非P2P的数据包,通过模糊神经网络预测评估缓冲区队列的拥塞状况,并建立一个评估函数对各队列的空间分配作出指导,使得能够控制各队列的拥塞状况,并动态的调整缓冲区队列的分配,在缓冲区溢出前主动丢包,避免缓冲区锁定。模拟实验的结果表明,该模型在保证网络资源分配的公平性方面取得了较好的效果,它降低了数据包排队延时和丢包率,提高了路由器处理网络拥塞的能力。     

ACK报文拥塞对网络性能影响的研究

为了提高网络性能和安全、设计更有效地队列拥塞控制算法,通过研究现有的一些主动队列拥塞控制算法发现:大多数的拥塞控制算法的实现是基于队列长度或平均队列长度,这使得算法在提高网络整体性能上具有局限性。本文在现有的网络队列拥塞控制算法的基础上,将ACK信息确认报文传输状态引入到队列拥塞控制算法研究的系统中,通过仿真实验发现:ACK数据报文的传输状态在很大程度上影响着网络的吞吐量、数据包的传输延迟等。     

几种网络拥塞控制算法比较分析

拥塞控制已成为当前网络研究的重点。为了适应实时数据流在网络中的高效传输,研究者提出了多种拥塞控制和队列管理算法,并不断改进,以期能更有效地降低丢包率、提高链路利用率、防止拥塞崩溃。通过比较TailDrop、RED、BLUE、SFB等几种算法的优缺点来说明拥塞控制算法的发展与改进,以便于应用人员在不同的网络环境中运用更合理的拥塞控制算法来优化网络传输性能。     

基于拥塞控制的DDoS防御机制的研究

DDoS攻击数据流在发生网络拥塞的情况下并不降低他们的发送速率,充满了路由器的缓冲区,剥夺其他正常数据流的带宽。基于这一网络行为,从拥塞控制的角度来研究DDoS攻击目标端的防御机制。通过仿真实验,对传统的队列管理策略和基于聚类的拥塞控制机制ACC进行了比较,进一步验证了ACC算法在控制恶意数据流的有效性。     

多路并行传输中数据调度算法的优化

针对异构无线网络环境中,基于流控制传输协议（SCTP）的多路并行传输协议（CMT-SCTP）存在接收缓存阻塞和路径负载失衡等问题,提出一种改进的轮询数据调度算法。该算法根据每条路径上的发送队列信息和拥塞状况对网络状况进行估计,并按照各路径上的网络状况分配相应的传输任务量,缩短数据包在接收端缓冲区的平均排队时延,减少接收端乱序数据包的数量。仿真结果表明,改进的轮询数据调度算法能有效提升CMT-SCTP在异构无线网络环境中的传输效率,有效缓解接收缓存的阻塞,且对不同的网络场景具有很好的适应性。     

双重控制策略在流媒体连续播放中的应用

传统的发送速率控制和播放速率控制由于各自的局限性,很难克服网络时延扰动对流媒体连续播放的影响.为了改善播放系统的性能,将双重控制策略应用到流媒体播放中,在发送端发送速率控制采用了内模控制器以克服传输延迟的影响,在接收端播放速率控制采用了简单的PID控制器,两种控制共同调节缓冲区长度.实验表明该方法能够处理传输时延和网络扰动引起的失步对播放的影响,缓冲区长度能够稳定在合理的区间,有效地防止缓冲区下溢造成的播放停顿以及缓冲区上溢造成的播放跳跃.发送速率变化率较小,有利于避免网络拥塞的发生.尤其是在网络出现大的扰动时,与其他方法相比,控制效果更加理想,播放更加流畅.     

Multimedia streaming gateway with jitter detection

This paper investigates a novel active buffer management scheme, "Jitter Detection" (JD) for gateway-based congestion control to stream multimedia traffics in packet-switched networks. The quality of multimedia presentation can be greatly degraded due to network delay variation or jitter when transported over a packet-switched network. Jitter degrades the timing relationship among packets in a single media stream and between packets from different media streams and, hence, creates multimedia synchronization problems. Moreover, too much jitter will also degrade the performance of the streaming buffer in the client. Packets received by the client will be rendered useless if they have accumulated enough jitter. The proposed active buffer management scheme will improve the quality of service in multimedia networking by detecting and discarding packets that accumulated enough jitter, such as to maintain a high bandwidth for packets within the multimedia stream's jitter tolerance. Simulation results have shown that the proposed scheme can effectively lower the average received packet jitter and increase the goodput of the received packets when compared to random early detection (RED) and DropTail used in gateway-based congestion control. Furthermore, simulation results have also revealed that the proposed scheme can maintain the same TCP friendliness when compared to that of RED and DropTail used for multimedia streams.     

自适应调整TCP阻塞控制窗口算法研究

提出了新的TCP速率调整算法.根据边缘路由器缓冲区中的输入数据报和输出数据报的变化,得到合理阻塞控制窗口,直接通过明确阻塞标记数据报返回到发送终端,从而改变了TCP发送速率.通过对仿真结果的分析,新算法可以明显地控制TCP的业务量,限制边缘路由器的队列的拥塞,大大降低数据报的丢失率,从而提高TCP的延迟性能和带宽分配的公平性.     

基于流量预测的TCP拥塞算法的研究

提出一种基于自相似长相关性网络流量的TCP拥塞控制机制。利用自相似长相关性网络流量极值出现时间长的特性,预测下一时段的网络流量,动态调整相应的拥塞窗口a值,使TCP拥塞窗口从简单的线性增长变成随着网络资源的具体情况呈阶梯函数改变。仿真模拟表明,该方案降低了多媒体业务流的突发性,平滑了数据速率的变化,使缓存队列长度下降,增加了总体数据的传输率,提高了带宽的利用率。控制网络拥塞,减小延迟,达到网络负载平衡。     

多链路时延反馈共享令牌流量拥塞控制

流量调度的目标是提高网络资源的利用率,改善网络应用的性能,针对多链路环境下流量控制机制存在的问题,设计了一种多链路共享令牌缓冲池流量调度模型,分析了链路中数据传输时延特点,提出一种基于时延反馈信息的共享令牌流量拥塞控制算法,根据链路时延选择函数对多链路进行反馈流量调度。实验结果表明,该算法可以有效地减少数据在链路访问延时,而且链路流量的平滑性、带宽利用率等都比其他传统调度算法要好,适合于高性能宽带接入链路流量控制的应用。     

DPQS:MANET中一种有效的队列调度机制

提出一种针对移动自组网的动态优先权队列调度机制(DynamicPriorityQueueScheduling,DPQS)。为缓冲区设置最大、最小两个阈值,将其分为三个不同的负载阶段,然后根据当前缓冲区的负载情况动态调整各种类型数据包的优先等级,从而在不影响快速建立路由的前提下,降低数据包在网络中的传输延时,提高网络的性能。仿真结果表明DPQS机制有效地降低了网络传输延时,并对网络的吞吐量也有一定的提高。     

9PQS：MANET中一种有效的队列调度机制

提出一种针对移动自组网的动态优先权队列调度机制（Dynamic Priority Queue Scheduling，DPQS）。为缓冲区设置最大、最小两个阈值，将其分为三个不同的负载阶段，然后根据当前缓冲区的负载情况动态调整各种类型数据包的优先等级，从而在不影响快速建立路由的前提下，降低数据包在网络中的传输延时，提高网络的性能。仿真结果表明DPQS机制有效地降低了网络传输延时，并对网络的吞吐量也有一定的提高。     

Extension of Multiprotocol Label Switching for long-range dependent traffic: QoS routing and performance in IP networks

This paper presents an extension to the Multiprotocol Label Switching (MPLS) traffic engineering in IP networks with long-range dependent traffic. The extension provides the ability to diverge traffic flows away from the shortest path calculated by the traditional IP routing protocols into a less congested area of the network. When the traffic burstiness of a packet flow exceeds a predefined threshold, the extension calculates the cost of the traffic distribution and the effectiveness of Label Switching Routers (LSPs) to minimize the number of discarded packets. The simulation results demonstrate that the extension significantly improves the overall network performance in link utilization, port processor utilization, message delay, number of dropped packets, and buffer usage level.     

PLUS: a probe-loss utilization streaming mechanism for distributed multimedia presentation systems

We present a new flow and congestion control scheme, PLUS (Probe-Loss Utilization Streaming protocol), for distributed multimedia presentation systems. This scheme utilizes probing of the network situation and an effective adjustment mechanism to data loss to support multimedia presentations. The proposed scheme is also designed to scale with increasing number of PLUS-based streaming traffic and to live in harmony with TCP-based traffic. The novelty of the PLUS protocol is that it utilizes the knowledge of its future bottleneck bandwidth in probing the current network situation. This can be achieved by a priori knowledge of the multimedia data before a presentation is requested by a client. Compression schemes like MPEG introduce dependencies on media units. I frames are needed to successfully decode P and B frames, and P frames are needed to decode B frames. A loss of an I or P frame automatically eliminates dependent media units. Our probing scheme increases the successful transmission of critical I and P packets without the overhead of error-correction-schemes. Probing is done using B-frame packets. The advantage is that we use data packets as probe packets. With the PLUS protocol we address the need to avoid congestion rather than react to it. Experiments demonstrate the effectiveness of the approach in utilizing network resources and decreasing loss ratios.     

Fuzzy adaptive predictive flow control of ATM network traffic

In order to exploit the nonlinear time-varying property of network traffic, the traffic flow from controlled sources is described by a fuzzy autoregressive moving-average model with auxiliary input (fuzzy ARMAX process), with the traffic flow from uncontrolled sources (i.e., cross traffic) being described as external disturbances. In order to overcome the difficulty of the transmission delay in the design of congestion control, the fuzzy traffic model is translated to an equivalent fuzzy predictive traffic model. A fuzzy adaptive flow control scheme is proposed to avoid congestion at high utilization while maintaining good quality of service. By use of fuzzy adaptive prediction technique, the difficulties in congestion control design due to nonlinearity, time-varying characteristics, and large propagation delay can be overcome by the proposed adaptive traffic control method. A comparative evaluation is also given to show the superiority of the proposed method.