一种基于神经网络的无线TCP性能改进机制

传统TCP拥塞控制机制由于无法区分拥塞丢包与无线误码丢包,使其在无线环境中传输性能急剧恶化。从避免无线误码丢包出发,提出一种利用传统拥塞控制机制得到的参数（往返时间、重传数据量、拥塞窗口等）,基于无线环境的误码情况和神经网络算法进行TCP段尺寸调整的TCP性能改进方案。仿真结果表明,基于神经网络的TCP改进机制性能得到明显改善。     

TCP带宽估计算法

在有线网络或者误比特率较低的环境中,分组丢失往往是由于网络拥塞造成的,因此传输控制协议（TCP）能够良好运行;然而当TCP运行在高误码环境中,并且在遭遇误码丢包时,TCP拥塞窗口依旧盲目减半,没有能够充分利用可用带宽,从而导致其性能大幅度下降．近年来,提出了不少对TCP拥塞控制机中带宽估计算法进行改进的方案,以用来改进TCP在随机丢包链路中的性能．文中首先分析了在TCP连接中发送端实现的带宽估计算法所面临的问题,然后重点分析了几种带宽估计算法的准确性及其性能,同时讨论了带宽估计算法的准确性对协议的公平性产生的影响．     

TCP-SACK在无线环境下的性能改进研究

为解决传统TCP运行在高误码的无线环境中无法区分误码丢包与拥塞丢包,在遭遇单窗口多包丢失时盲目将发送窗口减半,而导致吞吐量急剧下降的问题,本文提出以TCP—SACK版本为基础改进TCP：l）充分利用SACK在单窗口多包丢失时重传恢复算法的优势;2）在发送端采用可用带宽估计来优化ssthresh和ewnd,歧避免TCP在丢包时盲目将窗口残半;3）与具有ECN功能的中问节点结合起来以区分随机误码丢包和拥塞丢包,根据丢包性质的不同采取不同的重传恢复策略。仿真显示出TCP的改进方案是可行的,并且仿真结果也证明TCP的性能确实得到了改善。     

面向接收方的多跳无线TCP拥塞的控制机制

在多跳无线网络中,因信道错误丢包和主机移动导致的带宽变化使传统TCP对无线信道的利用率低下.在分析和比较了当前相关研究情况后,提出一种基于接收方预测的拥塞控制机制来提高多跳无线网络的信道利用率.该方法在接收方计算当前带宽和RTT,并推导可用带宽反馈到发送方,发送方据此来控制发送速度.仿真试验结果验证了该算法的有效性,表明新算法可以有效提高TCP在多跳无线网络中的性能.     

面向服务质量卫星网络中间节点拥塞控制机制

网络中针对拥塞一般采用源端控制机制,源端控制能根据网络反馈的参数调整发送速率,缓解网络拥塞,但对于网络环境复杂的卫星网络环境,仅仅依靠端节点进行拥塞控制难以达到理想效果。网络中越来越多的服务质量(QoS)要求也需要网络的中间节点参与网络层的拥塞控制。该文提出一种卫星网络上的拥塞控制机制,其核心思想是利用动态分流缓存的中间节点丢包率管理策略进行控制。策略重点关注丢包率这个联系拥塞控制策略与服务质量控制策略的关键参数,通过丢包率的情况掌握网络的拥塞程度,作出拥塞控制决策。仿真结果表明:该机制拥有比传统中间节点控制机制更好的吞吐率表现。     

无线网络中基于自适应带宽估计的跨层拥塞控制算法

TCP是一种主动探索网络可用带宽的传输层协议,在无线网路中,实时准确地探测链路可用带宽,动态调节TCP拥塞控制机制,是提高无线通信系统性能的有效方法之一。本文基于带宽测量技术,提出了一种无线环境下跨层TCP拥塞控制机制,通过探测TCP确认信号ACK返回速率和往返时间RTT,结合链路拥塞和物理层突发错误分布,实时探测可用带宽,对拥塞滑动窗口大小进行动态控制,并根据当前网络状态,动态设置慢启动阀值,保证网络资源的有效利用。仿真结果证明,此算法能有效地降低误码丢包率,提高系统的可靠性。     

避免假重传使TCP更健壮的RR-CETEN算法

许多研究表明,在高并行度和不同链接速率的无线网和卫星网中都存在包的重排序．由于重排序将导致对网络拥塞过高的估计,它大大降低了网络的TCP性能．CETEN（Cumulative Explicit Transport Error Notification）虽然解决了出错丢包对网络拥塞估计偏差的问题,但由于没有考虑无线网络下包的重排序情况,同时也使LEAST（Loss Estimations AlgorithmS for TCP）算法的丢包估计值不准确,导致出错丢包率产生偏差．为此,通过在接收方增加显式的假重传通告方案,使发送方不仅能区分丢失（出错和拥塞）的包,还能处理重排序包,提高了LEAST算法的精确度,使TCP更加健壮．试验仿真结果表明这种方法的有效性．     

TCP向无线网络的拓展

在无线网络中 ,造成丢包的主要原因在于无线传输失败以及主机的区域间移动 .如果TCP仍然把对这种丢包的处理简单地归结为启动拥塞控制机制的话 ,势必导致网络传输性能的恶化 .本文将讨论TCP在无线网络上的几种解决方案 .     

基于模糊单类支持向量机的丢包区分算法

针对现有丢包区分算法难以获取先验知识和不具有推广性的问题,通过对模糊单类支持向量机的改进提出一种新的丢包区分算法。该算法根据无线误码丢包与按序到达包的时延特征分布一致的特点,由按序到达包的时延特征构成训练集,从而将区分误码丢包和拥塞丢包的二分类问题转化为判断丢包是否为误码丢包的单分类问题。由于无需采集两类丢包样本,解决了难以获取先验知识的问题,使新算法能实现在线的模型训练和丢包区分,具有很好的推广能力。仿真结果显示,新算法区分效果良好,提高了无线网络的传输效率。     

有线/无线网络中最小方差拥塞控制算法

为了满足流媒体等新型应用对网络服务质量的需求,该文提出了基于最小方差理论的网络拥塞控制算法。针对有线/无线网络特性,利用平衡点线性化方法将拥塞控制模型转换为离散传递函数,并考虑系统噪声和随机性的影响,将广义最小方差控制理论引入有线/无线网络的拥塞控制中,设计了基于最小方差的网络拥塞控制算法。仿真实验表明,在变化网络环境下,所设计的网络拥塞控制算法是有效和鲁棒的,能够维持期望的队列长度,有效抑制队列长度波动和延时的影响,提高有线/无线网络服务质量。     

基于RTP的多媒体可靠实时传输

提出一种具有QoS保证的基于RTP可靠实时媒体流的传输方案 .利用RTP/RTCP协议提供的反馈信息 ,采用调整视频发送码流的自适应算法 ,减少了码流受网络拥塞的影响 ,提高RTP流的平稳性 .并且提出FEC法和有选择重传法进行差错控制 ,有效降低丢包率 ,提高了视频的质量     

基于不同分组层策略的认知无线电网络的性能

基于次用户采用的不同分组层策略,分析了认知无线电网络的性能,提出了两种认知无线电网络模型,推导了次用户的丢包率、分组时延、吞吐量以及频谱利用率的表达式.同时通过认知无线电网络的性能仿真验证了理论分析模型的准确性.分析和仿真结果表明:分析模型能准确地评估认知无线电网络的性能;次用户的丢包率、分组时延和频谱利用率随着业务流流入速率的增加而增加;使用认知无线电技术能大大提高频谱利用率;次用户采用不同的分组层策略对频谱利用率的影响很小,而对吞吐量的影响很大.     

改进TCP VEGAS拥塞控制协议及其在无线链路中的应用

针对无线信道的随机丢包和时延抖动提出一种基于TCP VEGAS的改进拥塞控制算法。发送端基于确认包中的ec_位估计前向链路的拥塞概率,发生丢包时如果该拥塞概率没有增加则认为是信道引起的丢包。另外,利用低通滤波器对回程时间（RTT）进行平滑,作为TCP VEGAS拥塞控制的基础。基于NS-2的仿真实验验证了算法的有效性。     

异构网络环境中的拥塞丢包率仿真分析

针对TCP Vegas算法在异构网络环境中流量公平性导致的拥塞丢包问题,将TCP Vegas拥塞控制算法与主动队列控制策略来行结合分析,提出了将网络模型中不同层次的拥塞控制机制进行结合的算法。网络仿真表明,结合算法能有效避免拥塞丢包。该算法对随机早期检测算法进行了改进,使其能够区分突发流量,从而降低拥塞丢包率,这也将为高可靠性网络的发展提供一个优良的参考价值。     

Ad Hoc网络拥塞检测和控制分析

随着通信技术的不断发展及便携设备的广泛应用,人们开始倾向于成本经济、方便实用的无线网络,Ad Hoc网络就是结合这个需求,以其独特的自组织特点被公认为最佳的移动网络构架,但是,长期以来拥塞问题一直是限制Ad Hoc网络性能的影响因素;基于此,通过对Ad Hoc网络拥塞的影响与出现的原因进行分析,对Ad Hoc网络拥塞检测方法进行研究,对移动Ad Hoc网络的拥塞控制方法进行探讨,并提出移动Ad Hoc端到端TCP拥塞控制改进方案。     

基于链路内在相关性的IP网络拥塞链路丢包率推断算法

为解决网络链路丢包率推理算法中网络拓扑复杂、链路丢包率分析不准确等问题,已有研究采用假设子链路或通过率较高的路径中的链路作为不丢包链路,或者假设共享数目最多的链路为丢包链路,但是这种假设缺少有效的推理和证明。为解决此问题,提出了基于链路内在相关性的IP网络拥塞链路丢包率推断算法。该算法首先基于链路内联关系将网络模型化简并划分为多个独立子集;其次,对每个独立子集建立基于贝叶斯网络的链路拥塞推理模型,并基于每条链路的拥塞贡献率推理链路拥塞概率排序集合;最后,对每个独立子集,基于代数模型推理求解化简后的非奇异矩阵的唯一解,从而得到所有拥塞链路的丢包率。通过与算法LABLA和算法NTSPA比较可知,该算法具有较好的拥塞链路推理效果。     

有线-无线混合IP网络多媒体传输算法研究

提出了一种端到端的在异构的有线-无线混合IP网络上多媒体传输的改进算法WMTA(wireless multimedia transmission algorithm).通过研究Gilbert无线差错模型仿真环境中包的长度与丢包率的关系,发现包长与丢包率呈线性增长的关系.基于上述观察,算法通过交替发送大小数据包探测随机和拥塞丢包数,并根据两种丢包的程度进行速率控制.针对不同网络状态转换时算法更新慢的缺点,添加了更新因子K,使算法在网络状态转换时能迅速适应当前网络的状态.仿真结果表明,与现有算法相比,WMTA无论是在运行单个流还是存在竞争流情况下,都能够达到更高的吞吐量和带宽利用率,有效地提高了网络中多媒体传输的服务质量(QoS).     

基于一种特殊队列的认知无线电网络性能分析

提出了一种被分成延时和丢弃两部分的特殊队列,建立马尔科夫模型分析了基于此队列的用户个数受限的认知无线电网络性能,并推导其丢包率、分组时延以及频谱利用率表达式,同时,对认知无线电网络进行仿真.分析和仿真结果表明:(1)分析模型能准确预测认知无线电网络性能;(2)次用户的丢包率和分组时延随着延时队列长度的增大分别减小和增大,而频谱利用率不受延时队列长度的影响;(3)采用认知无线电技术,能大幅提高频谱利用率.     

一种适用于无线网络的基于速率的端到端拥塞控制算法

高丢包率和有限带宽是无线传输系统的主要特点,同时也是决定无线多媒体网络设计成败的关键因素.提出一种适用于无线网络的可扩展拥塞控制算法(scalable congestion control algorithm for wireless networks,SCCW),该算法可以在无线网络中使用多个业务流,且在拥塞丢包和随机丢包共存的情况下,具有很好的可扩展性.仿真结果表明,该算法比非可扩展性拥塞控制算法,如加法增加乘法减少(additive increase multiplicative decrease,AIMD)、平方根计算(square root calculations,SQRT)、倒数增减加性减小(inverse increase additive decrease,IIAD)等,具有更低的数据丢包率.     

基于主动丢帧的实时视频自适应传输

网络传输过程中的丢包现象会对接收端的视频回放质量产生严重的不利影响.为了尽量消除丢包对视频回放质量的影响,提出一种主动丢帧策略,即在视频数据发送之前根据当时的网络状态,选择性的丢弃部分不太重要的帧.仿真结果表明,这一策略显著改善了视频的回放质量,并有效地降低了网络发生拥塞的可能性.