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-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。     

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。     

无线网中基于接收端反馈的拥塞控制算法

本文在TCP Newreno拥塞控制机制的基础上,提出了基于接收端反馈的拥塞控制算法（TCP ReceiverFB）,该算法根据接收端反馈的确认包,重新计算拥塞窗口,考虑到无线网的特殊性,在链路发生错误时,根据前面反馈的信息及时调整拥塞窗口。本文通过实验,在不同的丢包率的情况下,对TCP Newreno和TCP ReceiverFB两种拥塞控制机制的吞吐率和拥塞窗口进行对比,实验结果表明,TCP ReceiverFB拥塞控制算法在吞吐率和带宽利用上优于TCP Newreno拥塞控制机制。     

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．     

一种改善与TCP Reno兼容性的TCP Vegas改进算法

在分析TCP Vegas及其相关改进算法优缺点的基础上,针对TCP Vegas在与TCP Reno共享带宽时存在不兼容的问题,基于TCP Vegas-A算法,引入相对队列时延的拥塞状态判断方法,提出了一种Vegas改进算法TCP Vegas-A+.新算法将路由器缓存占用量和相对队列时延相结合,把网络状态进一步细分成拥塞增加和拥塞减轻状态,以更准确地判断网络拥塞情况、适时合理地调整拥塞窗口.分阶段对各算法的拥塞窗口大小、所传输的分组数进行数学计算,分析Vegas-A+连接与Reno连接的兼容性,并与Vegas+连接与Reno连接的兼容性进行比较,同时利用仿真实验进行验证.数学分析和仿真结果表明,Vegas-A+算法能更准确判断网络状态,改善了与TCP Reno的兼容性,能和TCP Reno较公平地竞争带宽.     

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。     

一种基于CAPPROBE带宽估计的TCP Westwood算法

无线局域网中,传统拥塞控制算法往往把因信道错误引发的丢包归因于网络拥塞,进而不必要地减小拥塞窗口(cwnd),导致传输性能下降.为了解决这个问题,TCP Westwood(TCPW)算法通过监听ACK流估计网络带宽,以此调整拥塞算法的参数.在TCPW中引入更准确的CAPPROBE带宽估计,提出并实现了一种TCPW CARPROBE的网络拥塞算法(TCPWC).该算法通过设计ACK双包机制和CAPPROBE算法获得更精确的瓶颈链路带宽估计值,合理调整cwnd和慢启动算法的阈值(ssthresh),避免拥塞控制机制的过度反应,从而提高无线网络的传输性能.在NS3仿真环境实验中,该算法与传统的TCP Tahoe、TCP Reno和TCP NewReno机制相比,不仅提高了网络吞吐量,而且具有友好性和公平性,从而验证算法的优越性.     

TCP拥塞控制中慢启动算法的改进

对慢启动算法存在的问题进行了分析,提出了一种改进的慢启动算法,即在初始窗口内发生丢包,不改变慢启动阈值的拥塞控制方法.改进的慢启动算法使慢启动的性能更好,同时改进的慢启动算法具有严格的TCP友好性.该方法在应用时仅需修改源端协议,对整个网络的协议及算法复杂度没有影响,在实际应用中具有一定的积极意义.     

TCP拥塞控制中慢启动算法的改进

对慢启动算法存在的问题进行了分析,提出了一种改进的慢启动算法,即在初始窗口内发生丢包,不改变慢启动阈值的拥塞控制方法.改进的慢启动算法使慢启动的性能更好,同时改进的慢启动算法具有严格的TCP友好性.该方法在应用时仅需修改源端协议,对整个网络的协议及算法复杂度没有影响,在实际应用中具有一定的积极意义.     

TCP协议在卫星信道中的拥塞控制改进

传统TCP（transmission control protocol）本是为有线网络设计,它假设包丢失全是由网络拥塞引起,这个假设不能适应于卫星信道,因为卫星信道中除了拥塞丢包以外,还存在由于较高比特误码率等因素引起的丢包现象以及长时延、上行信道瓶颈引起的误判丢包．当出现非拥塞因素丢包时,传统TCP将错误地触发拥塞控制,从而引起TCP性能低下．本文首先概括了卫星信道的特点带来的问题,之后提出拥塞控制改进的方法。     

对TCP Westwood算法的改进研究

针对Westwood算法无法区分无线随机丢包和网络拥塞丢包的问题, 提出了一种改进的Westwood-c算法。在原算法基础上加入丢包区分机制和改进加性增长机制, 即通过对比积压报文数N与设定的门限值β, 对拥塞窗口Pcwnd进行设置, 使网络吞吐量保持在较高水平, 从而提高网络资源利用率。在NS-2 (Network Simulatorversion-2)仿真环境下, 将Westwood-c算法与Westwood算法在不同场景下的吞吐量进行对比实验的结果表明, Westwood-c算法的吞吐量有显著提高。     

认知无线电网络中基于误码丢包拥塞控制的研究

无线网络引起拥塞的一个重要因素是链路误码,可以通过降低TCP发送端的数据发送速率来调整误码丢包,尽量降低对系统吞吐量和增大系统时延的影响。本文在认知无线电网络下对链路层误码情况进行较为深入的探讨,分析认知无线网络中基于误码丢包的影响。在此基础上提出一种在认知无线电网络环境中基于误码率的窗口拥塞控制方案和基于授权用户丢包的拥塞控制方案。通过大量的仿真实验,验证了算法的有效性。     

基于RED的网络拥塞控制算法研究及改进

随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法是为TCP流设计的一个主动队列管理机制,能在一定程度上缓解网络拥塞.在RED算法中丢包率与包的大小之间是独立的,这就造成了对小包的歧视.在packet size算法中,通过对RED算法进行适当的改进,体现了丢包率和吞吐量之间的公平性.在此基础上进一步分析,用平均包的大小来影响丢包率以提高网络性能.仿真实验表明该算法对网络拥塞控制具有较好效果.     

MANET中TCP拥塞控制方法综述

拥塞控制是MANET(mobile Ad-hoc NETwork)中的关键问题.MANET具有无线信号干扰大、信道衰落严重、多跳路由、链路不对称和网络拓扑动态扩展等特性,这些特性会使传统TCP(transmission control protocol)在发送数据过程中经历丢包率高、应答包在中间节点累计、乱序包多和往返时间抖动大等问题,容易触发TCP作出错误的拥塞控制,进行不必要的超时重传、丢包重传和减小发送窗口大小,最终严重降低端到端的吞吐量.本文调研了近年来针对MANET提出的各种拥塞控制改进方法,按照拥塞产生的原因进行分类总结,详细介绍各个算法的工作原理并比较这些方法的技术特点.发现通过跨层设计获取网络实时状态信息,进而用来辅助拥塞控制,是改进方法的主流实现方式.     

一种改进的核心无状态公平带宽分配机制

CSFQ(Core Stateless Fair Queue)算法在无状态网实现了如同有状态网那样好的公平带宽分配，但它的丢包算法是针对UDP流等非响应流导出的，不适用于TCP流．本文针对TCP流的特点提出了一种改进的CSFQ算法．算法主要改进有两点：(1)将缓存队列长度变化与丢包概率关联起来，用一种类似于RED(Random Early Drop)的缓存策略解决了缓存频繁溢出导致的一些问题，如公平共享速率的收敛问题；(2)对TCP流使用了与UDP流不同的丢包策略，彻底解决TCP流与UDP流的带宽分配公平性．仿真结果显示，当TCP流与UDP流共享拥塞链路时，在带宽分配的公平性方面，改进算法较原算法有了很大的性能提高．     

一种适用于异构网络的TCP New Vegas算法

TCP Vegas是运输层的一种可靠算法,但是在无线网络中不能最高效率的占用网路带宽,使得数据传输受到限制,不适合在无线网络中传输。对TCP Vegas算法进行改进,提出了一种适用于异构网络的TCP New Vegas算法。该算法将diff控制在两个动态门限值a,b之间,根据a,b两个动态门限值的设定,可有效的提高算法的拥塞窗口及吞吐量。以无线传感器网络接入第三代移动通信网络为仿真背景,对该算法进行了仿真实验。仿真结果表明,改进后的TCP New Vegas算法具有较大的拥塞窗口和较高的吞吐量,更适合应用于异构网络中数据的传输。     

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。     

一种新的TCP拥塞窗口动态调整策略

为了缓解拥塞控制中加增乘减算法存在的系统吞吐量及带宽利用率偏低症状,提出了一种新的可靠传输层拥塞窗口调整策略。通过对往返延迟时间采样,构建正态分布函数,据此动态更新拥塞窗口,以适应网络实时变化的特点。并从数学角度对新策略及其算法的合理性与可行性进行了分析证明。实验结果表明:新算法相比于原New Reno算法和TCP Westwood算法,拥塞窗口均值分别提高2.25%和3.68%,丢包数则分别降低5.77%和7.43%。同时,对系统吞吐量和带宽利用率也有提升作用,系统吞吐量分别增加了3.09%和9.25%,带宽利用率分别增加了4.46%和1.37%,效果显著。     

关于TCP拥塞控制算法研究

TCP拥塞控制算法在互联网上被广泛采用,并在不断地改进与完善.针对TCP拥塞控制核心算法和几种改进的算法进行了深入的分析,进一步探讨了适合于多媒体信息流的TCP-friendly拥塞控制算法和高速网络环境下的TCP拥塞控制机制,同时介绍了类TCP拥塞控制算法,指出了该领域的研究现状、热点及发展方向.