基于CSFQ的路由器带宽公平性算法的改进研究

针对核心无状态公平队列调度(CSFQ)的丢包算法不适用于TCP流的问题,提出了一种改进算法my-CS-FQ,能够根据网络状况动态地调整TCP流和UDP流各自的丢包行为,解决TCP流与UDP流的带宽分配公平性.大量仿真实验结果表明my-CSFQ算法能够提高TCP流同UDP流竞争网络资源的能力,更有效地利用链路带宽,提高网...     

基于拥塞预测门限的主动队列管理算法

为解决Drop Tail网关在拥塞后性能剧烈下降的问题,使新算法能简单地实现,并能根据网络状况变化自适应调整参数,提出了一种带显式拥塞指示(ECN)的主动队列管理(AQM)算法——带宽-延时积队列(BDPQ).该算法通过监视瓶颈网关中的缓存队列长度来判断拥塞状况,以带宽-延时积作为拥塞预测门限,如果缓存队列超过该门限,则根据显式拥塞指示策略标记离开队列的分组来向源TCP通知拥塞.仿真结果表明,该算法具有高的链路利用率、较低的平均队列和丢失率,以及较好的公平性能.     

一种具有带宽公平性的动态队列管理算法

RED动态队列管理算法用于网络节点以避免拥塞产生,同时保证较高的链路利用率,但在某些情况下,RED算法不能避免网络带宽被一些数据流量很大的连接大量占用,从而导致连接间的带宽分配不公平。提出了一种能有效保障各连接间带宽公平性的改进算法,即BF-RED算法"并且分析了该算法的性能。     

PWFQ:一种基于优先级共享带宽的加权公平排队算法

对WFQ算法无法保证实时业务QoS的原因进行了深入分析,指出了WFQ算法的公平调度原则存在的不足,提出了一种基于优先级分配带宽的PWFQ算法.这种算法根据业务的延时性能对带宽的敏感程度划分业务的优先级,在链路带宽不足的条件下,能够有效保证高优先级业务的QoS要求.仿真结果显示,PWFQ算法不仅改善了实时业务的延时和延时抖动性能,并且能够将它们的最大延时控制在允许的范围之内.     

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．     

一种具有带宽公平性的动态队列管理算法

RED动态队列管理算法用于网络节点以避免拥塞产生，同时保证较高的链路利用率，但在某些情况下，RED算法不能避免网络带宽被一些数据流量很大的连接大量占用，从而导致连接间的带宽分配不公平，提出了一种能有效保障各连接间带宽公平性的改进算法，即BF－RED算法，并且分析了该算法的性能。     

基于拥塞预测门限的主动队列管理新算法-BDPQ

提出了一种带显示拥塞指示的AQM(Active Queue Management, 主动队列管理)算法BDPQ(Bandwidth-Delay Product Queue),该算法通过监视瓶颈网关中的缓存队列长度来判断拥塞状况,算法中引入BDP (Bandwidth-Delay Product, 带宽-延时积)作为拥塞预测门限,如果缓存队列超过该门限,则采用ECN(Explicit Congestion Notification,显示拥塞指示)标记离开队列的分组来向源TCP通知拥塞.通过在ns-2中仿真显示,该算法具有高链路利用率、较低的平均队列、低丢失率和较好的公平性能.     

区分协议类型的RED公平性改进算法

由于UDP协议无拥塞控制功能,与TCP流量竞争带宽时具有优势.早期互联网绝大多数流量均使用TCP协议,但随着以网络视频为主的新兴网络服务的广泛应用,使得传统的TCP流量在拥塞链路带宽竞争中不公平.为了提高路由器对TCP流量的公平性,对路由器队列管理中的随机早检测算法RED进行了研究,提出了区分协议类型的RED改进算法Flow-RED,并且在NS-2网络模拟器中实现了该算法,使得在拥塞链路中使用TCP/UDP协议的吞吐量大致相当.实验结果表明,此方法能够改善TCP流量的服务质量.     

宽带无线接入网的成比例带宽分配

为了改进亏空公平优先队列算法,提出一种成比例带宽分配算法.基站将服务连接的带宽请求按照优先级排队,根据服务质量参数先分配部分带宽,超出的请求基于子站总请求带宽的大小成比例分配给服务连接.仿真采用2维离散时间Markov调制Poisson过程的模型产生实时轮询服务和非实时轮询服务连接的数据源.与亏空公平优先队列算法相比,该算法不仅满足各类服务连接的服务质量要求,而且改善子站总的吞吐量和流量突发增加的问题.该算法还提高了子站间及不同优先级服务连接间的公平性.     

FAST算法的窗口控制策略研究及其TCP友好性分析

分析了FAST的理论基础、优点和存在问题，并讨论了它的TCP友好性。分析结果表明，FAST算法运用延时信号，克服了传统TCP不稳定和在高速网络环境中利用率低等问题，但也面临难于正确估测base RTT和参数自适应等新的困难，它的TCP友好性研究还有待相关文献的正式发表和足够的实验数据去证明。     

一种基于改进的模糊Smith控制主动队列管理算法

针对网络中传输延时给拥塞控制带来不利影响,而现有算法过于依赖精确模型的弱点,提出将模糊控制与改进的Smith预估补偿相结合的设计用于与TCP连接的主动队列管理算法.通过改进的Smith预估补偿器对时延进行预估补偿,使得对TCP的拥塞控制更加及时;而模糊控制器无需被控对象的精确数学模型即能实现良好的控制,可以克服Smith预估补偿依赖精确模型的缺点.两者的结合对于时滞网络的控制可以达到优势互补的作用.最后通过仿真验证了方法的有效性.     

卫星网中基于时间戳的TCP拥塞控制算法研究

TCP(传输控制协议)拥塞控制机制直接使用在卫星网中存在很多不足。针对卫星网通信时延长、网络环境变化复杂的特点,利用TCP协议中的时间戳扩展选项,设计实现了一种改进的TCP重传和拥塞控制算法,能够根据RTT(RoundTripTime,往返时间)的变化对网络情况进行预测,从而及时重传数据包并调整窗口大小,仿真实验证明改进算法能够很好地提高TCP性能。     

一种改进的减小NLOS影响的定位算法

根据蜂窝网络中非视距(NLOS)传播时延服从指数分布的统计特性,在视距重构/平滑算法的基础上,提出了一种改进的减小NLOS影响的定位方法.该方法首先根据NLOS传播时延的统计特性,估计NLOS传播时延的均值和方差;然后对到达时间差(TDOA)测量值进行修正,进而估计移动台(MS)位置;最后对不同时刻估计的移动台位置进行加权处理,进一步减小NLOS的影响.仿真结果证明该方法能够有效提高定位算法的定位精度.     

高速长时延拥塞控制的系统稳定性研究

对高速长时延拥塞控制的FAST TCP拥塞控制算法中的稳定性做了研究。提出了一种基于控制理论的网络流量数学模型,对方程线性化之后进行了拉普拉斯变换,得到一个带负反馈的线性窗口拥塞控制系统。对一条瓶颈链路上FAST数据流传输的情况,分析了窗口控制参数满足稳定条件下选择的范围,得出了参数满足稳定的充分条件。在分析结果之后,用ns2进行了仿真,结果与所得结论符合较好,证明了参数满足稳定条件所得出范围的正确性。     

基于线性均方误差的无线自组网TCP定时器改进

对无线自组网TCP数据流重传定时器(RTO)与传输回路时间(RTT)的关系进行仿真和分析:指出在RTT剧烈振荡的无线多跳网络环境下RTO值(TRTO)的变化会滞后于RTT值(TRrT)的变化,导致TRro估计不准确:利用线性均方(LMS)误差估计理论改进TRro的估计算法.实验结果表明:基于LMS的TRTo估计算法能准确的估计TCP数据传输的TRTT,减少TCP数据传输中的伪重传,提升无线环境下TCP协议的数据吞吐量.     

应用于非对称网络的改进TCP Vegas协议

TCP Vegas协议已被证明比传统TCP协议性能优越,但在非对称网络中的性能不理想.文中提出针对这一缺陷的改进算法.首先基于确认包中的ecn_to_echo_位估计反向链路的拥塞概率,证明了拥塞概率和分组的环型流程时间(RTT)成正比.接着,通过监测拥塞概率的变化,求出RTT的变化,进而求得拥塞前的实际RTT,并以此为基础执行TCP Vegas流量控制协议.基于NS-2的仿真实验表明,文中算法在正、反向链路出现拥塞时的性能均优于现有Vegas算法.     

面向连接的并发多路径转发算法

在分析数据流关系的基础上,通过动态链表给无连接的IP网络增加一定的面向连接的特性,并结合跨层的思想在IP层对TCP报文首部进行跨层操作,提出了一个面向连接的并发多路径转发算法(CCFA).CCFA通过动态链表统计的不同流的比例关系,对不同流的流量特征进行分类,在多路径上对不同流量进行分流转发.最后通过NS2仿真实验研究了不同转发粒度的特点及相关的应用场合,结果表明CCFA以一定的存储开销为代价,获得了较高的转发性能,提高了带宽利用率,降低了端到端延迟,而且本算法易于在下一代网络的可编程路由器中部署使用.     

An adaptive mechanism to guarantee the bandwidth fairness of TCP flows

End-to-end TCP (transmission control protocol) congestion control can cause unfairness among multiple TCP connections with different RTT (Round Trip Time). The throughput of TCP connection is inversely proportional to its RTT. To resolve this problem, researchers have proposed many methods. The existing proposals for RTT-aware conditioner work well when congestion level is low. However, they over-protect long RTT flows and starve short RTT flows when congestion level is high. Due to this reason, an improved method based on adaptive thought is proposed. According to the congestion level of networks, the mechanism can adaptively adjust the degree of the protection to long RTT flows. Extensive simulation experiments showed that the proposed mechanism can guarantee the bandwidth fairness of TCP flows effectively and outperforms the existing methods.