基于延迟探测机制的网关队列管理算法

提出一种基于延迟探测机制的算法,该算法通过探测分组在瓶颈网关队列中的延迟时间来估计网络的拥塞状况,设置一个探测门限。当分组的排队延迟超过门限时,采用显式拥塞指示(explicit congestion notification, ECN)机制标记分组以向传输控制协议(transport control protocol, TCP) 源端通知拥塞。为了使该算法在网关中更易实现且具有自适应性,算法在每个周期中都根据不同TCP流对网关资源的占用情况来评估其权重,然后选取权重最大的若干TCP流的测量结果来更新拥塞探测门限,使网关对于突发流量在达到高吞吐量、高链路利用率和稳定的平均队列长度的同时,能更公平地分配资源。通过ns 2下的仿真,证明算法能达到预期的效果。     

保证TCP上下行时间公平的ECN标记算法

在无线局域网络中,针对无线信道的异构性和传输控制协议(transmission control protocol, TCP)闭环拥塞控制的贪婪性,提出了一种基于显式拥塞通告(explicit congestion notification, ECN)标记算法的公平拥塞控制机制(access point congestion control, APCC)。APCC在AP节点结合缓存队列长度和无线信道负载的测量来检测拥塞,依据联合的拥塞测度来实施拥塞控制,通过保证低丢包率和低排队延时得到了高吞吐率;利用ECN显式反馈机制,对通过AP的上行和下行TCP DATA和ACK分组实施ECN标记,实现了上下行公平的双向拥塞控制;同时在多速率信道环境下,依据各流的无线信道速率来调节单流ECN的标记概率,实现不同无线信道速率TCP流之间的时间公平,大大提高了网络的总体效率。     

一种适用于异构网络的TCP协议设计及其仿真

针对传统TCP协议应用于无线网络的局限性,提出一种基于发送方的拥塞控制改进方案(WNR-TCP):当链路发生数据丢失时,发送方根据收到的确认包所携带的信息统计相对单向延迟的变化趋势,判断丢包原因是网络拥塞还是无线链路出错,从而采取不同的措施,避免传统TCP协议调整拥塞窗口的盲目性。仿真实验表明:在异构网络中,与传统TCP协议以及同类改进方案相比,这种改进办法能显著改善TCP的性能。     

一类不确定离散网络系统的全局滑模控制

针对动态传输控制协议(transmission control protocol, TCP)网络的拥塞问题,基于离散全局滑模控制理论设计了一种主动队列管理(active queue management, AQM)算法,该算法消除了滑模控制的到达阶段,保证网络系统在整个控制过程中的鲁棒性。为了减弱离散指数趋近律的抖振现象,给出了一种改进的滑模趋近律,使得复杂的网络系统具有良好的性能。仿真结果验证了所设计的控制器对活动的TCP连接数、链路带宽及往返时延的不确定性具有很强的稳定性和鲁棒性。     

区分服务环境下TCP拥塞控制机制研究

区分服务能为不同服务需求的用户提供相应的服务质量，TCP流量在Internet中占有重要的地位，TCP基于窗口的拥塞控制算法限制了具有大RTT连接公平获得带宽，进而限制了TCP对区分服务的支持，因此研究TCP在区分服务体系结构下的拥塞控制机制具有重要的意义。基于提出的一种支持区分服务的主动队列管理机制-EBLUE，结合改进的TCP拥塞控制机制，研究了TCP在区分服务环境下对确保服务的支持，即使在经历拥塞时，TCP连接也能公平地获得其流量规格中说明的带宽。最后，在ns下的仿真实验结果验证本文机制约有效性和公平性。     

一种基于速率的提高网络公平性拥塞控制算法

针对无连接的UDP流量所导致的网络资源不公平使用的问题,从端到端策略、路由器控制两方面入手,提出了一种基于速率的实现网络公平性的拥塞控制机制RFCC.根据TCP速率响应函数,由发送方对UDP数据流的发送速率进行调整,路由器以ECN的方式将网络的早期拥塞反馈给发送方,并采用ERED算法,改善带宽受数据包大小影响的情况,接收方运用Markov链方式计算丢包事件率.仿真实验验证了RFCC流量与TCP流量能友好地共享瓶颈链路的带宽,提高了网络资源分配的公平性.     

一种基于目标速率的网络公平性算法设计

面向连接的TCP和无连接的UDP流在拥塞发生时对拥塞指示的不同响应方式,导致了对网络资源的不公平使用问题。提出的调整随机早期检测算法MRED是对已有的RED算法较小的一种改进算法。MRED算法根据TCP吞吐量模型发送速率上界与UDP业务流的目标速率比较,得到吞吐量与数据包丢失率关系曲线,通过在网络节点控制数据包丢失率来调节UDP业务流的吞吐量,可以改变其对于网络拥塞的响应方式。仿真结果表明,采用MRED算法有利于提高网络资源共享的公平性。     

无线网络TCP协议改进及网络仿真

网络仿真是网络研究的重要手段。NS2是一种开放源代码的网络仿真器，广泛应用于网络协议的设计与验证。本文针对无线网络中TCP协议性能低下的问题，提出了一种改进的基于TCP拥塞控制机制，简称TCP—Yuelu。该机制通过对瓶颈链路队列长度的测量与预测，区分网络随机错误和网络拥塞丢包，同时，利用带宽测量结果作为网络发送速度调节尺度的依据，对不同的丢包原因采取不同的调节策略，改进了TCP窗口加性增加乘性减少（AIMD）机制。本文实现该算法在NS2中的扩展，并通过仿真实验验证了算法的有效性。     

多媒体传感器网络中服务感知的传输控制协议

多媒体传感器网络中同时存在端到端（end-to-end）的多媒体流和事件到汇聚点（event-to-sink）的事件流,这对多媒体传感器网络服务质量保证带来了新的挑战。针对多媒体传感器网络提出了一个基于二级反馈的QoS自适应保证方法,该方法以传输控制协议为核心,根据汇聚节点处数据包的接收率和网络拥塞状况将网络划分为10个运行状态,通过传输控制协议调整媒体流和事件流的发送率,完成网络向最优状态的迁移。一系列基于NS2的仿真试验证明了本方法的有效性。

Abstract：

There exist two kinds of streams in multimedia sensor networks：end-to-end stream and event-to-sink stream,this makes the guarantee of QoS multimedia transmission face a new set of challenges. A self-adaptive QoS guarantee scheme was proposed based on two-layer feedback for multimedia sensor networks. The kernel of this scheme is transport control protocol. The network is partitioned into 10 typical states by means of the data packet receive rate at sink node and network congestion status,thus the state transfers to the optimal one by adjusting the transmit rate of media stream and event stream. A series of simulation results are performed by NS2 to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.     

基于显式拥塞指示的自适应主动队列管理算法

目前Internet网络中间节点拥塞控制问题在网络和控制理论界已获得了广泛关注.本文提出一种基于神经元自适应PID控制器的AQM算法,针对TCP/AQM系统模型,结合中间节点队列管理和显式拥塞指示机制(Explicit CongestionNotincation,ECN)机制,采用梯度学习算法来在线调整基于神经元PID的AQM控制器参数,以实现标记/丢包概率的自适应调整,从而对网络拥塞程度作出及时响应,尤其在网络参数时变的情况下仍能保证良好的动态性能,并显著改善网络的服务性能(QoS).最后通过NS-2仿真结果表明,该算法在队列稳定性、平均丢包率等性能方面要明显优于基于常规PID的AQM算法.     

一种基于Fuzzy-PID控制的组播拥塞控制机制

针对现有实际通用组播(pragmatic general multicast protocol, PGM)拥塞控制方案难以适应网络的动态变化等不足,提出了一种基于模糊比例积分微分(fuzzy proportional plus integral plus derivative, Fuzzy-PID)控制的组播拥塞控制机制(fuzzy-PID controlled multicast congestion control mechanism, FPIDMCC)。FPIDMCC在源端和接收端代表间运用Fuzzy-PID控制方案,使源端能快速响应网络拥塞,实时调整发送速率并使之趋于稳定,增强了对动态网络的适应性;此外,采用基于代表和中间节点反馈聚集相结合的方式进行反馈控制,可有效避免反馈爆炸。其中Fuzzy-PID控制方案结合了传统PID和模糊推理的优点,由模糊推理得到PID控制参数,减少了对系统模型的依赖性。仿真结果表明,FPIDMCC机制拥塞响应速度快、系统稳定性好、动态适应能力强。     

Flow Control Strategy for the High Speed Network Based on Control Theory

Design of an effective congestion control scheme is a hot topic in the development of computer network. The flow control scheme can adjust the packet sending rate in source host, thus effectively avoiding the network congestion. This paper proposes a new flow control scheme based on discrete control theory. The simulation results show that this method can adjust the sending rate and queue level in buffer rapidly and effectively. The method is easy to implement and applicable to high speed networks.     

改进的卫星网络多路径并行传输算法

针对传统多路径并行传输（concurrent multi-path transfer, CMT）协议无法适应卫星网络高误码特性,提出了一种CMT改进算法。首先,在缓解接收端缓存阻塞的基础上,根据链路中传输的传输序列号(trans-mission sequence number, TSN)相对连续的分组时延抖动,正确判断网络的拥塞状况;然后,接收端选取返回时延最短的路径,将拥塞因子及时反馈给源端,源端调节相应链路的拥塞窗口,调整注入网络的数据量。仿真结果表明:本文算法在缓解因卫星链路差异造成的接收缓存阻塞的同时,能够根据网络状况自适应区分拥塞与误码,实现链路的高效利用。相对于传统CMT协议,改进的CMT协议在网络吞吐量、窗口抖动、时延和丢包率等方面都有明显提高。     

RBMCC--一种基于速率的组播拥塞控制机制

组播拥塞控制是设计组播协议的关键问题之一。提出了一种基于速率的 ,由接收者和发送者混合驱动的组播拥塞控制机制 (RBMCC)。组播拥塞控制机制中由接收者计算本地丢失率、中间节点聚集反馈报文、发送方计算TCP友好发送速率 ,并最终实现对网络拥塞的快速、准确响应。仿真试验证明 ,组播拥塞控制机制具有良好的可伸缩性与满意的公平性     

Efficient enhancing scheme for TCP performance over satellite-based internet

Satellite link characteristics drastically degrade transport control protocol (TCP) performance. An efficient performance enhancing scheme is proposed. The improvement of TCP performance over satellite-based Internet is accomplished by protocol transition gateways at each end of a satellite link. The protocol which runs over a satellite link executes the receiver-driven flow control and acknowledgements- and timeouts-based error control strategies. The validity of this TCP performance enhancing scheme is verified by a series of simulation experiments. Results show that the proposed scheme can efficiently enhance the TCP performance over satellite-based Internet and ensure that the available bandwidth resources of the satellite link are fully utilized.     

Novel evaluation method of TCP performance over satellite links

1 .INTRODUCTIONIn recent years , much attention has been paid tothe efficient application of transmission control pro-tocol ( TCP) to satellite environments[1 ~3]. TCPhas been developed for wired networks that have alower delay and a very low bit error rate .It is themost commonly usedtransport layer protocol intheInternet and provides reliable and end-to-end com-munication services for applications . TCP conges-tion control and error control mechanisms will besignificantly influenced …     

Improving TCP Performance over Wireless Links Using Link-Layer Retransmission and Explicit Loss Notification

In order to support the mobility of computers during communication, the transport control protocol (TCP) connections between fixed host and mobile host often traverse wired and wireless networks, and the recovery of the losses due to wireless transmission error is much different from congestion control. This paper analyzes the interaction between TCP and link layer retransmission scheme when the correlated packet are losses handled, indicates that a higher value of the maximum number of successive link layer timeout retransmissions has an adverse effect on TCP ability to perform congestion control rapidly. To achieve a better TCP performance, the paper proposes a strategy combining link-layer selective-reject automatic repeat request (ARQ) with explicit loss notification mechanism, which can respond to congestion quickly while keeping wireless link more reliable, and make TCP react to the different packet losses more suitably.