高速长距离网络TCP协议的改进

目前在高带宽、长时延网络中使用TCP协议进行数据传输所能使用的有效带宽通常很低。提出了一个正的网络模型系统,用来分析使用drop—tail队列和AIMD拥塞控制算法网络的基本特征,并借助分析引申出来的观点,对高速长距离网络下应用的TCP进行分析和改进。     

基于精细广播窗口调整的TCP带宽控制算法

有效地控制TCP带宽对于改善TCP业务质量有着积极的意义。但是传统的TCP带宽控制算法较为复杂，增加了部署实施的难度。提出了一种精细的广播窗口调整算法(PAWA)，用于对长时TCP连接的带宽进行控制。由于PAWA不需要对ACK报文进行延时处理,从而降低了实现的复杂程度，为TCP带宽控制算法的部署提供了可行的途径。仿真结果验证了PAWA算法的有效性和顽健性。     

基于精细广播窗口调整的TCP带宽控制算法

有效地控制TCP带宽对于改善TCP业务质量有着积极的意义。但是传统的TCP带宽控制算法较为复杂，增加了部署实施的难度。提出了一种精细的广播窗口调整算法（PAWA），用于对长时TCP连接的带宽进行控制。由于PAWA不需要对ACK报文进行延时处理，从而降低了实现的复杂程度，为TCP带宽控制算法的部署提供了可行的途径。仿真结果验证了PAWA算法的有效性和顽健性。      

卫星通信网中TCP加速技术研究

当传统TCP协议应用于卫星网络时,面临各种问题,包括:卫星信道的高传输延时,较大的误码率,带宽不对称等.对卫星信道的特点对TCP性能的影响进行了分析,总结了当前在卫星网络中改善TCP性能的一些措施,并对一些改进的TCP拥塞控制策略进行了性能仿真.最后针对TCP加速技术的研究给出了建议.     

卫星因特网接入TCP/IP协议的改进与发展

因特网的发展对带宽的要求越来越高 ,现有的地面网络远远不能满足用户的需求 ,交互的、高速的、和因特网结合的新一代卫星通信网络是目前研究的热点。该文分析了传输控制协议 (TCP)的运行机制 ,以及它在高延时带宽积和高突发误码率的卫星信道上传输效率低下的原因。按照从链路层到应用层的分类方法 ,对目前提出的众多对 TCP协议改进方案进行了描述 ,并对各种方案的特点作了简单总结。作为地面网络的补充 ,卫星网络已经成为因特网的重要部分 ,针对卫星网络进行的 TCP协议改进也必将成为未来因特网协议的一部分     

一种限定非TCP友好流最大界的网络拥塞模型

针对非TCP友好流不遵守拥塞控制协议,易抢占TCP友好流带宽的不公平性,设计一种保证TCP友好流传输公平性的(TCP-Friendly)的网络模型.首先分析非TCP友好流的传输特点,给出非TCP友好流传输模型,并且估计出其传输流量的最大值.然后在设计控制器时将非TCP友好流考虑成等价干扰,并在线估计其传输带宽从而限定其的最大带宽,设计控制律时利用不确定项的等价干扰方法,以便抵消网络不确定性的影响.仿真结果验证了该模型能有效地保证了TCP友好流的传输带宽的公平性且保持在网络参数变化时更好的鲁棒性.     

高带宽延迟网络中路由器缓存需求的仿真与分析

本文首先介绍了在当今高带宽延迟网络下路由器缓存需求的研究进展,重点讨论了基于TCP协议模型的五种典型的缓存设置方法,结合NS2仿真实验着重分析了在高带宽延迟网络下各种高速TCP协议和AQM机制与各种缓存设置方法的相互影响,并进一步总结了影响缓存需求的几个主要因素。通过仿真实验与分析得到如下结论：（1）基于不同的假设前提的缓存设置方法适应于不同的网络负载环境,缓存机制的选择取决于网络带宽延迟乘积与流数的比值;（2）在高带宽延迟网络下,当采用高速TCP和主动队列管理机制时缓存需求可以大大减小。     

数据传输协议在卫星网络中的性能分析

TCP协议是目前互联网上广泛使用的数据传输协议,当它用于卫星网络环境时,由于受时延、带宽等因素的影响,协议传输效率明显下降。介绍了为适应卫星网络环境对TCP协议机制的一些改进,和一种专为卫星环境而设计的卫星传输协议－－STP。通过模拟实验对几种协议实现方案的性能进行了分析和比较,实验结果表明：STP协议不仅具有较高的前向吞吐量,而且需要的反向信道带宽更少,在改善卫星系统性能方面优于其他改进方案。     

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。     

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连接传输速率限制因素的测量和诊断

TCP连接的传输速率是很重要的一个网络性能指标.由于很多应用的性能都取决于它,我们往往需要找出TCP连接传输速率的瓶颈并进而提高.然而,TCP连接传输速率受到多种因素如丢包、瓶颈带宽以及发送接收端缓存的限制,分析起来比较复杂.本文描述了我们设计的一个工具,它通过分析TCP数据trace文件来确定连接发送窗口的受限因素并测量连接的RTT,使我们很容易确定连接传输速率的受限因素.实际网络测量表明该工具能够分辨多种传输速率限制因素.     

OFDM系统中基于跨层的TCP性能增强技术

针对高误码率及高中断率对无线TCP(Transport Control Protocol)的影响,提出了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统跨层TCP增强技术CLTCP(Cross-Layer TCP)。CLTCP利用链路级恢复和TCP冻结技术,提高了无线TCP性能;对于出错的无线帧,链路层能给予有限次的重传,以屏蔽TCP层对高误码率的感知;同时,为了保证出错帧在有限重传次数内被正确递交对端,链路层联合物理层采用自适应调制编码技术来提高重传帧的可靠性。对于无线链路长时间断连,CLTCP利用TCP源端冻结技术冻结RTO(Retransmission Time Out)值,以避免数据包连续超时造成的极大RTO,由此保证无线链路恢复连接后,TCP层能及时恢复工作。通过NS2(Network Semulation 2)软件仿真了多种无线TCP增强技术,并对仿真结果进行了比较和分析。仿真结果表明,CLTCP的吞吐量较Snoop技术最多可提升33%,并同时节省约38%的带宽。     

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.     

Logvegas:高速长距离网络中基于Vegas的拥塞控制机制

TCP Vegas是一个著名的传输控制协议,能在早期探测网络拥塞并成功阻止周期性的丢失数据包,但是在高带宽时延积网络中,TCP Vegas在包丢失后恢复到大窗口的行动迟缓,其拥塞控制算法的性能比较差;文章提出了TCP Vegas的一种改进版本的Logvegas,它基于历史拥塞窗口,允许在包丢失事件发生后按对数级速度恢复拥塞窗口;通过在ns2下进行的大量模拟实验表明,Logvegas可以取得比Tcp Vegas更好的传输性能.     

基于AIMD算法的TCP拥塞控制机制改进

基于AIMD算法的随机模型推导了当网络采用主动队列管理时的TCP吞吐率公式,提出了一种改进的TCP拥塞控制机制,新机制在发送端采用了修改过的AIMD算法,在接收端采用了RTT预测补偿机制,仿真结果表明,它在与现有TCP竞争带宽时具有TCP友好性,与普通TCP相比,其流量抖动较平缓并且可以在TCP连接具有不同RTT时提高宽带分配的公平性,因此适合于承载多媒体应用。     

不对称链路中ACK优先调度算法的研究

在带宽不对称网络中,分析ACK密集对TCP传输带来的影响,采(用ACK优先调度算法来提高传输性能,通过仿真验证了分析的结论.仿真结果表明在带宽不对称环境下采用ACK优先调度算法,可以减小报文的突发,减小ACK延时,提高链路利用率.     

不对称链路中ACK优先调度算法的研究

在带宽不对称网络中，分析ACK密集对TCP传输带来的影响，采用（用ACK优先调度算法来提高传输性能，通过仿真验证了分析的结论。仿真结果表明：在带宽不对称环境下采用ACK优先调度乍法，可以减小报文的突发，减小ACK延时，提高链路利用率。     

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.     

一种认知无线网络中TCP拥塞窗口的在线学习方法

在认知无线电中,改进传输层协议提高吞吐量的方法引起了业界的广泛关注。采用可用带宽测量技术,提出了一种基于ACK时间间隔的在线学习方法(TCP-Learning)。该方法能够快速地学习到网络链路中可用剩余带宽;并能够快速调整TCP拥塞窗口。仿真结果表明,在链路处于良好状态下,TCP-Learning吞吐量略优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法,但在链路较差情况下,TCP-Learning吞吐量明显优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法。