TCP友好速率控制算法及其在无线环境中的性能局限性

TCP友好的速率控制协议是为在Internet有线环境中的流媒体传输提供平滑数据发送率并和TCP协议兼容所设计.本文将分析和比较TCP友好的速率控制协议在有线和无线环境中的性能,并针对TCP友好的速率控制协议在无线环境中的局限性作相应分析.     

Linux内核中拥塞控制算法的比较分析

采用网络测试床的实验研究方法,在Linux网络测试床上对内核中的Cubic、Htcp、Hybla、Westwood和Veno这5种拥塞控制协议在不同的网络环境下就链路利用率、RTT公平性和TCP友好性3个性能指标进行测试实验,分析实验结果,评价这些算法的优劣以及局限性。在此基础上结合Cubic和Veno,设计并实现了一种新的环境自适应拥塞控制协议CVTCP,对其进行了性能评价测试。实验结果表明,CVTCP在RTT公平性和TCP友好性没有明显下降的同时,在不同的网络环境下都能获得较高的链路利用率,具有很好的环境自适应性。     

基于二项式的高速网络拥塞控制协议

基于HSTCP和二项式拥塞控制协议(BCCP),提出一种新的适用于在高速网络环境下传输流媒体数据的速率控制协议高速二项式协议(HSBCCP).介绍了HSTCP和BCCP,分析了其在高速带宽延迟网络下传输流媒体数据的缺陷;并从HSBCCP与TCP以及HSTCP的拥塞窗口比较,HSBCCP与TCP的链路利用率比较,以及HSBCCP与其他现有高速拥塞控制协议的链路利用率、平滑性以及网络自适应性等多方面作了性能分析.结果表明:HSBCCP具有较高的链路利用率,良好的速率平滑性和网络自适应性,有效地克服了TCP在高速网络中链路利用率不足的问题和HSTCP速率振荡过大的问题.     

TFRC拥塞控制算法的改进研究

本文对TCP友好速率控制协议TFRC进行研究。针对算法中服务端在计算回路响应时间RTT所出现的抖动性问题,通过对历史RTT进行拉格朗日插值来计算下一RTT,一定程度上增强了对拥塞反映变化的平稳性。同时,利用网络模拟软件NS2对改进算法NTFRC进行仿真分析,结果表明NTFRC在TCP友好性、速率稳定性以及网络动态响应性等方面要优于TFRC。     

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.     

RWLM协议在有线信道上的TCP友善性研究

提出了一种基于接收方的无线多媒体分层组播拥塞控制协议--RWLM.详细描述了RWLM协议的拥塞判定机理、RWLM协议的工作过程以及RWLM协议的TCP-Friendly拥塞控制机制.重点研究RWLM协议在有线信道上的TCP友善性.仿真实验显示,RWLM协议在不同竞争流数目、不同分组大小及不同缓冲区长度的情况下,都具有比较良好的TCP友善性.     

TCP Veno在无线Ad Hoc网络中的性能分析

分析了TCP Veno在无线Ad Hoc这样的多跳的网络中的性能,并分SANET(静态无线多跳网络)和MANET(移动无线多跳网络)两种网络环境进行仿真分析,结果显示TCP Veno的性能较TCP Reno有一定程度的改进,但并没有在无线单跳网络中的性能优势出色,这对实际应用TCP Veno很重要.     

使用改进的Snoop改善无线链路TCP性能

通过在基站上配置改进的Snoop功能实体,减小无线链路和有线链路之间的耦合,从而降低无线链路恶劣环境对TCP协议的影响,同时给出了性能仿真对比结果.     

无线多跳网络中TCP拥塞控制性能改进策略

将TCP协议应用于无线多跳网络时,由于无线多跳网络的一些固有限制,TCP协议的效率较为低下.据此,提出一种无线多跳网络中TCP性能改进机制.该机制的基本思想是使用往返时间（RTT）,在发送方用自适应的速率调节算法,使用RTT计算相应的发送速率并据此来控制发送速度,从而达到改进拥塞控制的目的.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地提高TCP在无线多跳网络中的性能.     

一种提高VCP协议收敛速率的自适应算法

变结构拥塞控制协议(Variable-structure Congestion control Protocol,VCP)是一种专门针对TCP在高带宽时延积网络下存在不稳定性而提出的新型拥塞控制协议,并具有保持稳定的低队列,高带宽利用率,公平性的优点.但在网络突发业务流的情况下,VCP存在收敛于稳定吞吐量速率过慢的问题.针对这个问题,本文分析了导致VCP收敛速率慢的原因,并提出了一种可以提高VCP协议收敛速率的自适应算法,同时给出了稳定性分析.NS2仿真结果表明,该方案可以提高收敛速率,并且保留了VCP原有的优点.     

Transmission delay based control over networks with wireless links

To achieve the mobility of computers during communication, the TCP connections between fixed host and mobile host may often traverse wired and wireless networks, and the recovery of losses due to wireless transmission error is much different from congestion control. The paper analyzes the side effect of RTT estimation while making the TCP source to handle congestion and wireless error losses properly. Then present a strategy using information feedback by the last hop acknowledgement and monitoring the queuing level of the wired bottleneck link by calculating the changes in transmission delay along the path. With the identification of the early stage of congestion, it can respond to wired congestion quickly while keeping wireless link more reliable, and make TCP react to the different packets losses more appropriately. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (69874025) Biography: Zhou Zhi-zhao (1973-), male, Ph. D. candiate, research direction: data communication over heterogeneous networks.     

流媒体网络教学平台构建关键技术

针对流媒体如语音、视频等在现代网络教育领域中的应用进行研究。首先阐述了流媒体在课堂教学中应用的重要意义,然后讨论了基于流媒体技术的教学平台实现所涉及的3个关键问题,包括宽带无线流媒体接入技术,流媒体对网络服务质量的要求,双向交互多媒体教学对分布式流媒体系统的性能要求。     

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.     

TCPS-jump:卫星信道拥塞控制新算法

由于卫星通信系统具有的长时延特性以及无线信道误码率高的特点 ,传统的应用于Internet的TCP拥塞控制机制在卫星通信链路上进行TCP数据包传输时不能充分利用网络的吞吐量 ,导致网络效率低下 .因此提出一种新的基于TCP拥塞控制窗口大小的改变新算法TCP Sjump ,旨在有效提高卫星通信链路上的网络利用率 ,并给出了在实际环境中和利用计算机进行仿真试验的研究模型     

无线网络中模糊自适应显式窗口流量控制

将显式窗口自适应技术应用于无线网络中，设计出一种基于模糊逻辑的显式窗口自适应流量控制算法．该算法依据基站缓存的变化量，通过模糊推理和判断，自适应地调整通知窗口，并将结果以显式的方式反馈给发送端，使发送端的发送窗口能够快速响应网络负荷状况，从而避免了发生网络拥塞和丢失数据分组．仿真结果显示，采用所提算法可以提高网络吞吐量，降低缓存用量，特别是当无线链路误码率较高时，其网络吞吐量比Snoop算法可提高2．3倍，而缓存用量只有Snoop算法的40%.     

智能手机流媒体技术的设计与实现

"流媒体"是应用流技术在网络上传输的多媒体,将视频、音频等多媒体信息进行特定的压缩处理,然后由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送,用户可以一边下载一边收看.本文设计了一种智能手机上的无线流媒体传输系统,提出了基于RTP协议的端到端反馈拥塞控制策略,解决了无线网络传输时所产生的高误码率和带宽时变等问题,结合MPEG-...     

一种面向无线互联网的多媒体有效传输算法

由于无线网络与有线网络在位误码率、拥塞控制、衰减和切换等方面存在很大差异，传统的面向有线网络的多媒体传输协议不适合于在无线网络上传输多媒体数据。提出了一种面向无线互联网的多媒体数据传输有效机制，根据有线和无线传输数据所存在的不同位误码率和传输时间响应等特点，改善了有线与无线相结合网络中多媒体传输的差错控制和衰减控制，实验结果证明了本机制的有效性。     

基于数据链路层协作机制的SCTP协议改进及其仿真

流控制传输协议（stream control transmission protocol，SCTP）是IETF提出的一种用于有线网络的传输协议，该协议没有考虑无线网络具有的高误码率和较大延迟变化范围的特点．通过引入与802．11MAC层的协作机制对SCTP协议进行改进，使其可以准确地侦测到因无线链路误码而导致的数据报丢失，进而采用错误恢复算法进行处理，以避免拥塞窗口的盲目缩减．仿真实验表明：在异构网络中，改进后的协议能够显著地改善性能，获得更大的吞吐率．     

应用层和信道质量信息辅助的延时应答算法

为降低应答信号开销,IEEE 802.15.3高速个域网引入了延时应答机制。为解决个域网延时应答因无法适应视频业务的变速率特性和无线链路的不稳定性,并会严重降低视频业务性能,在针对视频应用分别分析立即应答和固定突发MAC帧数延时应答策略的基础上,利用视频帧尺寸信息和无线信道质量信息对延时应答策略进行优化,提出了一种应用层和信道质量信息辅助的自适应延时应答算法。仿真结果表明:该算法在不同负载及信道情况下较立即应答策略和固定突发MAC帧数延时应答策略明显改善视频业务服务质量,可提高视频业务的可解帧率性能约2%~4%。