基于分组交换网络的B-Reno性能研究*

通过仿真实验的方法,研究了B-Reno协议在分组交换网络中的性能。实验使用了不同的网络拓扑和链路参数,全面考察了B-Reno的吞吐率和TCP友好性,并将实验结果与其他TCP协议版本相比较。实验结果显示,B-Reno在分组交换网络中能取得高出Reno和New-Reno10%以上的吞吐率,达到与Sack相当的水平;同时,当与Reno（传统TCP）竞争共享信道时,B-Reno也具有良好的TCP友好性。实验结果表明B-Reno在分组交换网络中也能取得良好的性能。     

一种实现MAC层冲突反馈的跨层TCP拥塞控制机制

详细分析了传统的TCP拥塞控制算法在无线多跳网络环境下面临的问题,指出无线多跳环境下的MAC层信道竞争以及TCP拥塞窗口的过激增长机制是影响TCP性能的主要原因,提出一种新的TCP跨层拥塞控制机制TCP-CR.该机制中节点通过MAC层维护的链表信息,将冲突概率定时向源节点的传输层进行反馈,源节点根据获取的反馈信息做出拥塞窗口调整.仿真结果证明,该机制中源节点能有效根据当前MAC层网络状况做出及时动态调整,从而提高TCP的吞吐量.     

无线多跳网络中Semi-TCP协议的实现

为解决传统TCP协议在无线多跳网络中经常误判网络拥塞状况且反应迟钝的问题,提出一种Semi-TCP协议的实现方法。添加虚拟TCP层控制包的过滤和重发,采用逻辑信道传递跨层信息,应用一跳式ACK速率控制策略调节发送速率。仿真实验结果表明,该实现方法能在不改变原TCP协议框架的基础上提高系统性能。     

支持多媒体业务的新型无线多跳网络MAC协议*

提出了一种单信道无线多跳网络同步媒体接入控制协议—M-TDMA。基于信道预约,协议采用分类调度机制以满足多媒体业务中各类业务的服务质量需求。协议采用信道使用列表（CUL）、预约控制时隙、划分竞争期和非竞争期等措施维护预约信道,降低分组冲突率,提高信道使用率。分析结果表明,协议在保证分组传输可靠性的同时,传输时延较低,能够较好地支持多媒体业务的服务质量需求。     

无线Mesh网络中数据流间竞争研究

CSMA/CA协议与CSMA/CD协议的差异使数据流间的竞争具有与有线网络不同的特性。该文通过在无线Mesh网络实验床上进行的实验对无线数据流间的竞争进行研究。实验结果表明,在共享信道的无线Mesh网络中,UDP数据流在与TCP数据流的竞争中体现出较为明显的优势,而在TCP数据流间的竞争中,下行TCP数据流的吞吐率稍高于上行TCP数据流,2跳TCP数据流的吞吐率高于3跳TCP数据流。     

Internet视频流传输策略分析

以分组交换和TCP/IP传输协议为主要技术基础的Internet是个只提供Best-Effort的异构网络,带宽随位置和时间随机变化,由拥塞而导致的分组丢失、传输延迟及抖动不可避免。为了在Internet上有效、高质量地传输视频,需要根据信道特性设计网络和编码器接口,即JSCC(信源信道联合编码)。文中在Internet视频传输系统结构的基础上,从拥塞控制、差错控制、面向传输的视频编码等几方面分析了基于JSCC的视频传输控制策略,并对Internet视频流传输前景做了展望。     

基于TCP Vegas的网络拥塞控制改进算法*

由于TCP Vegas在与TCP Reno算法共存的网络环境中不能公平地竞争到带宽,TCP Vegas-A拥塞控制算法有效地改进了TCP Vegas算法在带宽竞争力弱方面的缺陷。对TCP Vegas-A算法进行了仿真研究并提出一种拥塞控制改进算法TCP NewVegas。基于NS2的仿真实验证明TCP NewVegas算法提高了与TCP Reno共存时在网络中的带宽竞争能力。     

Ad hoc网络中的自适应退避算法的研究

本文提出了一种适用于高等级节点的二进制负指数退避算法BNEB,验证了竞争窗口平均值较小的节点信道竞争能力较强的结论,并根据此结论,针对多跳Ad hoc网络中由于MAC层竞争导致的拥塞问题提出了两种具有拥塞控制功能的退避算法RBAB和CABEB,在节点发生拥塞时调整其分组进入速率和转发速率,能够提高网络的端到端吞吐量并有效缓解网络拥塞。     

Internet视频流传输策略分析

以分组交换和TCP/IP传输协议为主要技术基础的Internet是个只提供Best-Effort的异构网络,带宽随位置和时间随机变化,由拥塞而导致的分组丢失、传输延迟及抖动不可避免.为了在Internet上有效、高质量地传输视频,需要根据信道特性设计网络和编码器接口,即JSCC(信源信道联合编码).文中在Internet视频传输系统结构的基础上,从拥塞控制、差错控制、面向传输的视频编码等几方面分析了基于JSCC的视频传输控制策略,并对Internet视频流传输前景做了展望.     

一种基于链路级功率控制的分簇路由算法

针对非均匀网络环境下链路层的能耗控制问题,提出了一种基于链路级功率控制的分簇路由算法(CLPC算法)。CLPC算法基于最优连通功率成簇,并利用双信道机制和干扰反制策略在网络层解决链路层的冲突重传及信道访问公平性等问题,以期达到提高网络整体性能的目的。最优连通功率机制可以减少网络中节点间的冲突域,降低节点间的竞争强度;双信道机制则通过控制信道和数据信道分别对数据分组和控制分组进行收发,来降低数据传输的冲突概率,提高信道的空间复用率;干扰反制策略通过对具有高发射功率的干扰节点进行反制,来保障低发射功率的节点在共享信道上的公平性。实验仿真结果表明,CLPC算法进一步提高了网络的能量有效性和网络有效吞吐量。     

一种基于TCP控制报文的MAC层自适应算法

由于无线信道的特殊性,在WLAN应用中,TCP的传输性能会下降。提出依据TCP报文控制段采用不同的MAC传输参数的调整方案。该方案考虑到了802.11MAC参数的可调整性和TCP控制报文在传输流程的重要性,可有效提高控制报文在无线信道上传输能力,避免了由于信道访问冲突和拥塞而造成TCP性能下降的问题,从而提高TCP的传输效率。通过仿真验证了该方案的可行性。     

窄带无线信道的TCP优化性能研究

针对标准TCP业务在窄带无线信道上传输效率低下的问题,提出一种基于算法择优的信道匹配传输方法,该方法将带宽、时延、丢包率作为信道特征标识,通过匹配不同的拥塞控制算法提高传输效率。仿真结果证明,该方法对于带宽为2 Kb/s、20 Kb/s、2 Mb/s的无线信道具有不同程度的优化效果,与标准的TCP传输相比,吞吐量可提升1.2倍~3倍。     

基于TCP协议首部的网络隐蔽通道技术研究

通过研究网络隐蔽通道建立的机制,提出了一种基于TCP协议首部实现网络隐蔽通道的方法,通过将秘密信息经AES加密后嵌入TCP协议首部的序列号和确认号字段,模拟访问Web服务器的行为生成TCP数据包,以达到穿透防火墙和躲避入侵检测系统的目的,并利用此隐蔽通道进行信息传递和远程控制。设计并实现了该原型系统。实验结果表明,该系统的隐蔽性高、传输速度快、可扩展性强,可以实现隐秘信息的传输,也为解决网络隐蔽通道的安全策略问题提供了理论依据和技术支持。     

An accurate closed-form formula for the throughput of long-lived TCP connections in IEEE 802.11 WLANs

There is a vast literature on the performance modeling of the 802.11 MAC protocol, but the interplay between the TCP dynamics and the self-regulating behavior of the 802.11 CSMA/CA access method has not been sufficiently investigated. In addition, it has been observed that TCP stations in a WLAN are sporadically active due to the TCP flow control mechanisms. This makes traditional saturated models of the network capacity of 802.11 WLANs not very accurate. We presented a rigorous analytical model to calculate the distribution of the number of active TCP stations in a WLAN with multiple long-lived TCP flows [R. Bruno, M. Conti, E. Gregori, Performance modelling and measurements of TCP transfer throughput in 802.11-based WLAN, in: Proceedings of the IEEE MsWiM 2006, Torremolinos, Malaga, Spain, 2006, pp. 4–11, [1]]. Starting from this analysis, in this paper we derive a simple but accurate closed-form expression of the per-connection TCP throughout as a function of the average duration of collisions, the average backoff period and the TCP packet size. We validate this formula through performance tests carried out on a real WLAN. Then, we use our model to mathematically study the optimal minimum contention window size to maximize the TCP throughput. Our analytical results indicate that the initial window size specified in the 802.11b standard is about two times larger than the optimal one. However, we also show that the TCP throughput performance is not very sensitive to changes of the minimum contention window size, and that the TCP flows significantly underutilize the channel bandwidth also in the optimal MAC operating state.     

LEO卫星网络中TCP协议性能研究

在低地球轨道卫星网络中,星地切换会造成数据包丢失,导致应用于地面有线网络中的TCP协议产生盲目快速重传,从而削弱TCP协议性能。针对该问题,在异构网络边界处加入性能增强代理模型,通过阈值调节发送速率,屏蔽切换对源端的影响。理论分析和仿真实验表明,在不同误码率情况下,该方法的平均吞吐量优于常规TCP,可避免短时间内由连续切换和误码造成的TCP性能下降。     

LTE中基于协作AODV协议的拥塞控制机制研究

针对LTE网络已有的拥塞控制算法无法适应分布式网络拓扑和复杂的网络环境以及自身效率低、开销大等问题,分析了LTE网络无线信道质量对AODV协议性能的影响,建立了基于路径损耗门限值的协同合作方式下的AODV路由机制,在此基础上,提出了一种基于队列长度和跳数的拥塞控制策略,分别通过LTE网络链路级仿真实验验证了改进后的基于协作路由协议的无线TCP拥塞控制机制的性能。数学分析和仿真结果表明,所提协作拥塞控制机制与传统的TCP拥塞控制机制相比,在平均丢包数、队列长度抖动、时延、时延抖动和吞吐率等方面均具有良好的性能。     

一种无线TCP的拥塞控制算法及其性能分析

由于TCP协议总是认为丢包是网络拥塞所造成的,使得其在高误码率的无线信道中性能下降较大.提出一种无线网络中TCP的拥塞控制算法.应用该算法,源节点能够在发生拥塞时迅速降低发送速率,以缓解拥塞;也能在无线信道丢包时,迅速重传,避免网络资源浪费.仿真结果表明,该算法能够较好地适应无线环境,使TCP的性能提高大约5%～18%.     

无线IPTV中RTP—over-TCP传输方案的设计实现以及多TCP传输技术的应用

在无线环境下,TCP的传输效果要好于不带拥塞控制的UDP。为了满足"集中-分布式"无线流媒体系统进行RTP-over-TCP传输的需要,设计实现了一套双TCP通道的传输方案,并考察了TCP阻塞调用和非阻塞调用在单线程多用户调度方式下的性能。另外,还尝试用多TCP传输技术来改进TCP在无线环境中带宽利用率低的问题,仿真实验结果表明,该方案可得到较好的传输效果。     

Analysis and enhancement of TCP Vegas congestion control in a mixed TCP Vegas and TCP Reno network scenario

Its more refined congestion control mechanisms, also based on the estimation of round trip delays, allow TCP Vegas to outperform the more widespread TCP Reno congestion control, based only on the packet loss detection, in a number of network environments. However, these mechanisms make TCP Vegas less aggressive with respect to TCP Reno; thereby TCP Vegas sources show high weakness in taking the available bandwidth when competing with other TCP Reno sources. This is a major reason that hinders the spread of TCP Vegas among Internet users. In this work, after a preliminary analytic study about the limits of TCP Vegas in mixed network environments, we describe a new adaptive mechanism for TCP Vegas, called TCP NewVegas, designed in order to improve its performance even in heterogeneous network scenarios. The large number of simulations, presented in this paper, show that TCP NewVegas guarantees good performance even in mixed network environments, without canceling the desirable features (e.g. fairness) that TCP Vegas exhibits in homogeneous environments.