改进的无线网络自适应传输控制协议

传输控制协议(TCP)用于无线数据传输时性能较差,且网络资源利用率低.为此,提出一种自适应无线环境的TCP改进算法.在数据发送端采用带宽估计算法优化慢启动阈值和拥塞窗口尺寸,与具有显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,同时实时监测误码丢包率,并根据监测结果自适应调整TCP段尺寸.仿真结果表明,改进的TCP的吞吐量在误码率为1E-4时高于TCP-Jersey近30％,高于TCP SACK近59％.     

基于误码丢包率监测的无线TCP改进

针对无线环境下TCP错误调用拥塞控制算法致使性能下降的情况,提出一种基于误码丢包率监测的无线TCP改进方法。利用显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,在数据发送端采用实时误码丢包率监测,并根据监测结果调整TCP段尺寸。仿真结果表明,改进后的TCP吞吐量在误码率为1E-4时超过TCP_SACK和TCP_Reno近1倍。     

基于GEO卫星链路丢包区分的TCP Westwood改进算法

在分析TCP Westwood (TCPW)算法优缺点的基础上,针对其应用于同步轨道(GEO)卫星链路时存在的不足,结合Vegas、Veno及LogWestwood+等改进算法的优势,基于预测的下一时刻的网络带宽,把窗口调整与带宽利用情况相结合,提出了一种新的适合于GEO卫星链路的基于丢包区分的TCP Westwood改进算法。改进算法将每个阶段的窗口调整与带宽估计、网络状态紧密联系起来,结合网络状态和带宽估计判断拥塞窗口的合理性,动态地调整拥塞窗口,使拥塞即将发生时,窗口能及时下降到适宜的水平,尽量避免由于拥塞而导致的分组丢失。仿真结果表明,改进算法提高了TCP westwood在GEO卫星链路中应用时的性能,具有较好的吞吐量、公平性、友好性和较低的丢包率。     

改进显式拥塞通知提高无线应用中的TCP性能

介绍了TCP拥塞控制、积极队列管理以及显式拥塞通知的基本原理,提出了适用于无线环境中的各种ECN改进方案,并就各方案及其对TCP性能改善作了分析讨论,为TCP在无线环境中的应用研究提供了较好的参考。     

改善无线TCP性能的新技术

文章研究了一种被称为累积显式传输错误通知(CETEN)的新技术,它利用网络提供的信息使得TCP长期平均发送速率更加接近仅由拥塞丢包决定的带宽。讨论了几种获取拥塞丢包率和误码丢码率的方法。研究了两种更加适合的利用此信息的拥塞控制方式。初步的仿真表明CETEN可以有效地改善无线TCP的性能。     

基于动态带宽估计的TCP Vegas改进算法

结合Gallop-Vegas和TCP Vegas-A等算法的优点,并在其基础上做了进一步的改进,提出基于动态带宽估计的TCP Vegas 改进算法.该算法实现在慢启动和拥塞避免两个阶段动态地估计网络实际带宽的利用率情况,并采取相应的拥塞控制策略.经仿真实验证明,该算法对TCP Vegas会出现因拥塞窗口爆发性增长而使得慢启动过早结束、在拥塞避免阶段非对称网络中的反向拥塞导致的吞吐量骤降,以及在与TCP Reno共存时的兼容性差等问题有良好的改进.     

一种基于链路带宽估计的TCP慢启动算法

在慢启动阶段，TCP以指数方式增加其拥塞窗口，这导致了慢启动阶段的多包丢失，并恶化了TCP的性能．该文对TCP连接的等效带宽进行了深入的理论分析．在此基础上，提出了一种改进的TCP慢启动算法——基于链路带宽估计的TCP慢启动算法，并通过仿真对其吞吐量、公平性和兼容性进行了评估．仿真的结果表明，该算法避免了慢启动阶段的多包丢失，并能有效改进TCP的性能，是简单、实用和有效的．     

高速网络中TCP拥塞控制算法的研究

针对TCP在高速网络中的缺陷,提出了改进的BIC TCP拥塞控制算法。优化算法通过监控链路缓存的变化,调整探索可用带宽过程中的拥塞窗口增加值,当拥塞发生时将慢启动门限和拥塞窗口设为估计带宽和最小RTT乘积,达到降低网络拥塞频率和避免因高速数据流导致缓存区溢出的目的。实验结果表明优化算法的性能在高速网络中得到很大的提高。     

显式丢失通告算法的实现及其性能分析

TCP协议假定链路上的数据丢失率极小，所以当数据传输中出现丢包情况时，它认为是由于网络拥塞而导致的，并且相应地采取拥塞避免机制。然而在无线网络中，由于信道衰减，移动主机切换基站等原因，经常会导致数据的丢失。针对这一问题，显式丢失通告算法(ELN)要求中间路由在发现TCP数据包丢失时，发送显式丢失通告报文，通知TCP发送方数据包的丢失是基于链路原因，而不是由于网络拥塞。后者根据显式丢失通告屏蔽拥塞控制机制，从而避免了由于不必要的触发拥塞控制而导致的性能下降。论文将在实现ELN算法的基础上，根据模拟结果对ELN算法的性能加以评估。     

基于RTT自适应的无线TCP改进算法

针对TCP Reno在无线环境下的性能恶化问题,在研究分析TCP Reno拥塞控制算法问题的基础上,提出一种基于RTT自适应的改进算法.该算法实现了丢包区分的拥塞窗口与慢启动门限调整,减轻了传统TCP由于无法区分拥塞丢包与误码丢包、盲目将拥塞窗口减半带来的性能下降.分析了该算法的可行性,并通过NS仿真对其吞吐量、带宽利用率、公平性等指标进行评估.仿真结果表明,相对TCP Reno,改进算法实现了无线环境下的TCP性能改善,同时具有一定的友好性与公平性.     

基于模糊控制的ad hoc网络TCP算法研究

TCP协议是针对固定可靠网络设计的一种传输协议,它把数据包丢失或延迟的原因都归结为网络拥塞。在移动自组网上直接应用TCP 协议,网络性能会因比特出错率高等原因大幅下降。针对无线自组织网络高误码的基本特征,基于TCP Vegas协议和环回时间的均值和方差改变趋势,采用不同的控制策略调节发送端的数据发送速率,从而优化传输控制协议的吞吐量,提高网络资源的利用率。仿真研究结果表明,与传统的传输控制协议相比,该算法具有更高的吞吐量和稳定的拥塞控制窗口。     

Improving Throughput of Transmission Control Protocol Using Cross Layer Approach

Most of the internet users connect through wireless networks. Major part of internet traffic is carried by Transmission Control Protocol (TCP). It has some design constraints while operated across wireless networks. TCP is the traditional predominant protocol designed for wired networks. To control congestion in the network, TCP used acknowledgment to delivery of packets by the end host. In wired network, packet loss signals congestion in the network. But rather in wireless networks, loss is mainly because of the wireless characteristics such as fading, signal strength etc. When a packet travels across wired and wireless networks, TCP congestion control theory faces problem during handshake between them. This paper focuses on finding this misinterpretation of the losses using cross layer approach. This paper focuses on increasing bandwidth usage by improving TCP throughput in wireless environments using cross layer approach and hence named the proposed system as CRLTCP. TCP misinterprets wireless loss as congestion loss and unnecessarily reduces congestion window size. Using the signal strength and frame error rate, the type of loss is identified and accordingly the response of TCP is modified. The results show that there is a significant improvement in the throughput of proposed TCP upon which bandwidth usage is increased.     

Improving TCP fairness and performance with bulk transmission control over lossy wireless channel

The traditional windows-based TCP congestion control mechanism produces throughput bias against flows with longer packet roundtrip times; the flow with a short packet roundtrip time preoccupies the shared network bandwidth to a greater extent than others. Moreover, the blind window reduction that occurs whenever packets are lost decreases the network utilization severely, especially in networks with high packet losses. This paper proposes a sender-based TCP congestion control, called TCP-BT. The scheme estimates the network bandwidth depending on the transmission behavior of applications, and adjusts the congestion window by considering both the estimated network bandwidth and the packet roundtrip time to improve fairness as well as transmission performance. The scheme has been implemented in the Linux platform and compared with various TCP variants in real environments. The experimental results show that the proposed scheme improves transmission performance, especially in networks with congestion and/or high packet loss rates. Experiments in real commercial wireless networks have also been conducted to support the practical use of the proposed mechanism.     

异构无线网络中TCP Vegas算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络。异构无线网络中,TCP端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题。针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于TCP Vegas的传输层拥塞控制算法B-Evegas。给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口。仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后TCP连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延。     

用于分层移动IPv6网络拥塞控制的新机制

针对在IPv6无线网络切换过程中, 短暂的链路连接断开会导致反复丢包; 同时在切换过程中, 由于带宽的改变, 在新的接入点就有可能发生丢包或资源浪费以及拥塞。提出一种以TCP协议为基础的路径损耗确认（TCP-PLACK）机制来代替TCP选择确认机制（TCP-SACK）。每当一个TCP接收方在断开或切换后而连接到一个新的接入点时, 上述的TCP-PLACK机制就会发送一个特殊的确认, 其中包含有在新接入点丢包的详细信息和可用带宽。收到这个确认, 发送方会重新发送丢失的包, 并在新接入点根据带宽的可用性调整发送速率。实验结果表明, 该机制有利于改善IPv6网络切换过程中的丢失恢复和速率控制问题。     

高带宽无线局域网中PI速率控制算法

针对传统传输控制协议（TCP）在高带宽、无线网络中性能表现不佳的问题, 建立了一个端到端的虚拟路由器模型, 提出了一个端到端的发送端比例积分（PI）速率控制算法。根据RTT的变化, 利用PI控制器计算发送端的发送速率, 使瓶颈节点的队长稳定在一个目标位置, 减少拥塞丢包, 避免无线链路错误丢包引起的对拥塞窗口的错误调整。仿真结果表明, 与传统拥塞控制协议相比, 新机制能较好地控制路由器队长、提高网络负载的稳定性和网络吞吐率。     

Analysis of MIMD congestion control algorithm for high speed networks

Proposals to improve the performance of TCP in high speed networks have been recently put forward. Examples of such proposals include High Speed TCP, Scalable TCP, and FAST. In contrast to the additive increase multiplicative decrease algorithm used in the standard TCP, Scalable TCP uses a multiplicative increase multiplicative decrease (MIMD) algorithm for the window size evolution. In this paper, we present a mathematical analysis of the MIMD congestion control algorithm in the presence of random losses. Random losses are typical to wireless networks but can also be used to model losses in wireline networks with a high bandwidth-delay product. Our approach is based on showing that the logarithm of the window size evolution has the same behaviour as the workload process in a standard G/G/1 queue. The Laplace–Stieltjes transform of the equivalent queue is then shown to directly provide the throughput of the congestion control algorithm and the higher moments of the window size. Using ns-2 simulations, we validate our findings using Scalable TCP.     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

一种接收方驱动的无线TCP拥塞控制机制

为了提高有线/无线异构网络中TCP的传输性能,提出了一种新的接收方驱动的TCP拥塞控制机制TCP_LEB.该机制在接收方计算当前带宽和往返时间(RTT),并根据以往的带宽推导以后的可用带宽,然后反馈到发送方作为发送依据.同其他类似研究相比,该方法明显提高了无线网络中TCP的性能.仿真实验结果验证了算法的良好效果.