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。     

多跳Ad Hoc网络TCP拥塞控制改进方案

为改进传输控制协议TCP在无线移动网络环境下的通信性能,减少网络拥塞,分析了Ad Hoc网络Web通信时数据丢失的主要原因,提出了利用探测包探测网络传输性能重新划分网络状态的方法来改进TCP拥塞控制.仿真结果表明,改进后的TCP拥塞控制机制能够明显提高无线多跳Ad Hoc网络环境下Web通信的性能,避免拥塞.     

视频会议中音频的QoS控制

本文描述了一种能动态调整多媒体应用带宽的机制。发送端利用ＲＴＣＰ包中的质量报告来计算包丢失，以此来估计网络的拥塞状况并调整应用的带宽。该算法可以适应Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上音频的传送。     

一种Ad Hoc网络端到端的TCP拥塞控制改进方案

传统的TCP协议是为有线网络而设计的,它假定数据包的丢失是由网络拥塞引起的,然而在Ad Hoc网络中,除拥塞丢包外,其它非拥塞因素也会引起数据包的丢失。分析Ad Hoc网络影响TCP性能的主要因素,在原有拥塞控制方案MMJI的基础上,提出了一种端到端的TCP拥塞控制改进方案（Imp MMJI）。该方案能根据前向路径跳数自适应调整拥塞窗口的大小,防止拥塞窗口过快增长,当发生路由改变或链路中断时,重新计算拥塞窗口cwnd和ssthresh的值,以确保路由重建前后TCP连接负载率的一致性;并在ACK应答包的TCP首部增加了状态标志位,结合多个度量参数联合判断网络状态,提高网络状态识别的准确性,使发送端实时采取相应的措施。仿真结果表明,该方案能使网络吞吐量得到明显的提高,改善了TCP的性能。     

嵌入式视觉系统的以太网通信拥塞控制改进

针对嵌入式机器视觉系统局域以太网中,在大量图像数据传输过程中出现拥塞时,存在发送效率低和RTO滞后RTT导致伪重传问题,为此提出一种基于改进型LwIP的嵌入式视觉系统以太网防拥塞方法。Cortex-A8、μC/OS-III和LwIP嵌入式机器视觉系统以太网通信平台,确保网络任务的实时响应;引入New Reno算法改进LwIP中TCP数据包的拥塞控制机制,克服了一个发送窗口多个数据包丢失引起多次快速恢复或慢启动对发送效率的影响;引入归一化最小均方误差算法改善在RTT变化较大时RTO估值不精确的情况,减少TCP数据传输中的伪重传。实验结果表明,该方法能够更加有效地处理数据包丢失问题,有效减少了数据伪重传,并且数据吞入量提高了约12.3%。     

基于DupAck的Ad Hoc网络TCP性能改进

为改进传输控制协议(TCP)在无线网络环境下的性能,分析Ad Hoc网络数据丢失的原因,提出一种区分无线丢包和拥塞丢包的算法。该算法通过在发送端检测返回的重复Ack的相对单向传输时延,探测到网络真实的拥塞状况,以便采取合理的拥塞控制措施。仿真结果表明,该算法能够正确区分无线丢包和拥塞丢包,改善Ad Hoc网络的TCP性能。     

基于自拥塞理论的数据传输控制算法设计

基于自拥塞理论的网络带宽测量技术存在探测流量过大,易拥塞网络等缺点,因而在网络传输中的应用具有一定局限性.针对这些不足,提出一种新的数据传输控制算法ProDTCA.ProDTCA利用数据包单向延迟特性,通过源端定时发送轻量级探测流,估测带宽占用状况,动态的调整数据发送速率.仿真结果表明ProDTCA可以快速的调整数据发送速率,避免网络拥塞,防止数据包丢失,达到对网络带宽的高效利用.与传统基于自拥塞理论的带宽测量方法相比,ProDTCA能够自适应的调整数据发送速率,有很高的工程应用价值.     

TCP友好的多媒体通信流控制机制

该文给出了一个端到端的适应性多媒体流控制策略,称为基于丢失延时的算法LDA(loss-delaybasedalgo-rithm),它调整多媒体流的发送行为,以符合网络的当前拥塞状况。LDA算法利用实时传输协议RTP(real-timetransportprotocol)来收集分组丢失和延时统计信息,并用来调整发送端的发送行为,使它和TCP的拥塞控制有类似的统计特性,是TCP友好的。仿真的结果显示LDA算法对于网络资源的利用、拥塞避免和TCP流的公平性都是比较好的。     

多媒体组播中的RTP包丢失恢复方案

论文提出了一种在实时多媒体组播应用中的RTP包丢失恢复方案,该方案是基于重传机制的,利用“分层缓冲路由器”作为辅助,配合接收端的缓冲播放机制,使得RTP包的本地丢失恢复成为可能。同时,该方案还考虑在网络拥塞时对重传请求进行缓冲等待处理,这样就不会因为向上级缓冲路由器发送该请求而加重拥塞的程度,甚至造成该重传请求的最终丢失。     

一种适用于无线网络的流媒体传输机制

为保证无线网络中多媒体数据的传输质量,提出了一种适用于无线网络的流媒体传输机制（WMTCC）。该机制通过发送探测报文区分网络拥塞丢包和链路误码随机丢包,准确判断网络的拥塞状况,实施发送速率调节,保证了流媒体服务质量(QoS)。由于准确区分出无线链路误码丢包,该机制在链路误码率较高时能维持较高的网络吞吐量。仿真实验结果显示在高误码率无线网络中,该机制可以获得更高的吞吐量和更大的拥塞窗口,并且发送速率的变化更加平滑。     

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。     

一种可靠双盲的IP时间隐通道

针对现有的IP时间隐通道需要事前约定IP数据包的时间间隔与传输信息之间的编码方案,不能在收发过程中根据网络的传输质量进行双盲动态调整的问题,提出了一种IP时间隐通道编码方案的双盲动态调整策略。该策略通过细分网络环境,并针对不同网络环境动态选择预设的编码方案,实现了收发双方间编码方案的双盲动态调整。为了验证策略的可靠性,实现了这种可靠双盲的IP时间隐通道。实验结果表明,该策略能够较好地实现收发双方间的双盲动态调整。     

无线车载网络中一种基于跨层优化的网络编码TCP协议

无线车载网络(Wireless Vehicular Networks,WVN)具有研究价值和重要应用价值,目前关于WVN中的网络编码TCP协议的研究并不多,且对跨层的优化也没有被重视。文中首先针对无线车载网络中不同的丢包原因,给出了一种基于随机线性网络编码的跨层联合优化方法VC-TPC/NC,可以针对不同丢包原因采取不同的处理方式;进一步,重新设计了网络编码层发送端的发送策略,并通过理论分析说明了VC-TCP/NC在时延和网络吞吐量方面的优势;最后,在不同场景下的仿真结果表明,VC-TCP/NC的性能相比于传统TCP与TCP/NC等性能有较大提高。     

Multiple sender distributed video streaming

With the explosive growth of video applications over the Internet, many approaches have been proposed to stream video effectively over packet switched, best-effort networks. We propose a receiver-driven protocol for simultaneous video streaming from multiple senders to a single receiver in order to achieve higher throughput, and to increase tolerance to packet loss and delay due to network congestion. Our receiver-driven protocol employs a novel rate allocation algorithm (RAA) and a packet partition algorithm (PPA). The RAA, run at the receiver, determines the sending rate for each sender by taking into account available network bandwidth, channel characteristics, and a prespecified, fixed level of forward error correction, in such a way as to minimize the probability of packet loss. The PPA, run at the senders based on a set of parameters estimated by the receiver, ensures that every packet is sent by one and only one sender, and at the same time, minimizes the startup delay. Using both simulations and Internet experiments, we demonstrate the effectiveness of our protocol in reducing packet loss.     

适用于异构网络的改进TCP协议研究

在有线网络中,网络丢包主要是网络拥塞造成的,而传统的TCP协议主要是针对有线网络设计的。对于无线网络,链路错误的随机丢包成为其主要的丢包,传统的TCP已不再适用。为了使TCP适用于有线-无线的异构网络中,提出一种改进的TCP协议(命名为TCP-Ackflag)。此协议通过接收端判断分组数据的相对延迟趋势来判断网络拥塞情况,并在接收端反馈给发送端的ACK包中定义一个拥塞标志位。接收端在接收ACK包中,记录这个拥塞标志位。为了使网络能达到最大吞吐量,发送端只有在发现产生网络丢包现象后再立即对记录的拥塞标志位的值进行检测,通过检测到的拥塞标志位的值来判断网络拥塞情况,最终决定是进入网络拥塞处理过程还是简单地快速重传过程,从而保证了有线-无线异构网络的传输性能。仿真结果表明,此方案对网络拥塞判断准确性和灵敏性都有极大提高,并在此基础上保证了网络传输性能。     

无线网络中基于网络编码的重传机制

鉴于目前网络编码在单跳无线网络重传中的应用研究都是基于单发-多收场景的局限性,提出一种应用于多发-多收无线网络中的重传机制NCWRM。该重传机制中,网络节点既可以是发送方也可以是接收方,节点发送的数据包在直传和第一次重传中都失败后,第二次重传时广播发送由多个丢失数据包编码组合得到的编码包。多个接收方通过解码编码包得到丢失的数据包,从而实现一次重传获得多个丢失的数据包,可以有效提高重传效率。理论分析和仿真结果表明,NCWRM算法能够明显提高系统的饱和吞吐量,同时减小开销及丢包率。     

Design and Experimental Evaluation of an Adaptive Playout Delay Control Mechanism for Packetized Audio for Use over the Internet

We describe the design and the experimental evaluation of a playout delay control mechanism we have developed in order to support unicast, voice-based audio communications over the Internet. The proposed mechanism was designed to dynamically adjust the talkspurt playout delays to the traffic conditions of the underlying network without assuming either the existence of an external mechanism for maintaining an accurate clock synchronization between the sender and the receiver during the audio communication, or a specific distribution of the audio packet transmission delays. Performance figures derived from several experiments are reported that illustrate the adequacy of the proposed mechanism in dynamically adjusting the audio packet playout delay to the network traffic conditions while maintaining a small percentage of packet loss.     

一种基于端到端的Ad Hoc网络TCP拥塞控制改进算法

提出了一种基于端到端的Ad Hoc网络TCP拥塞控制改进算法IADTCP(Improvement AD hoc network TCP congestion control).对现有Ad Hoc网络慢启动方案进行改进,以解决拥塞窗口增长不够平滑的问题;利用两连续数据包单向传输延迟差异IDD和短期吞吐量STT两个度量参数,联合判断网络拥塞状态;用丢包率PLR和包错序率POR判断信道错误、路由改变等网络状态;通过回送的ACK数据包携带网络状态信息,以便让发送端采取适当的控制措施.仿真结果表明,该方案是可行和有效的.     

基于效用优化的网络编码拥塞控制模型

描述一类多编码组播情形下的网络效用最大化问题,引入用于稳定发送节点窗口和中间节点队列的约束。基于问题的原始及原 始-对偶形式,分别提出2种网络编码拥塞控制模型,并通过Lyapunov判据证明了模型的全局渐近稳定性。该模型是完全分布式的反馈控制系统,所描述的算法只要求端到端的信息交换,能应对网络的动态变化,且具有类TCP拥塞控制的形式,从而显示其与现行网络架构的兼容性。