一种与IPSec兼容的基于有线/无线混合网络的TCP性能优化机制

传统的TCP协议,假设丢包都是由网络拥塞造成的,这不适用于错误丢包比拥塞丢包更容易发生的无线链路,而且现有的很多改进方案无法用于加密通讯中.在分析现有改进算法的基础上,提出一种适用于有线/无线混合网络IPSec兼容的端到端的优化机制.通过接收端数据包到达时间间隔的变化累积来判断无线链路的状况,用ACK标记ELN通知发送端,避免不必要的拥塞控制而导致性能下降.通过NS2仿真实验表明该机制能有效提高TCP传输性能还与现有的安全机制兼容.     

利用VPN网关改善远程TCP传输性能的方法研究*

为了改善远程TCP的传输性能,提出一种基于VPN网关的TCP代理方法,通过对TCP数据包的ACK确认号和通告窗口进行修改,屏蔽TCP发送端对于网络丢包的感知,防止了拥塞窗口不必要的降低。实验结果表明,这种方法可以有效地消除高丢包率所带来的影响,提高了链路的利用率以及远程TCP连接的传输速度。     

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。     

异构网络中丢包识别研究综述

异构网是将具有不同媒体、不同性能的子网统一构建成的单个逻辑网络，在这种网络中随着信道的变化丢包事件会更频繁地发生，同时丢包的原因比单一网络环境更加复杂，为有线环境设计的传统TCP不能满足应用的要求，因此改进TCP协议成为异构网中研究的热点。本文在研究各种TCP协议的基础上，深入分析了其中丢包识别这一关键问题，概括了丢包识别的一般性策略，然后时典型的区分丢包原因的方法进行了归纳和比较，最后提出了通过丢包控制提高异构网性能的研究方向，为各种环境下TCP协议的改进提供了较好的研究基础。     

面向卫星网络的TCP代理

当传统TCP协议用于卫星网络时面临各种问题,原因包括:卫星信道的高传输延迟、较大的误码率、带宽不对称、信号衰减等.为了提高卫星网络环境下TCP的性能,在不破坏TCP端到端特性的前提下,提出了一种新的主动代理方案.拥塞控制算法通过具有不同优先级的双报文对实施主动监测,能够根据网络带宽的变化自适应地调整TCP窗口.并且,对代理控制系统进行了稳定性分析.针对卫星网络下的TCP丢包恢复,提出了一种不依赖时钟同步的选择性否定应答算法.模拟实验表明,提出的TCP代理能够充分利用卫星网络的带宽,从而达到获得最佳有效吞吐率的目的.     

基于无线自组织网络的TCP Freeze-Probing改进协议

传统的TCP协议在有线网络中能够良好地工作,但用于无线自组织网络时则性能有所下降.其原因在于,传统的TCP协议无法分辨网络丢包原因,如网络拥塞、链路断开、信道错误或者链路改变.为了提高TCP协议在无线自组织网络中的性能,提出了一种TCP协议的改进方案TCP Freeze-Probing.该方案是一种端到端方法,不需要网络中间节点的反馈合作同时,提出了一种基于TCP Freeze-Probing的吞吐量模型并利用仿真对模型进行了验证.分析和仿真结果表明,该方案能够有效地改进TCP在无线自组织网络的性能.     

基于带宽估计的TCPW改进算法

TCP Westwood (TCPW)协议在误码率较高、带宽不稳定的无线网络环境下,已经表现出比传统TCP更为优越的性能,但它不能区分丢包的原因,在带宽利用率及性能上仍显不足.针对此问题,提出了TCPW改进算法TCPW-J,基于带宽估计值的变化情况划分网络拥塞等级,以区分拥塞丢包和无线丢包.仿真结果表明,TCPW-J算法提高了网络带宽利用率,并保持了较好的公平性和友好性.     

6LoWPAN中分布式TCP缓存队列策略

在多TCP连接的6Lo WPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)网络中,针对丢包严重时存在频繁的端到端重传问题,提出分布式TCP缓存队列策略。该策略能够使中间节点合理地缓存不同TCP连接在链路层传输中丢失的分段,从而保证每个TCP连接的性能,减少网络能耗。另外,采用ARQ机制进行链路层数据帧传输时,由于中间节点判断丢包的准确率较低,导致缓存队列中存在一些实际未丢失的分段。对这些分段的重传会消耗额外的能量,降低了缓存队列的利用率。因此缓存管理采用询问邻居节点的方式检查分段是否丢失,及时地删除无效的缓存分段。实验结果表明,采用分布式TCP缓存队列策略可以使得多个TCP连接的网络性能以及缓存队列利用率得到了很大提高。     

基于RS码的网络编码层设计

针对高丢包率的无线网络环境下TCP/IP协议由于其自身缺陷难以提高网络吞吐量的问题,在TCP/IP层次结构中的传输层和网络层之间引入了一个网络编码层。此层在有线网络环境下,对于传输层和网络层来说是透明的,不影响TCP/IP层次结构的功能;在高丢包率的网络环境下,通过编码窗口使用基于RS码的网络编码来提高网络传输吞吐量。网络编码层模型被引入NS2网络仿真软件,仿真结果表明,在高丢包率的网络环境下,此层可提高网络传输吞吐量。     

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。     

一种改进的无线网络TCP拥塞控制算法

传统基于有线环境的传输控制协议(TCP)技术无法适应链路质量相对较差的无线环境。为此,提出一种改进的对数增加自适应减少(NewLIAD)算法。在慢启动阶段根据带宽确定最优拥塞窗口,在网络拥塞阶段动态减少拥塞窗口,以保证系统的整体吞吐量。仿真结果表明,该算法有较好的发送速率平滑性,能减少数据抖动,提升无线网络的TCP性能。     

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。     

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.     

MANET中TCP改进研究综述

传统TCP(transmission control protocol)本是为有线网络设计,它假设包丢失全是由网络拥塞引起,这个假设不能适应于MANET (mobile ad hoc network),因为MANET中除了拥塞丢包以外,还存在由于较高比特误码率、路由故障等因素引起的丢包现象.当出现非拥塞因素丢包时,传统TCP将错误地触发拥塞控制,从而引起TCP性能低下.任何改进机制都可以分为发现问题和解决问题两个阶段.首先概括了MANET中影响TCP性能的若干问题;然后针对发现问题和解决问题两个阶段,详细地对每一阶段中存在的各种可行方法进行了分类、分析和比较;最后指出了MANET中TCP性能优化的研究方向.     

无线移动网络中增强TCP性能的技术综述

TCP是因特网上的主要传输协议，在数据包丢失主要是由拥塞引起的传统网络上，TCP可以充分发挥其性能，但是在无线移动网络中，TCP将无线信道比特差错和移动切换引起的数据包丢失误归于网络发生拥塞而采取拥塞控制措施，不必要地降低了端到的吞吐率，导致自身性能的下降，首先阐述了当前无线移动网络的发展状况和TCP面临的问题，在此基础上，综述和评价了各种增强TCP性能的技术方案，最后，结合无线移动通信系统的最新进展，分析和探讨了当前存在的问题和进一步的研究方向。     

无线传感器网络TCP性能的改善机制

在无线传感器网络中,节点分布过于密集或大量数据流的突发将造成拥塞,导致报文丢失,引起吞吐量下降和能量浪费。该文提出一种新的拥塞控制机制PTCP,通过分段调整慢启动阶段的TCP窗口增长速度控制拥塞。仿真结果证明,该机制有效解决了传感器网络中的拥塞控制问题,提高了无线传感器网络的TCP性能。     

无线网络TCP研究综述

如果把标准TCP直接应用于3种无线网络模型(蜂窝网络、Ad hoc网络和卫星网络)，由于其不能够区分丢包的原因，可能会错误地启动拥塞控制，导致性能下降,分析了3种无线网络模型中影响TCP性能的因素，指出为减轻这些因素造成的负面影响所必须增加的一些额外技术，总结了提高无线网络TCP性能的一些方法并对这些方法进行了比较和分类，指明了无线网络TCP的研究方向。     

Improving TCP performance over wired–wireless networks

Today there is a growing demand for Internet services over WLAN hotspots. Majority of the Internet services today are based on TCP. However, TCP is not well-suited for heterogeneous networks consisting of wired and wireless networks. Losses in wireless network, which are quite frequent, are often misinterpreted by the TCP sender as loss due to congestion, which leads to poor performance of TCP. Hence, it is important to shield the TCP sender from wireless error. In this paper, we propose an improved method for identifying cases of wireless losses and tackling the loss at the local link level through MAC layer retransmissions. We then evaluate the effect of MAC layer retransmissions on the performance of TCP both analytically and empirically. Our empirical results show that significant improvement in TCP performance is possible through MAC layer retransmission.