无线局域网中实现TCP流公平的接入点缓存区大小的估计算法

研究了无线局域网的接入点(Access Point, AP)缓存区大小对TCP公平性的影响，并通过分析平均窗口与平均丢包率以及使用窗口与平均丢包率的关系，加上实现TCP公平性时的窗口限制条件，提出一种计算TCP上下行流公平时所需的AP缓存大小的方法。通过NS2仿真，验证了算法的准确性。     

无线Mesh网络上下行带宽公平性定义的研究

为了解决无线Mesh网络(WMN)无法自发在Mesh网关处确保上下行带宽公平分配的问题,提出了基于时间窗口的无线Mesh网络的上下行带宽公平性定义.这些定义是在运用NS2进行仿真实验的基础上,充分考虑了无线Mesh网络的上下行方向动态变化的TCP流数负载和各条流不同的需求带宽等QoS指标的基础上提出来的,描述了无线Mesh网络作为Internet接入网络提供公平服务时应满足的基本条件,为后续研究高效的优化公平效率模型和实现上下行公平性的机制或算法打下了坚实的基础.     

保证无线上行链路TCP公平的调度算法

针对无线局域网中上行链路TCP流之间存在严重的无线信道资源分配不公平问题,提出一种上行链路TCP流的调度算法UFWFQ。该算法在接入节点上对上行TCP流采用与WFQ算法相同的轮询机制,根据流的传送速率动态计算其服务概率,分配给高速发送流较大的权重,使各上行TCP流占用的信道时间相等,以保证各流的加权公平性,提高网络的总吞吐率。仿真实验结果验证了该算法的有效性。     

无线局域网中TCP公平性问题研究综述

在无线局域网络中,由于无线MAC层协议只能保证各无线节点的公平接入无线信道,如何确保传输层TCP流的公平性就变得十分重要.TCP闭环拥塞控制的贪婪性、MAC协议节点接入公平性和无线信道的异构性,导致TCP在无线局域网络出现多种不公平问题.对当前存在的几种TCP不公平问题及相应的解决方法进行了分析和比较,阐述了目前亟待解决的主要问题和今后的研究方向.     

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。     

CSFQ算法分析与改进

核心无状态公平队列调度（CSVQ）算法提供了如同有状态网那样好的公平带宽分配，但它的丢包算法不适用于TCP流。针对TCP流的特点，对CSFQ算法进行如下改进：将缓存队列长度与丢包概率关联起来，用一种类似于RED（random early drop）缓存管理方法解决了缓存频繁溢出导致的一些问题；对TCP流的丢包率进行修正，使用多余带宽来转发TCP包，解决TCP流与UDP流的带宽分配公平性。仿真试验表明，新算法NEW-CSFQ更好地提供数据流公平的频宽共享，对突发流响应较原算法有所提高，且算法复杂度简单，容易在高速核心路由器上实现。     

一种服务于流量特性的信道访问方法及公平性研究

无线通信网络中,业务流在数学上呈现出一种统计上的自相似性.本文结合该流量特性,针对如何改善高负荷、高业务流量突发环境下网络性能的问题,给出一种基于节点突发流量的信道访问退避策略:通过动态监测和计算当前节点突发流量的大小来调整信道接入,从而减少碰撞次数,提高信道利用率;为解决算法公平性的问题,同时引入了节点流权值w(i).通过流量特性适应机制及节点流加权机制,使得网络在提高性能的同时能尽量减小算法不公平现象所造成的影响.理论分析及仿真结果均表明:在网络业务量突发性强、信道竞争激烈的情况下,该策略能有效缩短信道接入时延,排队长度等各项网络性能指标.     

移动无线网分组调度策略的研究

提出了一种支持时延限制的无线多媒体流公平调度算法，算法根据无线信道的服务质量，动态调整该信道连接的业务速率，并根据各个业务请求当时的时延因子的大小来公平地补偿和再分配带宽。支持对时延敏感的流和对差错敏感的流，能做到区别补偿调度，满足各自的QoS需求。     

一种采用公平策略的CSFQ算法

研究一种对核心无状态公平队列调度(CSFQ)算法的改进方法.针对CSFQ缓存资源管理的弊病,造成路由器突发性流响应差及对响应流TCP和非响应流UDP不公平的问题,提出了一种公平策略的CSFQ算法(FCSFQ).FCSFQ提出了基于共享存储器模式的动态缓存管理机制,并以此来改善CSFQ突发性响应差问题,同时采用对响应流与非响应流不同的丢包策略,来解决CSFQ对不同数据流不公平问题.NS仿真实验表明,在现实网络环境下,FCSFQ算法对突发性响应及带宽在TCP、UDP数据流之间的公平分配都有明显改善.     

LTE系统中提高TCP性能的资源调度算法研究

LTE可以提供真正无处不在基于IP的移动宽带业务,但随着承载网的IP化,网络拥塞、丢包、抖动、延时等质量问题将影响到LTE业务层的QoS质量.作为LTE无线资源管理的核心,研究并设计一个良好的资源调度算法是提高数据业务的性能和终端用户的体验是一个亟待解决的重要任务.本文通过借鉴LTE对VoIP数据分组的半持续调度算法的思想,提出了一种LTE的无线资源调度的改进方案.方案将TCP确认包映射到具有更高优先级的空闲逻辑信道,从而降低了ACK包在无线信道中发生丢弃和拥塞的概率,避免了TCP拥塞控制机制的频繁开启.仿真结果表明,本文提出的TCP确认包映射转换方案在RTT时延、吞吐量等方面均有一定的提升,具有一定的稳定性和性能优势.     

无线自组网络中TCP流公平性的分析与改进

研究了TCP(transmission control protocol)流在多跳无线自组网络中的公平性问题,发现IEEE802.11DCF协议在此环境下会导致严重的不公平性,即部分节点垄断了网络带宽而其他节点被饿死.首先,通过仿真分析了产生TCP流不公平性的原因,指出其根源在于MAC(media access and control)协议的不公平性,同时,TCP的超时机制加剧了不公平性的产生;然后,利用概率模型定量分析了TCP不公平性与MAC协议参数之间的关系,发现TCP流的公平性与TCP报文长度直接相关,并且增加MAC协议初始竞争窗口的大小能够有效提高公平性.据此,提出了一种根据TCP报文长度动态调节初始回退窗口大小的自适应回退MAC协议改进算法.理论分析和仿真表明,该算法在很大程度上可以有效缓解不公平性问题的产生,并且不会引起网络吞吐量的严重降低.     

无线自组织网络中TCP稳定性的分析及改进

在无线自组织网络中,基于IEEE 802.11的TCP流存在严重的不稳定性,其原因与MAC协议、路由协议和TCP本身均有一定的关系,但最根本之处在于MAC协议的不公平性以及假的链路失效消息导致了不必要的耗时的路由发现过程.结合IEEE802.11的MAC协议和DSR路由协议,对这些原因进行了深入的理论分析和仿真实验,并提出了针对MAC协议和路由协议的改进算法.仿真结果证明,提出的改进算法不仅能基本上避免TCP流的不稳定性,还能够极大地提高TCP流的平均吞吐量.     

一种非TCP友好流惩罚算法

为了改善Internet中各流量带宽分配的不公平性,提出一种适于缓存管理的非TCP友好流的惩罚算法（NFTFP算法）。通过在缓冲区记录每个连接所占用的带宽,对于非TCP友好流量进行识别和惩罚,从而提高不同数据流享用带宽的公平性。仿真实验表明在标准TCP流量和非TCP友好流共存的环境下,NFTFP算法能提高对非TCP友好流的惩罚力度,在保持较高的链路利用率的同时,获得比RED算法更好的公平性。     

TCP over卫星的拥塞控制及跳动窗口算法

本文分析了现有的多种基于无线卫星链路的TCP拥塞控制改进协议．并在此基础之上提出了一种适于卫星链路的TCP拥塞控制跳动窗口算法．此算法的优点主要体现在：减少了发送方不必要的确认信息，不仅克服了Go-backn算法的缺点．而且极大地避免了数据的浪费重传，提高了通信效率，减轻了卫星通信负担，并具有灵活性和易控性等特点、接着介绍了此拥塞控制算法在基于“北斗一号”卫星数字报文通信的西部“数字油田”建设中的文件传输系统的实现和应用．并说明了文件传输系统的特点，列出了此系统的设计流程图．给出了此算法在流程图中的应用位置。研究此算法不仅对基于卫星的互联网发展具有推动作用，而且对我国自主的卫星通信事业的发展具有很大帮助。此算法在应用中取得了很好的效果。     

A simulation-based study of TCP dynamics over HFC networks

New broadband access technologies such as hybrid fiber coaxial (HFC) are likely to provide fast and cost effective support to a variety of applications including video on demand (VoD), inter-active computer games, and Internet-type applications such as Web browsing, ftp, e-mail, and telephony. Since most of these applications use TCP as the transport layer protocol, the key to their efficiency largely depends on TCP protocol performance.We investigate the performance of TCP in terms of effective throughput in an HFC network environment using different load conditions and network buffer sizes. We find that TCP experiences low throughput as a result of the well-known problem of ACK compression. An algorithm that controls ACK spacing is introduced to improve TCP performance.     

一种新的队列管理机制在无线Mesh网络中的应用

在无线Mesh网络中,对于传输距离不同的数据流存在严重的不公平性问题,同时物理位置不同的AP之间也存在着同样问题。为保证网络公平性,提出改进MAC层机制和引入缓存管理的联合解决方案。在分析了无线Mesh网络空间不公平性的基础上,通过改进MAC层中竞争窗口,引入缓存管理算法,得到一种新的队列管理方案IQMA（Improving Queue Management Algorithm）。仿真结果表明,新的方案改善了节点间的不公平性问题和长跳流歧视问题,提高了网络资源利用率。     

Adaptive load balancing algorithm for multiple homing mobile nodes

In places where mobile users can access multiple wireless networks simultaneously, a multipath scheduling algorithm can benefit the performance of wireless networks and improve the experience of mobile users. However, existing literature shows that it may not be the case, especially for TCP flows. According to early investigations, there are mainly two reasons that result in bad performance of TCP flows in wireless networks. One is the occurrence of out-of-order packets due to different delays in multiple paths. The other is the packet loss which is resulted from the limited bandwidth of wireless networks. To better exploit multipath scheduling for TCP flows, this paper presents a new scheduling algorithm named Adaptive Load Balancing Algorithm (ALBAM) to split traffic across multiple wireless links within the ISP infrastructure. Targeting at solving the two adverse impacts on TCP flows, ALBAM develops two techniques. Firstly, ALBAM takes advantage of the bursty nature of TCP flows and performs scheduling at the flowlet granularity where the packet interval is large enough to compensate for the different path delays. Secondly, ALBAM develops a Packet Number Estimation Algorithm (PNEA) to predict the buffer usage in each path. With PNEA, ALBAM can prevent buffer overflow and schedule the TCP flow to a less congested path before it suffers packet loss. Simulations show that ALBAM can provide better performance to TCP connections than its other counterparts.     

TCP的RTT不公平性问题模型分析与仿真

传输控制协议(TCP)在保证当前网络的稳定运行上起着至关霞要的作用.然而,TCP的和式增加积式减小的拥塞窗口更新策略也存在一定的问题:具有不同往返时延(RTT)的TCP数据流在竞争瓶颈带宽时将引发带宽不公平分配问题.Chiu利用平面图形的方法对两个数据流间的RTr不公平性问题进行了直观的分析,并在网络研究领域内被广泛认可.通过建立TCP拥塞窗口更新策略的简化的模型,从理论上更加深刻地分析了TCP所存在的RTT不公平性问题,得到了更具普遍性的结论.同时,通过在NS2网络仿真平台下的试验验证了该模型的合理性.     

复杂拓扑下UDP流对TCP流影响的分析

随着Internet的发展,UDP数据流日益增大,而传统的主动拥塞控制不能很好地处理UDP流。本文通过计算机首先模拟了在瓶颈网络和传统的RED算法下UDP流和TCP流共存的情况,然后又模拟了在复杂拓扑下主动管理算法的稳定性,说明了无拥塞控制的UDP数据流同TCP流共享带宽时的不公平性,并通过分析TCP的端到端流量控制机制指出了产生不公平的原因,讨论了解决该问题的方法。