基于TFRC协议的视频自适应传输机制及仿真实验*

在研究TFRC协议的基础上,将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号,对TFRC协议拥塞避免阶段的速率控制算法进行了改进,并将改进后的TFRC协议运用到网络视频传输速率控制中,以实现视频自适应传输.通过基于EvalVid工具集的NS-2仿真实验证明了基于TFRC协议的视频自适应传输机制能够有效地提高视频传输QoS.     

TFRC拥塞控制策略的分析和改进

研究了基于速率控制的ICP友好性拥塞控制策略——TFRC,分析了其基本机制和关键问题,提出利用延迟抖动作为潜在拥塞信号来改进TFRC的速率控制机制,以适应实时业务低抖动的要求,并通过ns仿真验证了改进了的TFRC算法对实时业务的良好性能。     

TFRC在认知无线电环境中的性能分析及改进

TCP友好速率控制协议(TCP Friendly Rate Control,TFRC)能够有效支持多媒体传输,而其在认知无线电环境中少有研究.本文通过在认知无线电环境中对TFRC进行仿真,考察了①感知周期,②主用户干扰,③信道异构性三个因素对TFRC性能的影响,进而提出了一种反馈机制改善TFRC对频谱切换前后信道容量变化适应的能力.实验结果表明TFRC性能与信道检测时长和主用户行为有着密切关系,提出的改进方法可以有效的提高TFRC在认知无线电环境中的性能.     

TFRC拥塞控制策略的研究和改进

分析了目前在实时业务中常用的拥塞控制机制TFRC.针对实时流媒体要求低延迟和低抖动的特点,提出将单程传输延迟的抖动作为反馈信号来调节发送端的发送速率,并针对抖动阈值的选定采用了自适应的调节方法.仿真结果表明改进后的算法减小了延迟抖动,提高了相关的服务质量.     

结合中间节点的TFRC改进协议

针对TCP friendly rate control (TFRC)不能正确区分丢包原因,带宽利用率不高,网络状态变化响应迟钝的问题,本文提出了一个TFRC协议的改进算法TFRC BMN.该算法结合中间节点队列长度划分当前网络状态,由网络状态判断区分无线丢包与拥塞丢包,根据不同的丢包原因采取不同速率调节机制.此外该算法还引用积式增加积式减少(MIMD)的思想,当网络进入或退出拥塞状态时进行快速的响应.仿真实验结果表明,改进后的算法在高误码率的无线网络中性能有明显的改善与保持,同时提高了对网络拥塞变化的响应速度.     

一种新的基于显式速率反馈的TCP拥塞控制方法

提出了一种新的控制方法，即基于显式速率反馈应用Dahlin算法进行TCP拥塞控制，较好地克服了网络的传播时延给拥塞控制所带来的不利影响，使TCP的发送窗口能快速响应网络负荷状况的变化，从而避免了分组的丢失，并使得TCP的流量较为平稳，而且此算法对网络的时延估计误差具有很好的鲁棒性，能满足实际应用的需求。     

一种改进的流媒体TFRC拥塞控制算法

为了解决流媒体传输拥塞控制机制的不足,提出了一种基于链路延迟抖动趋势的TFRC改进算法。对传统的TFRC拥塞控制算法以及链路延迟抖动变化趋势进行了分析,采用对链路拥塞状况进行预测的策略,引入抖动因子来修正TFRC的吞吐量公式,由链路延迟抖动的趋势自适应地调整发送速率。仿真实验结果表明,改进算法在保持TCP友好性的前提下,有效提高了流媒体数据传输的平滑性和稳定性。     

一种增强XCP协议在多瓶颈网络拓扑环境下性能的方法

XCP协议具有很高的效率和良好的最大最小公平性,已成为基于显式反馈的拥塞控制协议的一种标准.进一步研究表明,XCP协议在多瓶颈网络拓扑环境下,当下游存在瓶颈链路时,其性能变差,表现为带宽浪费、收敛时间延长以及公平性迅速恶化.深入分析了XCP协议在单瓶颈拓扑和多瓶颈拓扑环境下的收敛过程,指出了其性能变化的原因,进一步给出了一种结合相对反馈的改进方案,使端系统在收敛阻塞时,能根据瓶颈链路的网络相对负载更新其拥塞窗口.仿真实验表明,改进方案有效地提高了XCP协议在多瓶颈网络拓扑环境下的性能.     

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。     

基于带宽估计和ECN的无线TCP改进

针对无线环境下TCP调用拥塞控制算法致使性能下降的问题,提出一种基于带宽估计和显式拥塞通知的无线TCP改进方法。在数据发送端采用带宽估计算法优化拥塞窗口尺寸,与具有显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,利用选择性确认选项,加快单窗口多包丢失时拥塞窗口恢复速度。仿真结果表明,改进后的TCP吞吐量超过TCP_SACK近30%,超过TCP_Reno近52%。     

混合异构网络中改进的TFRC机制

为改善TFRC协议在有线无线混合异构网络中的性能,提出改进的TFRC拥塞控制机制,在有线网络和无线网络水平切换的条件下对其性能进行仿真分析。结果表明,在频繁切换的移动互联网中,该算法能有效利用网络资源,提高网络吞吐量,加快发送速率提升速度,从而提升TFRC的性能。     

TFRC与TCP流数之比对协议间公平性影响的研究

简要介绍了TCP Friendly的速率控制（TFRC）协议,通过仿真分析首次研究了TFRC与TCP流数之比对协议间公平性的影响。分析表明：在链路带宽较小时,无论比例如何,TFRC与TCP协议间的公平性都比较差,随着比值增大,协议间公平性得到改善;在链路带宽较大时,无论比例如何,协议间的公平性都较好,但随着比值增大,公平性能下降。     

一种基于ECN的带优先级的队首标记拥塞控制算法

通过对RED算法及ECN算法进行研究分析,提出了一种带优先级的队首标记的拥塞控制算法。当网络需要预防拥塞发生时,标记将以最快的速度到达接收端,并且被确认帧带回到发送端,因而能够及时预防拥塞的发生,有效提高网络性能。     

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％.     

数据中心网络快速反馈传输控制协议

在数据中心网络中,当多个服务器同时向一个接收端发送数据时,产生的数据流量易在瓶颈交换机的缓冲区溢出,造成丢包事件以及数据重传,导致TCP Incast问题。为此,提出一种可快速反馈的数据中心网络传输控制协议( FFDTCP)。该协议在TCP协议的基础上采用显式拥塞通知机制,利用2个显式拥塞通知位通告4种拥塞级别,发送端根据拥塞信息所表示的拥塞级别快速调整拥塞窗口以减少拥塞,从而避免因瓶颈链路丢包而造成的吞吐量急剧下降问题。 NS2仿真实验结果表明,与传统TCP协议相比,FFDTCP协议可以保证较低的时延和较大的吞吐量,有效缓解TCP Incast问题,提高数据中心网络传输性能。     

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。     

一种服务质量自适应调整算法的研究

提出一种端到端视频流传输服务质量自适应调整算法，此算法通过多级显式拥塞通知（ECN）机制，监测网络带宽变化、路径上节点缓冲容量变化及客户端接收速率变化等多个目标信息，自适应地动态调整视频流传输速率以及编码码率，以提高服务质量。通过仿真实验，证明了这一算法的有效性。     

改进的无线网络TCP协议跨层设计方法

针对传统TCP协议的拥塞控制机制在无线网络中不能很好地解决数据丢失的问题,提出一种改进的无线网络TCP协议跨层设计方法——NTCP。NTCP将传统TCP功能分割为传输速率控制和数据完整性控制2个部分,避免使用转发节点信息的方法,最大限度地利用无线资源。该方法与传统TCP-Reno方法相比,能提高无线网络的吞吐量,其稳定性和速率自适应能力也有较好的改善。