针对车地传输TCP协议优化的TTI-RTT拥塞控制算法

为适应铁路5G专用移动通信系统动态易变的网络环境,解决现有算法中存在的吞吐量减少、传输时延增加、检测数据车地传输可靠性难以保证的问题,在分析传输控制协议(TCP)传输拥塞控制过程,以及对比TCP-Reno,TCP-Vegas和TCP-Westwood 3种基础拥塞控制算法存在问题的基础上,提出一种联合传输时间间隔(TTI)和往返时延(RTT)的拥塞控制算法——TTI-RTT算法,即将RTT的成对比较测试统计量和网络当前拥塞因子联合起来作为网络拥塞判断标准,根据反映网络拥塞程度的拥塞因子动态调节加性和乘性因子,并在传输控制协议拥塞控制的不同条件下灵活调整传输时间间隔。采用NS-3仿真软件,构建考虑高速铁路5G-R无线信道误码影响的点对点通信网络拓扑结构,对TTI-RTT拥塞控制算法进行仿真验证,并与3种基础算法进行性能比较。结果表明:不同丢包率下所提算法的平均吞吐量均保持在9 Mb·s^(-1)以上,较基础算法中吞吐量最高且最稳定的TCP-Reno算法增加了约5.9%,且实时吞吐量稳定性具有显著改善。

基于饱和TCP流量的Wi-Fi级联吞吐量模型

目前,无线保真(Wi-Fi,wireless fidelity)技术的重要性与商业价值已经获得了广泛认可,同时人们也追求更好的服务质量(QoS,quality of service)。传输控制协议(TCP,transmission control protocol)作为一种面向连接的、提供端到端可靠性服务的通信协议,其重要性也日益上升,是互联网中占主导地位的传输协议。此外,由于单个接入点(AP,accesspoint)的覆盖范围有限,在许多场景下往往需要通过级联来扩展覆盖范围。然而,现有的关于级联场景的研究均基于用户数据报协议(UDP,user datagram protocol),即认为场景中仅存在下行流量,而许多场景中上下行流量往往同时存在,即运行的是TCP流量,在级联场景下用户获得TCP吞吐量应如何计算一直是一个尚待解决的问题。针对该问题,首先在级联场景下建立了饱和TCP流量条件下的Wi-Fi吞吐量模型,该模型通过两个马尔可夫链实现对用户吞吐量的计算;其次,搭建了级联系统进行实测,通过对比理论仿真结果与实际测试结果,对模型的有效性进行了验证。

考虑慢启动影响的TCP吞吐量模型

TCP吞吐量模型的研究是网络协议研究的一个重要方面 ,同一些其它模型相比 ,Padhye提出的TCP吞吐量模型比较精确地描述了TCP吞吐量与往返时间、丢包率和超时时限的关系 ,但在丢包率很高的场合 ,Padhye模型误差较大 ,本文分析了高网络负荷下TCP传输的性能 ,提出了一个高网络负荷下TCP吞吐量的改进Padhye模型 ,实验表明 ,该模型在高网络负荷环境下更接近实际情况 .

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.

MANET中TCP数据包的乱序问题及其解决方案

在MANET中,节点的移动性会导致不同的TCP数据包沿不同的路径到达接收端,进而在接收端产生大量的乱序数据包,影响TCP协议的性能。提出了一种延时响应TCP协议(TCP-D),通过延时触发拥塞控制算法来提高TCP协议在MANET中的性能。对延时响应TCP协议的吞吐量分析表明,增加延时定时器后,TCP_D协议仍能保证对标准TCP协议的友好性。仿真实验表明,TCP_D算法可以明显减少乱序数据包的数量,获得较标准TCP协议更高的网络吞吐量。而在网络结构稳定、无乱序数据包的情况下,改进协议仍具有很好的公平性和友好性。

无线Ad Hoc网中的TCP SACK与TCP Vegas

本文用仿真方法分析了TCP SACK和Vegas在无线ad hoc网络中的性能，提出了一种改进的SACK选项格式（SACK）和一种称为环回时间通知（RN）的新技术以分别用于提高TCP SACK和TCP Vegas在无线ad hoc网中的性能。为了研究路由稳定性对TCP Vegas性能的影响，我们实现了一种基于相关性的选路协议（ABR）。

认知无线电环境下TCP性能分析

首先讨论分析了认知无线电环境下影响TCP性能的关键因素,并通过NS2仿真软件搭建认知网络环境,仿真分析了不同TCP版本协议在认知网络环境下的性能状况,包括reno,newreno,westwood,vegas和sack。仿真结果表明,在认知网络环境下,westwood性能最好而vegas最差。

基于NS2的TCP性能仿真研究

探讨了目前应用较为广泛的网络仿真软件NS2的结构、功能、仿真原理及仿真方法,在此基础上,深入分析研究了TCP两种吞吐量模型的特性,并运用NS2仿真平台在不同场景下对两种模型进行了仿真验证,最后给出了这两种吞吐量模型的适用范围.

一种考虑无线链路突发差错的TCP流量新解析模型

该文提出新的TCP流量理论分析模型,研究无线链路突发差错引起的分组丢失对TCP流量性能的影响。理论分析及数值仿真结果表明,该解析模型是合理的,既有较准确的分析结果,又降低了复杂度。同时,还表明在慢衰落信道中相关性越强,TCP流量越大,独立同分布信道的TCP流量是下界,即物理信道相关性对TCP流量是有利的。

一种改进的TCP稳态流吞吐量模型及其性能分析

根据对Internet上TCP稳态数据流的实测分析,在Padhye模型的基础上,本文提出了一种改进的TCP稳态数据流模型。该模型不仅考虑了三次重复应答和超时事件对TCU稳态流吞吐量的影响,而且还充分考虑了超时后慢启动过程的影响。文中给出了改进模型与实测结果的分析比较,表明改进的模型能更好地预测实际TCP数据流的吞吐量性能。最后,本文还分析了模型的几个主要参数对TCP吞吐量性能的影响。

无线局域网MAC机制对TCP性能的影响分析

通过分析和比较IEEE802.11无线局域网分别采用3种典型MAC机制时的TCP性能,深入研究了MAC机制对无线局域网中TCP性能的影响。仿真结果表明,由MAC机制所决定的信道冲突率、MAC帧丢失率、MAC帧传输时延抖动幅度和频率、网络吞吐量和公平性将直接影响无线局域网中TCP的吞吐量、公平性和稳定性。

基于Gilbert丢包机制的TCP吞吐量模型

丢包机制是推导TCP吞吐量模型的关键,直接影响模型的准确性.本文利用四状态Gilbert丢包机制来描述端到端路径上的丢包行为,对TCP的拥塞控制过程进行建模,在此基础上提出了一种更精确的TCP吞吐量模型.实验表明,改进的模型能较好的与实际值相拟合,可以更精确地预测实际TCP数据流的吞吐量性能.

非对称信道对TCP性能的影响及其解决方法

ＴＣＰ是利用接收端返回的确认信息调整发送端数据发送的传输层协议．在非对称信道存在的网络中， 当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽， 确认信息的传输速率小于数据包的传输速率时， ＴＣＰ数据传输的吞吐量受到确认信息返回速率的限制．经过分析发现， 非对称信道上产生的问题主要是由于信道对确认包的“瓶颈”而引起的．本文以此为出发点， 从减少确认信息返回的数量和频率方面， 对ＴＣＰ的接收端和发送端算法进行改进，

TCP-Rab的吞吐量模型及实验研究

基于接收端通告的TCP(TCP-Rab,receiver advertisement based TCP)协议是我们实现的一种新的TCP协议,在文献[1]中对TCP-Rab的算法设计、实现进行了详细阐述。本文对TCP-Rab进行了少量改进,重点导出了TCP-Rab的吞吐量性能模型,并对TCP-Rab进行了试验研究。该模型采用统计的方法,在导出TCP-Rab的吞吐量性能模型的时候,不仅考虑了TCP连接的拥塞避免阶段对吞吐量的影响,也考虑了慢启动阶段对吞吐量的影响,同时还考虑了一个发送窗口内多个数据包随机丢失对吞吐量的影响,因此该模型能适用于实际的网络环境中。

一种改进的无线TCP拥塞控制算法及其稳态流量模型

提出了一种能够通过带宽估计来判断无线链路分组丢失原因,并采取相应拥塞控制机制的无线TCP协议——TCP_LD(TCPlosedetection).采用Padhye模型的建模方法,推导了TCP_LD的稳态流量模型.理论分析和仿真结果说明,TCP_LD能够有效地区分出发生分组丢失的原因,即拥塞丢失或者链路差错丢失,提高了系统的流量,并且具备较好的公平性.

MPTCP中一种减缓缓存阻塞的重传策略

MPTCP中子流间的性能差异、受限的缓存区将导致接收端缓存区阻塞,影响MPTCP整体性能。综合考虑子流的延迟、丢包率、拥塞控制窗口和慢启动门限,提出一种新的重传策略RTX-DLCS。仿真证明该策略能有效减缓缓存区阻塞,提高MPTCP吞吐量。

LEO卫星网络中TCP Vegas拥塞控制算法研究

对TCPVegas拥塞控制算法进行了研究改进.主要分析了类Iridium系统的LEO卫星网络环境下Vegas拥塞控制算法的性能表现,提出了一种改进的TCP拥塞控制算法—Vegas1算法,并将之与原算法进行了比较.与以往的研究不同,本文研究的侧重点是各种性能参数在整个网络上总的平均结果,关心网络的整体性能.仿真结果表明:在平均往返时延上改进后的Vegas1算法优于原Vegas算法.与单一链路的仿真结果比较,本文的结果有所不同,这说明使用完整的整个网络进行仿真具有积极的意义.

一种提高TCP性能的双向资源预留方法

资源预留协议 (RSVP)是一种实现端到端业务质量参数协商的信令协议 ,TCP是目前应用最广泛的传输层协议。因此 ,TCP在RSVP支持下的性能成为业务质量研究的一个重要方面。本文通过TCP在RSVP下的性能分析 ,提出了一种名为双向资源预留协议 (Bi RSVP)的改进协议。该协议通过为反向ACK数据包提供资源预留以提高TCP性能。仿真实验证明了该协议的有效性。

TCP吞吐率模型及其应用范例

在因特网中,TCP协议是使用最多的传输控制协议,包括FTP、WWW和SMTP在内的大量应用都使用TCP作为底层传输协议。对TCP建模具有很重要的意义,可以让我们更加深入地了解TCP的性能;同时,TCP模型还具有其它一些重要的应用,比如TCP友好的拥塞控制、主动队列管理算法参数设置等。本文列举了几个应用TCP吞吐率模型的典型范例,通过这些应用可以看出,TCP模型是一个用于拥塞控制系统分析和设计的有力工具。

基于TCP NewReno的稳态吞吐量分析模型

最近的研究表明,在当前网络未启用SACK选项的TCP流中,有超过一半的数据流采用TCP New Reno的快速恢复算法.而Padhye提出的基于TCP Reno的TCP吞吐量分析模型,不能准确反映TCP New Reno数据流的吞吐量.Padhye模型在建立过程中采用猝发性丢包模型,同时忽略了快速恢复阶段和超时后的慢启动阶段,影响了预测的准确性.基于此,提出了一种基于TCP New Reno的吞吐量分析模型.在分析过程中,采用了更符合真实网络丢包特征的丢包模型,并且充分考虑了快速恢复阶段和超时后的慢启动阶段对吞吐量的影响.仿真实验表明,该模型可以准确地预测TCP New Reno数据流的吞吐量.