论文题目: 有线/无线网络中基于网络测量的拥塞控制研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 邓晓衡
导师: 陈志刚
关键词: 拥塞控制,网络测量,主动队列管理,友好性,服务质量
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 无线网络(包括蜂窝网络、卫星网络、移动自组网、传感器网络等)和移动计算的发展成为互联网的一个新特点,人们期待在任何时间任何地点以任何方式自由地享用网络服务。网络带宽以光纤定理的规律增长,但仍无法满足人们对带宽资源的要求,尤其在有线/无线混合网络中,由于无线网络具有误码率高,终端移动切换,链路不稳定,高带宽延迟乘积等特点,传统的基于TCP的拥塞控制机制难以适应有线/无线混合网络,本文针对有线/无线混合网络的特点,采用基于网络测量的方法改进现有的拥塞控制机制,同时,对主动队列管理机制进行改进,提高网络传输性能。论文的主要工作和贡献表现在以下几个方面: 1.为准确获取网络状态,提出了基于端系统的瓶颈链路队列长度和端到端可用带宽测量方法 精确获取各种网络参数和准确判断网络状态对于实施有效的拥塞控制具有至关重要的作用,本文提出了一种基于往返延迟(Round Trip Time,RTT)的实时瓶颈链路分组队列长度测量方法,并设计了一种基于TCP协议的实时端到端可用带宽测量方法。两参数能正确反映网络的真实状态,为改进无线网络拥塞控制机制提供了重要的依据,该测量方法可以方便地嵌入到TCP源端算法中,无需网络其他节点的改变,易于广泛配置。 2.区分无线网络数据传输多种状态,提出基于测量的端到端的拥塞控制机制 该机制包括一种分阶段平滑慢启动机制,在连接启动时和过渡到拥塞避免时发送速率增加幅度较小,减弱了突发流量对网络性能的损害,引入网络测量技术获得了往返时间、网络带宽、瓶颈链路队列长度等网络状态参数,区分网络拥塞和无线链路比特差错,自适应设置慢启动拥塞窗口门限阈值,避免了终端节点对网络状态不了解产生的盲目行为;在拥塞避免阶段采用高低两种不同斜率改进线性速率增加规律;在快速恢复阶段针对误码丢包和拥塞丢包采用不同的速率调整方案,改进了TCP的加性增加乘性减少(Additive Increase Multiplicative decrease,AIMD)窗口调节机制。实验结果表明TCP Yuelu有效降低了网络抖动,提高了网络传输性能,并保持了良好的公平性和对其他TCP流的友好性。 3.改进主动队列管理机制,提出一种动态自适应公平性RED算法 基于TCP的拥塞控制机制存在对短往返延迟短连接偏爱的问题,本文分析
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摘要
ABSTRACT
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缩写术语一览表
第一章 绪论
1．1 研究背景与意义
1．2 研究现状
1．3 研究内容与目标
1．3．1 研究目标
1．3．2 研究内容
1．4 论文结构
第二章 有线/无线网络拥塞控制技术
2．1 资源供需关系与网络拥塞及影响
2．2 网络拥塞控制技术
2．3 有线网络拥塞控制技术
2．3．1 传输层拥塞控制
2．3．2 主动队列管理机制
2．3．3 显式拥塞通告(ECN)
2．3．4 分组排队与公平调度机制
2．4 无线网络拥塞控制技术
2．4．1 数据链路层拥塞控制
2．4．2 基于分段技术的拥塞控制
2．4．3 基于端到端技术的拥塞控制
2．4．4 多层组合拥塞控制
2．5 本章小结
第三章 基于端到端的网络测量技术
3．1 网络测量概述
3．2 网络测量与有线/无线网络拥塞控制
3．3 网络时延的测量
3．3．1 网络端到端的时延
3．3．2 端到端单向延迟的测量
3．3．3 网络往返时延(RTT)
3．3．4 端到端网络往返延迟的测量
3．4 可用带宽的测量
3．4．1 带宽测量技术
3．4．2 端到端的时延-带宽模型
3．4．3 基于TCP的实时端到端带宽测量
3．4．4 实验验证
3．5 网络瓶颈链路的队列长度测量
3．6 滤波器增益因子与预测值计算
3．7 本章小结
第四章 基于测量的端到端拥塞控制机制
4．1 基于测量的分阶段的慢启动机制
4．1．1 实现有效TCP慢启动的困难
4．1．2 慢启动相关改进算法
4．1．3 基于带宽测量的分阶段慢启动机制
4．1．4 灵活的慢启动参数模型
4．1．5 自适应参数设置
4．1．6 网络仿真与性能分析
4．1．7 结论
4．2 基于测量的拥塞避免机制改进
4．2．1 设计目标
4．2．2 基本原理
4．3 基于测量的快速恢复机制改进
4．3．1 设计目标
4．3．2 基本思想
4．4 TCP Yuelu的性能分析
4．5 实验仿真与分析
4．6 本章小结
第五章 动态自适应公平性RED算法
5．1 概述
5．2 RED算法局限性及改进算法
5．3 基于缓存区容量RED算法CRED
5．3．1 CRED算法的目标
5．3．2 CRED算法的基本思想
5．3．3 CRED算法的具体实现
5．3．4 CRED性能分析
5．4 动态自适应RED算法的设计动机
5．5 NARED基本原理
5．6 实验仿真与分析
5．7 本章小结
第六章 基于测量的TCP友好实时流媒体拥塞控制
6．1 概述
6．2 相关工作
6．3 无线网络中TCP友好速率控制算法WTFCC
6．3．1 区分拥塞与误码丢包
6．3．2 TCP友好性与流媒体QoS折中
6．3．3 WTFCC的讨论
6．4 实验仿真与分析
6．5 本章小结
第七章 结论与展望
7．1 工作总结
7．2 工作展望
参考文献
致谢
攻博期间参与科研项目及发表论文情况
发布时间: 2006-03-28
参考文献
- [1].命名数据网络的转发策略与拥塞控制研究[D]. 姚进发.中国科学技术大学2018
- [2].互联网服务质量及拥塞控制的研究[D]. 姜明.浙江大学2004
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- [4].端到端拥塞控制的强制实施及多流控制器[D]. 赵永祥.北方交通大学2001
- [5].支持服务质量QoS的拥塞控制及其机制的研究[D]. 罗万明.中国科学院研究生院（计算技术研究所）2001
- [6].基于主动网络的多播拥塞控制研究[D]. 叶晓国.东南大学2005
- [7].高速网络拥塞控制协议的研究[D]. 卢广.浙江大学2007
- [8].Internet中资源分配和拥塞控制若干问题的研究[D]. 郑宏云.北京交通大学2007
- [9].TCP拥塞控制和区分服务队列管理研究[D]. 杨晓萍.吉林大学2007
- [10].基于网络结构特征的拥塞控制及动力学分析研究[D]. 徐胜.上海大学2017
相关论文
- [1].端到端的网络拥塞控制及服务质量研究[D]. 张顺亮.浙江大学2004