面向移动监控的网络主动队列管理和协议优化方法的研究

摘要

随着互联网的发展，各种新型的应用不断出现，特别是移动监控、视频通话等实时性较强的应用，对网络的时延、吞吐量等性能要求很高。其中，移动监控使用的卫星网络自身又存在着带宽不对称、网络不稳定、误码率高等特点，这对现有的拥塞控制方法提出了新的挑战。
　　为了提高拥塞控制机制的性能，本文从源端TCP协议控制和中间节点控制两方面入手，分别提出了TCP-QS和ASRED两个新的方法。新算法在有效避免拥塞的前提下，降低了拥塞控制算法的时间复杂度，提高了网络带宽的利用率。
　　TCP-QS算法主要改变了慢启动阶段拥塞控制窗口的设置。在连接建立初期，根据探测到的网络实际带宽，给拥塞控制窗口赋予一个较大的开始值，缩短了慢启动阶段的时间。数据传输中，根据网络环境的变化动态调整慢启动门限，更适用于不稳定的卫星网络。发生丢包时，先确定是拥塞引起的丢包还是连接引起的丢包，再相应采取不同的处理方法。
　　ASRED沿用RED算法的基本框架，采用新的概率计算函数，添加了最大丢包概率的自适应调节机制。新算法中，丢包概率随着平均队列长度的不同采取不同的增长方式，既能避免拥塞，又保证了轻度拥塞时带宽的充分利用。对最大丢包概率的自适应调节可以降低算法对参数设置的敏感度，提高算法的鲁棒性。
　　通过NS2网络仿真软件的仿真可以看出，TCP-QS算法在时间复杂度、吞吐量方面有了明显提高；ASRED算法使队列长度更稳定、提高了链路利用率、降低了算法对参数的敏感度。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 国内外研究发展现状

1.3 论文的内容

1.4 结构安排

第二章 网络拥塞及协议优化相关技术

2.1 拥塞的基本概念

2.2 拥塞崩溃

2.3 拥塞产生的原因

2.4 拥塞控制算法的分类

2.5 算法性能的评价标准

2.6 拥塞控制算法的优化方法

2.7 本章小结

第三章 一种新的源端控制算法

3.1 传统TCP的特点与不足

3.2 对传统TCP协议的优化

3.3 优化算法的仿真与性能分析

3.4 本章小结

第四章 主动队列自适应管理算法

4.1 传统AQM算法的不足

4.2 一种新的主动队列自适应管理算法ASRED

4.3 ASRED算法性能分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 工作总结

5.2对未来工作的展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢