互联网端到端拥塞控制研究

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1、上海交通大学博士学位论文互联网端到端拥塞控制研究姓名：张敬辕申请学位级别：博士专业：控制理论与控制工程指导教师：谢剑英2002.6.1用的自校正队列管理算法一SPD算法。该算法不必计算平均队列长度，而且也可采用较低的频率对丢弃概率进行计算，因此其计算量比RED、REM等算法要小的多。此外由于该算法引入了队列长度的变化作为输入参数，因而对网络状态的变化具有快速的跟踪能力，完全适用于实际的时变网络环境。队列管理算法的另一个研究热点是区分服务中的队列管理问题。本文在对RIO算法进行分析的基础上，通过将SPD队列管理算法进行扩

2、展，设计了一种全新的符合区分服务工作方式的队列管理算法，该算法不仅可以通过如和Out分组对服务质量进行区分．而且也适用于具有不同优先级的服务场合，由此可根据不同用户的优先级按比例为其分配带宽，具有更高的公平性。近年来随着无线通信业务和移动用户需求的迅速增加，如何采取有效的措施来解决无线网络中的拥塞控制问题成为影响无线网络性能的一个关键因素。本文针对无线网络中存在随机数据包丢失的特定情况，对TCP拥塞控制算法在无线网络中的性能进行了理论和仿真分析。并由此针对无线网络的特性，通过将SPD队列管理算法和ECN技术相结合来彻底

3、避免由拥塞而导致的分组丢失，使源端不再将分组丢失作为链路拥塞的判别标志，为无线网络中拥塞控制算法的设计提供＼了一种新的思路。t，／27、—一／，一一r’、／歹气7关键词：拥塞控锘畛@趔壁壅至魏董塾二j涌鱼裁，模糊控够碴孽垂：一蕈歪!!参无线网络；．II．IMPROVINGEND．TO．ENDCONGESTIONCONTROLALGORITHMSFORT}{EINTERNETABSTRAC下AstheInteractexplodesinsizeandinthenumberofusers，therobustuessofth

4、eIntvrnetishighlydependedonthecongestioncontrolmechanism．InthecurrentInternet,themostpopularcongestioncontrolalgorithmisTCP,whichhasbeenshowntobeverysuccessfulformostbast-effortservices，butitalsohasthedrawbackofglobalsynchronizationandpoorfairnessThebasisofTCpco

5、ngestioncontrolliesintheAdditiveIncreaseMultiplicativeDecreaseofcongestionwindow．Highpacketloss，largedelayanddelayjitterarcunavoidablebecauseoftbesawtoothlikefluctuationofthetransmissionrate．InordertosolvetheproblemsofTCP,WeformulateIntemetcongestioncontrolasaco

6、nstrainedGonvexprogrammingproblem．wheretheobjectiveistomaximizethetotalutilityofa娃sourcesovertheirtransmissionrates．Basedonthisformulation,wedevelopedaglobaloptimizationbasedcongestioncontrolalgorithmthroughthebarrierfunctionmethod．Weprovethatthealgoriflmaconver

7、gestotheglobaloptimalpoint，whichalsoastableproportionalfairrateallocationpoint,providedthatthestopsizeisproperlychosen．WiththesupportofExplicitCongestionNotification，thentility-bnscdalgorithmscallbedividedintotwoparts，algorithmsintherouterandinthesonrc。，sothatit

8、Callberealiz蝴inIPnetworks．Currently,蜘mostutility-basedcongestioncontrolalgorithmsWOfOdesig整edforelastictraffics．TheobjectiveistomaximizethetotalutilityofallSOtlgce．So