因特网拥塞控制的公平性研究综述

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文献综述

文献综述毕业设计题目：正交频分多址接入系统中带有比例公平约束的资源分配算法正交频分多址接入系统中带有比例公平约束的资源分配算法王子轶（08通信工程2班E08680223）1 前言在下一代无线通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一项非常有前景的技术。

OFDM 将整个频带分割成N 个正交/并行的子信道，对各个OFDM 符号加上循环前缀(CP)，可以极大的降低多径效应。

循环前缀使得信道看上去像是循环的，并且每一个子信道可以看作是一个信道增益加上一个加性高斯白噪声(AWGN)。

OFDM 的多载波特性的好处还体现在：较少的噪声、干扰增强效应，抗多径衰落等。

由于子信道之间的相互独立性，使多用户接入成为可能。

多用户 OFDM 系统利用了OFDM 系统的多点接入特性。

多用户OFDM 系统允许K 个用户分享一个OFDM 符号。

现有两种资源（子载波和功率）分配方案：固定资源分配和动态资源分配。

固定资源分配方案，如时分多址(TDMA)，频分多址(FDMA)，都是固定一个独立的维（时隙或者子信道）给某个用户。

很明显，固定的资源分配方法不是最优的，因为它没有考虑当时的信道的情况。

另一方面，动态资源分配方案将某一维自适应的分配给在其上信道情况好的用户。

由于无线信道的变化特性，动态资源分配可以充分利用多用户分集获得更高的容量。

2 OFDMA的基本原理多径效应是目前无线系统面临的挑战之一。

多径来自发射器和接收器间的反射，反射在不同时刻到达接收器。

分离各反射的时间间隔被称为延迟扩展。

当延迟扩展与发送的符号时间(Symbol Time)大致相等时，这种干扰有可能引发问题。

典型的延迟扩展时长几微秒，与CDMA符号时间接近。

OFDMA的符号时间大致在100微秒，因而多径现象的影响不太严重。

为缓解多径效应，在每一符号后插入一个约10微秒、称为循环前缀的警戒边带。

为得到更高数据速率，OFDM系统必须比CDMA系统更有效地利用频宽。

每单位赫兹的位数称为频谱效率。

TFRC拥塞控制策略的研究和改进

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Ｋｅｗｏｄｓｃｎｅｔｏｏｔｏ；ｙｒ：ｏｇｓｉｎｃｎｒｌＴＣＰｆｉｎｌ；ｅｌｔｅｓｒａｒｅｄｙｒａ・ｉｔｅｍｍ
１引言
随着网络多媒体技术的迅速发展和广泛应用，如何有效地利用有限的网络传输带宽提高传输服务质量成为研究的热点。针对流媒体信息的传输所要求的实时性、连续性、ＴＰ友好性以及视频传输速率的平稳Ｃ

TCP拥塞控制算法理论及调优实践

TCP拥塞控制算法理论及调优实践TCP（Transmission Control Protocol）是当前Internet上最重要的传输协议之一，其主要特点是提供了可靠的数据传输服务。

然而，在高负载情况下，TCP数据传输过程中容易出现拥塞现象，导致网络性能下降、数据丢失等问题。

因此，TCP拥塞控制算法成为网络性能优化中的重要一环。

TCP拥塞控制算法的原理TCP拥塞控制算法主要基于网络反馈机制实现，在网络出现拥塞时，TCP协议会相应地降低发送数据的速度，以此来缓解网络负载压力。

TCP拥塞控制算法主要包括四种基本算法：Slow Start、Congestion Avoidance、Fast Retransmit和Fast Recovery。

Slow Start算法是TCP拥塞控制算法中最基本的算法之一，其主要原理是当TCP协议开始发送数据时，先以一个较小的速率进行发送，逐渐递增发送速率，同时不断根据网络反馈调整发送速率，直到网络达到拥塞阈值时，TCP协议则根据反馈信息逐渐降低发送速率，以缓解网络拥塞压力。

Congestion Avoidance算法主要是在Slow Start算法的基础上进一步进行优化，其主要想法是当网络出现拥塞时，不仅仅是降低发送速率，同时也要通过降低拥塞窗口大小来减少拥塞现象的发生。

Fast Retransmit算法主要是当发送方在经过一段时间后始终没有收到确认数据包时，则会认为数据包已经丢失，此时会立即重发数据包以避免数据包过多地停留在网络中发生拥塞现象。

这种方式可以大大缩短丢包重传的时间，提高数据传输的时效性。

Fast Recovery算法主要是在Fast Retransmit中进一步进行优化，当收到重复的确认数据包时，TCP协议会认为数据包已经被正确接收，此时会立即完成重传操作并根据网络反馈情况以逐渐增加发送速率的方式来提高数据传输效率。

TCP拥塞控制算法的调优实践TCP拥塞控制算法的调优是一项非常复杂的工作，需要综合考虑网络拓扑结构、流量类型、网络负载情况等多个因素。

基于Internet的实时控制系统研究综述

来对网络时延进行建模及预测，随机过程建模简单，
象的网络控制系统设计了一种通信协议并对系统进参数可在线估计。文献［】用了Ｓ５采ＭＣ（ｅｕｎｉ行稳定性分析。目前，缺乏对于不确定或未完全建Ｓｑｅｔｌａ还ＭｏｔＣｒ）ｎａｏ算法计算时延分布密度。文献［］ｅｌ６采用模的对象进行稳定性分析的方法。
近的文献『，３１－２可以看出Ｌ技术已经成为了９ｌ，９２］ＭＩ网络控制系统稳定性分析的主要数学工具。
Байду номын сангаас
２２系统稳定性分析方法．
ＭＡＤＭａｉｍｌｗｂｅＤｅｙＢｕｄ，大允许Ｂ（ｘｍｕＡｌａｌｌｏｎｓ最ｏａ
ｌ系统原理简述
网络，关键的数据（传感器信号，控制器输出信号）传
使得系统成本增加，降低了系统的可靠性、可扩展性和灵活性。为了解决这些问题，生了网络控制系产统，即将网络引入控制系统，使得传感器、控制器、执
王瑞刚施光林
（上海交通大学机械与动力工程学院上海２０４０２０）摘要：介绍了基于Ｉｔｔｎｅ的实时控制系统的基本概念及研究动态。阐述了各种Ｉｔｍｅ网络特性测量方法及其特ｍｅｎｅｔ
点。总结了基于Ｉｔｎｔｎｅｅ实时控制系统的建模及稳定性分析方法。重点回顾了各种控制策略的研究进展，括预测控ｒ包
统的模型也存在较大的差异。一般情况下，于Ｉ— 基ｎ

高速网络传输中的拥塞控制与优化算法研究

高速网络传输中的拥塞控制与优化算法研究在当今信息时代，高速网络传输已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。

然而，网络传输中的拥塞问题成为了一个需要解决的难题。

本文将从拥塞控制的意义和优化算法的研究两个方面，探讨高速网络传输中的拥塞控制与优化算法的研究现状和发展趋势。

拥塞控制是网络传输中的重要问题，它是保证网络性能和可靠性的关键。

网络实时性的要求越来越高，人们需要更快的响应速度和更稳定的传输质量。

拥塞的发生会导致传输延迟的增加、丢包率的提高和带宽利用率的降低。

因此，如何有效地控制网络拥塞并提高网络传输性能成为了研究的热点。

拥塞控制算法主要包括主动队列管理（Active Queue Management, AQM）和流量控制两个方面。

在AQM中，一种常用的算法是随机早期检测（Random Early Detection, RED），它通过动态调整数据包丢弃的概率，从而减轻网络拥塞。

在流量控制方面，传统的TCP协议通过拥塞窗口（Congestion Window）和慢启动（Slow Start）机制来控制发包速率。

然而，随着网络规模的不断扩大和应用场景的日益复杂，传统的拥塞控制算法面临着一些挑战。

首先，互联网的拓扑结构不断变化，传统算法无法适应这种动态网络环境。

其次，传统算法对于流量的负载类型和特征不敏感，难以满足用户个性化需求。

另外，在移动互联网和物联网的快速发展下，对实时性要求极高的应用场景对拥塞控制算法提出了更高的要求。

为了解决这些问题，研究者们提出了一系列的优化算法。

其中一个重要的方向是基于机器学习的拥塞控制算法。

这些算法利用机器学习的方法，从大量的实验数据中学习网络的拥塞特征，并通过调整参数来优化网络的传输性能。

例如，一种基于强化学习的拥塞控制算法RLC（Reinforcement Learning Controller）使用Q-Learning算法来学习网络的动态环境，并通过调整传输速率来避免或减轻拥塞。

计算机网络中的拥塞控制算法研究

计算机网络中的拥塞控制算法研究随着计算机网络愈发普及，网络瓶颈和拥塞控制问题日益引起人们的关注。

拥塞控制算法是计算机网络中避免网络拥塞的重要手段，其目的就是防止网络中流量的过度增长，从而保证网络的稳定性和性能。

本文将从三个方面来探讨计算机网络中的拥塞控制算法，分别包括：传输控制协议（TCP）拥塞控制算法、自适应拥塞控制算法和流量监测及拥塞控制方法。

1. TCP拥塞控制算法TCP是计算机网络中最常用的传输协议之一，其拥塞控制算法也是最为基础的。

TCP拥塞控制算法主要分为四个部分：慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复。

慢启动是当一个TCP连接被建立时，TCP传输以极低速度进行数据包的传输，以便确定网络的瓶颈容量，并逐步增加其传输速度。

拥塞避免是在慢启动阶段结束后，系统将以一个相对较小的速度增加发送数据包和窗口大小，以避免网络拥塞。

如果接收到了重复数据包，则说明网络中可能存在拥塞，此时就会触发快重传算法，即跳过等待重复确认的步骤，立即进行重传。

当数据包正确到达接收方并获得确认时，TCP会将窗口大小减半，然后进行快恢复算法，利用这部分确认的数据包进行拥塞控制，重新计算拥塞窗口大小。

2. 自适应拥塞控制算法自适应拥塞控制算法是建立在TCP拥塞控制算法之上的，其最大特点在于对网络拥塞的敏感性以及能够自适应地根据网络情况调整传输速度。

现在，在自适应拥塞控制算法方面最常用的是基于反馈的算法，例如，零控制（AIMD），增量式拥塞控制算法，复合增量式算法（CUBIC）和幅度减少拥塞控制算法（RCP）。

零控制算法（AIMD）是在TCP基础之上进一步改进的拥塞控制算法，它是一种相对简单的算法，主要通过周期性的增加或减少速度来控制网络的拥塞。

增量式拥塞控制算法通过计算TCP连接的平均速度，根据连接是否发送或接收数据来计算其拥塞，并进行拥塞控制策略的调整。

CUBIC算法是一种拥有突出性能的自适应算法，该算法能够自适应地调整传输窗口大小，并且对高延迟的网络有着更好的适应性。

实时视频传输中的网络拥塞控制与优化研究

实时视频传输中的网络拥塞控制与优化研究随着互联网的快速发展，实时视频传输已成为现代社会中普遍存在的一种通信方式。

然而，在网络拥塞的环境下，实时视频传输面临着诸多困难，如图像丢失、延迟增加以及视频质量下降等问题。

因此，网络拥塞的控制与优化对于保证实时视频传输的质量至关重要。

为了解决实时视频传输中的网络拥塞问题，研究者们提出了多种方法和技术。

其中，拥塞控制算法是确保实时视频传输高质量的重要手段。

基于TCP的拥塞控制算法是最常用的一种方法，在实时视频传输中也常被使用。

然而，TCP算法在实时视频传输中的性能受限，主要因为其设计初衷是面向数据通信，无法满足实时视频传输的严格延迟和带宽要求。

针对TCP算法的限制，研究者们提出了一系列改进的拥塞控制算法，如基于UDP的传输控制协议(TCP-Friendly Rate Control, TFRC)和流控制协议(SCTP-Friendly Rate Control, SFRC)等。

这些算法通过考虑实时视频传输的特性，并根据网络拥塞状况进行带宽的适应性调整，以实现更好的实时视频传输性能。

除了拥塞控制算法的改进，优化视频编码和传输协议也是提高实时视频传输质量的关键。

视频编码算法的优化可以减少视频数据的传输量，从而减少网络拥塞的可能性。

同时，传输协议的优化可以提高传输效率和稳定性，保证视频数据的实时传输。

例如，为了减少延迟，研究者们提出了快速传输(Fast Transmission)和自适应传输(Adaptive Transmission)等技术，这些技术通过减少冗余数据和选择合适的传输路径来提高实时视频传输的性能。

此外，优化网络拓扑结构和使用缓存技术也可以改善实时视频传输的性能。

通过优化网络拓扑结构，可以减少视频数据的传输跳数，降低延迟和丢包的可能性。

此外，通过合理使用缓存技术，可以减少网络拥塞对视频传输的影响，提高实时视频的质量。

例如，边缘缓存技术和P2P技术可以有效减少中心服务器的压力，提高实时视频传输的效率和稳定性。

计算机网络拥塞控制算法研究

计算机网络拥塞控制算法研究第一章概述计算机网络中的拥塞控制是一种重要的问题，特别是在今天互联网大数据时代中更是如此。

拥塞控制与网络传输速度、带宽、网络拥塞状况等因素有关，因此成为了网络传输速度优化和网络流量控制的核心问题之一。

计算机网络拥塞控制算法是从众多拥塞控制方法中综合分析各种算法特点进行研究，并给出一个最优的拥塞控制算法的过程。

第二章基本拥塞控制算法TCP Reno是最早的拥塞控制算法之一，该算法主要通过带宽控制和失去信息的判断来进行网络拥塞控制。

通过减少传输速度和增加超时间隔等方法来避免网络拥塞的发生。

后来根据TCP Reno的不足，TCP New-Reno 算法加入了快速恢复和快速重传的操作，以提高网络吞吐率和抵御网络拥塞。

第三章求解拥塞控制问题的博弈论算法拥塞控制问题包括网络用户和网络之间的博弈，因此博弈论也被应用到网络拥塞问题中。

比如拥塞窗口游戏算法就是一种博弈论的算法，在算法中，TCP发送方和接收方在博弈进程中交替地调整拥塞窗口和协议状态，从而控制流量和避免网络拥塞的发生。

第四章反馈控制算法反馈控制是一种常用的拥塞控制方法，其中，反馈调节理论可以找到系统的平衡点，通过改变网络流量控制策略，保持网络的稳定和流量的可控性。

在具体实现中，反馈控制往往通过调整分组发送机制、延迟等方法来减缓网络拥塞发生的速度，同时又不影响网络的传输速度。

第五章传输延迟控制算法传输延迟控制算法是一类基于延迟反馈的拥塞控制算法，该算法通过传输延迟来预测网络拥塞状况，从而通过控制分组数目、分组大小等方式来进行拥塞控制。

相比于其他拥塞控制算法，传输延迟控制算法通过延迟反馈预测网络拥塞状况精度更高，控制效果更好。

第六章拥塞控制算法的适用性与局限计算机网络拥塞控制算法具有其适用性与局限性。

不同的网络拥塞控制算法在不同的网络传输环境下有着不同的适用条件和局限性，具体选择何种算法需要根据具体情况进行调整。

同时，目前网络拥塞控制算法中也存在缺陷，需要继续深入研究和完善。

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计算机科学２０Ｖｏ．５ｏ１０８１３Ｎ．
因特网拥塞控制的公平性研究综述
曾振平汪秉文。
（中科技大学控制科学与工程系武汉４０７）（京理工大学自动化学院南京２０９）华３０４南１０４。
ｔｏｎｓｍｅｆｔｒｎｅｅｔｎｉｃｉｎｒｉｅｉｎｏｏｕｕｅｉｔｒｓｉｇｄｒｔｏｓａｅｇｖｎ。ｔｇｔｏｔｏｕｈｒ ’ｉｓｇｔｎｏｔｅｅｏｅｈｒｗｉｈｓｍｅａｔｏｓｎｉｈｓｉｔｈｍ．
摘要将网络拥塞控制的公平性研究划分为在同质流网络中的公平性和在异质流网络中的公平性两个方面，平公
性研究在两类网络中均有重大的意义。依此划分，分别介绍了近年来拥塞控制公平性研究的重要进展。同质流网络
中公平性研究主要是围绕解决ＴＣ流的Ｒｖ歧视这一问题而展开和深入的；质流网络中公平性研究主要是围绕Ｐ１ｒ异
ＳｕｖｙｏｉｎｅｓＲｅｅｒｈｏｎｔｒｔＣｏｅｔｏＣｏｒｒｅｎＦａｒｓｓａｃｆＩｅｎｅｎｇｓｉｎｎｔｏｌ
ＺＥＮＧｈｎＰｉｇ ’ Ｚｅ－ｎＷＡＮＧｉ－ｅＢｎＷｎ
（ｐｒｍห้องสมุดไป่ตู้ ｆＣｏｒｌＳｃｅｅａｄＥｎｉｅｒｎＤｅａｔｎｔｏｎｔｏｉｎｃｎｇｎｅｉｇ，ＨｕｚｏａｈｎｇＵｎｉｅｓｔｆＳｉｎｃｎｃｎｌｇＷｕａ３０４）ｖｒｉｙｏｃｅｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ｈｎ４０７
（ｃｏｌｆｔｍａｉｎＮａｊｇＵｎｖｒｉｙｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ｎｉｇ２０９）Ｓｈｏｏｔ，ｎｉｉｅｓｔｆｉｃｎｅｈｏｏｙＮａｊ１０４ｏＡｕｏｎＳｅｎ
ＡｂｔａｔＤｉｉｅｔｅｆｉｎｓｅｅｒｈｏｅｗｏｋｃｎｅｔｎｃｎｒｌｎｏｔｕａｅｓｏｇｎｏｓｆｏｎｔｒｎｓｒｃｖｄｈａｒｅｓｒｓａｃｆｎｔｒｏｇｓｉｏｔｏｔｗｏｓｂｒａ：ｈｍｏｅｅｕｌｗｅｗｏｋａｄｏｉ
ｔｖｅｑｕａｇｅｅ，Ｆａｒｓｏｕｓｒｉｕｅｅｍｎａｍｎｔｉｎｅｓｔｅｓ
１引言
网络拥塞控制对维持目前因特网的稳定运行有着重要的
意义，且是建设下一代高速互联网的技术瓶颈之一，而因此一
ｔｅｉｏｔｎｅｅｔａｖｎｅａｈｓｂｒａａｅｉｔｏｕｅ．Ｔｈｅｔａｒｂｅｉｏｇｎｏｓｆｏｎｔｒｓｔｅｈｍｐｒａｔｒｃｎｄａｃｓｉｅｃｕａｅｒｒｄｃｄｎｎｅｃｎｒｌｏｌｍｎｈｍｏｅｅｕｌｗｅｗｏｋｉｈｐｒｍｏａｆｒｕｄｔｉｔｉｓｅｖｌｏｏｎ —ｒＦｉｂａ，ｗｈｌｈｅｓａｃｅｎｈｔｒｇｎｏｓｆｗｅｗｏｋａｅｃｒｉｄｏｔｍａｎｙｔｒｔｃｍｅｉｔｅｒａｅｒｈｓｉｅｅｏｅｅｕｌｎｔｒｒａｒｅｕｉｌｏｐｏｅｔｅｏ
保护正当行为流的问题而不断推进的，目前的研究热点是对用户公平的ＡＱＭ算法。最后对拥塞控制公平性研究领域未来有价值的研究问题给出了预测，阐述了对这几个问题的理解。并
关键词公平性，塞控制，拥同质流网络，质流网络，１ｒ视，动队列管理，户公平异Ｒｖ歧主用
ｎｒｌｌｗｓｆｏｔｅｍｉｂｈｖｏｎｓｏｍａｏｒｍｈｓｅａｉｒｏｅ．Ｔｈｏｐｔｉｈｓｆｌｈｓｒｆｉｆｅｈｔｓｏｔｉｉｄｉｔｅｕｅ－ａｒＡＱＭｌｏｉｍｓｎｔｅｅｄｐｅｉ— ｎｅｓａｇｒｔｈ．Ｉｈｎｒｄｃ