Analytical Model of TCP Relentless Congestion Control
本文介绍了MattMathis提出的一种Relentless拥塞控制模型。Relentless拥塞控制（RCC）是AIMD（Additive Increase Multiplicative Decrease）拥塞控制的一种改进，它通过减少TCP拥塞窗口的丢失段数而不是将其减半。尽管ICCRG IRTF组正在进行一些讨论，但据我们所知，这种拥塞控制从未被建模。在本文中，我们提供了一个分析模型，这种新的拥塞控制，并提出了一种实现RCC的常用网络模拟器ns-2。我们还改进了RCC，增加了一个丢失重传检测方案（基于SACK+），以防止由丢失重传引起的RTO，并将此新版本称为RCC+。所提出的模型既描述了原来的RCC算法和RCC+的改进，并允许更好地评估这种新的拥塞控制计划对网络流量的影响。
2012-11-22 cs.NI
MPTCP meets FEC: Supporting Latency-Sensitive Applications over Heterogeneous Networks
在过去的几年中，TCP经历了许多更新，以在各种网络条件下提供性能增强。然而，对于丢失，传统TCP检测和恢复机制几乎无法实现。快速重传和重传超时都需要至少一个额外的往返时间来执行，这可能会严重影响延迟敏感型应用程序的性能，特别是在有损或高延迟网络中。虽然前向纠错（FEC）不是这个方向的新举措，但大多数方法都在应用程序内部考虑FEC。在本文中，我们设计并实现了一个框架，FEC是集成在TCP。我们选择这种设计的主要目标是在高延迟和有损网络中通过TCP启用延迟敏感的应用程序，但保持应用程序不可知。我们进一步将这种设计纳入多路径TCP（MPTCP），在那里我们特别关注异构设置，考虑到TCP恢复机制进一步升级多路径中的线头阻塞的事实。我们评估所提出的框架的性能，并表明，这样的框架可以带来显着的好处相比，传统的TCP和MPTCP的延迟敏感的实际应用程序的流量，如视频流和Web服务。
2018-07-29 cs.NI
Throughput of TCP over Cognitive Radio Channels
在本文中，我们研究了认知无线电网络上的TCP连接的性能。在这些网络中，网络可能并不总是可用于传输。此外，分组可能由于无线信道损伤而丢失。我们评估的吞吐量和数据包重传超时概率的二级TCP连接在ON/OFF通道。我们首先假设ON和OFF持续时间是指数分布，然后将其扩展到更一般的分布。然后我们考虑通过ON/OFF通道的多个TCP连接。我们通过ns 2模拟验证了我们的理论模型和近似。
2016-11-17 cs.NI
TCP over low-power and lossy networks: tuning the segment size to minimize energy consumption
低功率和有损网络（LLN），如基于IEEE 802.15.4标准的无线网络，具有很强的能量约束，并且此外经受频繁的传输错误，不仅由于拥塞，而且由于冲突和无线电信道条件。本文介绍了一种分析模型来计算由于TCP协议的LLN的总能耗。该模型使我们能够突出一些权衡方面的选择的TCP最大段的大小，前向纠错（FEC）冗余比，和链路层重传的数量，以尽量减少总的能源消耗。
2010-10-25 cs.NI
On Enhancing Delay SLAs in TCP Networks through Joint Routing and Transport Assistant Deployment
University of Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；ISITCom, University of Sousse（苏塞大学 ISITCom）；Futurewei Technologies, Inc.（华为技术有限公司）
本文提出联合路由和部署运输助手以减少最佳努力网络中的数据包交付延迟或满足基于服务质量网络的延迟SLA，通过整数线性规划建模并提出启发式解决方案。
2026-04-01 cs.NI
Coupled IEEE 802.11ac and TCP Goodput improvement using Aggregation and Reverse Direction
利用IEEE 802.11ac的新特性，提出了一种基于IEEE 802.11的TCP流量传输模型。本文探讨了在这个方向上的第一步，因此，我们首先考虑一个单一的TCP连接，这是典型的家庭环境。我们发现，当IEEE 802.11ac MAC是知道的QoS TCP流量，使用反向提高了TCP的有效吞吐量在几十个百分点相比，传统的基于竞争的信道访问。在无差错信道中，这种改进是20%，而在易差错信道中，同样使用帧的盲重传，改进达到60%。在我们的操作模式中，我们还假设在两级聚合方案中使用IEEE 802.11ac MAC层的ARQ协议，并且还假设该标准中定义的数据率和四个接入类别。
2018-03-27 cs.NI
Optimizing TCP Loss Recovery Performance Over Mobile Data Networks
高速移动网络的最新进展揭示了部署在Internet中的无处不在的TCP协议的新瓶颈。除了区分非充血性损失，充血性损失，我们的实验揭示了两个显着的性能瓶颈，在损失恢复阶段：流量控制瓶颈和应用程序失速，导致QoS性能下降。为了解决这两个问题，我们首先开发了一种新的机会重传算法，以消除流量控制的瓶颈，这使得TCP发送端发送新的数据包，即使接收端的接收窗口耗尽。其次，通过仔细监控和调整TCP发送缓冲区增长机制，可以显著减轻应用程序停滞。我们在Linux内核中实现并模块化了所提出的算法，因此它们可以很容易地与现有的TCP丢失恢复算法即插即用。通过仿真实验，我们表明，与现有的TCP丢失恢复算法相比，所提出的优化算法将带宽效率提高了133%，并完全缓解了RTT尖峰，即，在损失恢复阶段，RTT降低超过50%。
2018-01-08 cs.NI
Improve performance of tcp new reno over mobile ad-hoc network using abra
在移动自组织网络中，临时链路故障和路由变化频繁发生。假设所有的数据包丢失都是由于拥塞，TCP在这样的环境中表现很差。有许多版本的TCP，根据需要随时修改。本文通过计算新重传超时（RTO），对移动ad-hoc网络上的TCP New Reno协议进行了改进，以提高拥塞控制的性能。为了计算新RTO，应用TCP New Reno中的自适应退避响应方法（ABRA），其建议ABRA New Reno。它利用了一个ABRA拥塞窗口和慢启动阈值减少，每当收到一个确认和新的退避值计算平滑的往返时间。基于ABRA New Reno与其他TCP变体（如New Reno和Reno）的比较研究，使用实际参数（如TCP数据包接收，数据包丢弃，数据包重传，吞吐量和数据包传输率）进行了评估，这些参数是通过改变节点速度，节点数量和传输时间的属性计算的。在QualNet 4.0模拟器中进行实施和模拟。
2011-05-02 cs.NI
Evaluating the Benefits: Quantifying the Effects of TCP Options, QUIC, and CDNs on Throughput
本文通过主动互联网测量方法，量化了 TCP 选项、QUIC 和 CDN 对连接吞吐量的影响，发现 TCP 窗口缩放、QUIC 及大型 CDN 托管均能显著提升性能。
2023-09-19 cs.NI
Social-Similarity-aware TCP with Collision Avoidance in Ad-hoc Social Networks
Ad-hoc社交网络（ASNET）探索移动设备用户之间的社交连接，正在成为当今互联网最重要的形式之一。在这种情况下，资源稀缺的环境中的中间结点的最大带宽利用率是具有挑战性的任务之一。传统的传输控制协议（TCP）使用往返时间机制来在用户之间共享带宽资源。然而，它没有探索节点之间的社会感知属性，并且不能有效区分无线网络中的各种类型的分组丢失。本文提出了一种社会感知的拥塞避免协议TIBIAS，利用中间结点之间的社会属性相似性匹配来提高ASNET的资源利用率。TIBIAS通过TCP执行有效的数据传输。在带宽资源分配过程中，优先考虑ASNET链路上不同TCP连接之间兴趣相似度的最大匹配。TIBIAS不需要在较低层或接收器节点上进行任何修改。实验结果表明，TIBIAS协议在链路利用率、拥塞窗口的不必要减少、吞吐量和重传率等方面均优于现有协议。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
Ultra-Reliable Low-Latency Millimeter-Wave Communications with Sliding Window Network Coding
超可靠性和低延迟是新的第六代通信系统（xURLLC）的关键要求。在过去的几年中，为了增加吞吐量，在先进的无线通信中引入了自适应有源天线，特别是在毫米波（mmWave）领域。因此，提出了新的低层技术来应对高维和电子可操纵波束的实际挑战。从全向天线到高定向天线的转变呈现了一种新型的无线系统，其提供高带宽，但易受高损耗和高延迟变化的影响。传统的方法无法弥补这些先进系统中高吞吐量和低延迟之间不断扩大的差距。在这项工作中，我们将有效的滑动窗口网络编码解决方案在毫米波通信。虽然传统系统（如无速率码）改善了延迟，但跨层结果表明，由于毫米波信道的有损行为和较低层的重传机制，它们不提供低延迟通信（LLC -低于10 ms）。另一方面，固定滑动窗口随机线性网络编码（RLNC）能够实现LLC，甚至更好，自适应滑动窗口RLNC获得超可靠LLC（超可靠和低延迟通信（URLLC）- LLC，最大延迟低于10 ms，成功率超过99%）。
2022-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
Integration of Carrier Aggregation and Dual Connectivity for the ns-3 mmWave Module
由于带宽的广泛可用性，毫米波（mmWave）频率将为下一代5G蜂窝网络中的移动用户提供非常高的数据率。然而，毫米波链路遭受来自普通材料的高各向同性路径损耗和阻塞，并且受到间歇性信道质量的影响。因此，在蜂窝网络和TCP/IP协议栈中的不同层的协议和解决方案已经被提出和研究。ns-3 mmWave模块是毫米波蜂窝网络端到端性能分析的重要工具，它已经详细建模了信道、物理（PHY）和介质访问控制（MAC）层，并扩展了更高层的长期演进（LTE）堆栈。在本文中，我们提出了在毫米波频率下用于3GPP新无线电（NR）的多连接技术的ns-3毫米波模块的实现，即载波聚合（CA）和双连接（DC），并讨论了如何将它们集成以增加ns-3毫米波模块提供的功能。
2018-02-19 cs.NI
T-RACKs: A Faster Recovery Mechanism for TCP in Data Center Networks
云交互式数据驱动应用程序生成大量小型TCP流，这些流争夺数据中心交换机中的小缓冲区空间。这些应用需要短的流程完成时间（FCT）来有效地执行其工作。然而，TCP忽略了应用程序数据的复合性质，并人为地将这些流的FCT膨胀了几个数量级。这是由于TCP的以互联网为中心的设计将重传超时（RTO）固定为至少数百毫秒。为了更好地理解这个问题，在本文中，我们使用经验测量在一个小的测试床研究，在微观层面上，各种类型的数据包丢失对TCP的性能的影响。特别是，我们挑出的数据包丢失，影响小流量的尾端，以及突发性的损失，跨越数据中心的TCP流的小拥塞窗口的一个显着的部分，显示FCT的不可忽略的影响。基于此，我们提出了所谓的，及时重传的ACK（或T-RACK），一个简单的丢失恢复机制，即使在存在严重的数据包丢失隐藏长RTO的缺点。有趣的是，T-RACKS对TCP本身透明地实现了这一点，因为它不需要在租户的虚拟机（VM）中对TCP进行任何更改。T-RACK可以作为虚拟机和服务器NIC之间的虚拟机管理程序中的软件shim层实现，也可以作为SmartNIC中的网络功能在硬件中实现。仿真和实际测试结果表明，T-RACK取得了显着的性能改善。
2021-02-15 cs.DC cs.NI cs.PF
TCP BBR Performance over Wi-Fi~6: AQM Impacts and Cross-Layer Insights
School of Information Technology, Deakin University（迪肯大学信息技术学院）
研究评估TCP BBRv3在Wi-Fi 6家庭网络中使用现代AQM方案的性能，发现FIFO导致不稳定，FQ-CoDel恢复公平性，CAKE表现最佳，同时识别出CAKE的快速队列排水可能引发重传 burst。
2026-03-29 cs.NI
A readout method based on 10 Gigabit Ethernet for Sipixel detector
随着网络协议的迅速发展，TCP/IP以其高速网络传输和标准化的优势，在各种操作系统中得到了广泛的应用。此外，TCP/IP协议具有重传和流量控制功能，可以保证数据的安全性和稳定性。近年来，作为一种传输型现场总线，它也被广泛应用于高能物理探测器中。介绍了一种应用于我国高能光子源硅像素探测器的万兆网络处理器读出方法。该硬件的物理层和MAC层都在FPGA中实现。硬件逻辑部分完成对探测器数据的处理和读出。同时，它将数据打包并发送到TOE（TCP卸载引擎）。还提供了一种总线控制协议接口，可以方便上位机直接通过UDP协议对特定寄存器进行读写。仅用一块FPGA就可以完成对TCP和UDP数据包的处理。这对探测器的小型化具有重要意义。
2018-06-23 cs.NI
The Bufferbloat Problem over Intermittent Multi-Gbps mmWave Links
由于毫米波（mmWave）频带中的大量可用频谱，这些频率中的蜂窝系统可以提供比常规较低频带中的网络大几个数量级的容量。然而，由于对阻塞的高度敏感性，毫米波链路的质量可能非常间歇。这种高峰值吞吐量和不稳定性的组合可能会给TCP等端到端传输层机制带来重大挑战。本文研究了特别具有挑战性的缓冲区膨胀问题。具体地，利用当前的缓冲和拥塞控制机制，高吞吐量-高可变链路可能导致过多的缓冲器，从而导致长的等待时间。在本文中，我们捕获的性能趋势，同时采用两个潜在的解决方案，已在文献中提出：主动队列管理（AQM）和动态接收窗口。我们发现，在毫米波链路，主动队列管理减轻了延迟，但不能提供高吞吐量。其主要原因在于，当前的拥塞控制没有被设计成应对具有突然变化的高数据率。相反，动态接收窗口方法响应更快，因此支持更高的信道利用率，同时减轻延迟，因此代表可行的解决方案。
2016-11-07 cs.NI
A Secure Splitting and Acceleration Strategy for TCP/QUIC in Interplanetary Networks
Nanjing University（南京大学）；Nantong University（南通大学）；Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies (NRIACT)（南通先进通信技术研究院）
针对星际网络的极端延迟和高丢包问题，提出基于NTSP架构的安全传输加速策略，结合速率控制算法和自适应纠错方案，实现稳定带宽利用和低延迟数据交付。
2026-03-11 cs.NI
Performance Analysis of 5G FR2 (mmWave) Downlink 256QAM on Commercial 5G Networks
Waseda University（早稻田大学）
本文研究了5G FR2频段中256QAM在商用网络中的实际性能，发现其在静止环境下有吞吐量增益，但移动时性能下降且误码率增加。
2025-11-20 cs.NI eess.SP
Playback experience driven cross layer optimisation of APP, transport and MAC layer for video clients over long-term evolution system
在传统的通信系统中，应用层、传输层和媒体访问控制层的信息没有充分的交互，这就不可避免地导致TCP拥塞状态、客户需求和资源分配之间的不一致。针对这一问题，本文提出了一个由APP层、传输层和MAC层组成的联合优化框架，以提高视频客户端的播放体验和系统吞吐量。首先，客户端需求感知自主丢包策略，基于数据包的重要性，信道条件和播放状态，以减少网络负载和重缓冲事件的概率。此外，TCP（传输控制协议）状态感知下行链路和上行链路资源分配方案，分别提出了实现平滑的视频传输和稳定的ACK（确认）反馈。对于下行链路方案，基于来自传输层的反馈ACK信息来计算每个客户端的最大传输容量需求，以避免向客户端分配过多的资源，该客户端的ACK反馈由于不良的上行链路信道条件而被阻塞。对于上行链路方案，利用RTO（重传时间）和TCP拥塞窗口的信息来指示ACK调度优先级。仿真结果表明，该算法在保证视频质量的前提下，能够显著提高系统吞吐量和客户端的播放连续性。
2020-07-02 cs.MM cs.NI
Opportunities and Challenges for Virtual Reality Streaming over Millimeter-Wave: An Experimental Analysis
针对沉浸式VR对高吞吐低时延无线传输的需求，本文搭建可制造移动遮挡的新型测试床，首次实验分析毫米波传输VR内容的能力，揭示了移动中断、视距遮挡影响及TCP框架调优需求。
2025-01-15 cs.NI
Towards High Throughput Wireless Network with Directional Antenna
在诸如家庭和办公室之类的室内区域中，用于多个设备的高吞吐量通信正迅速成为必需品。即使安装有全向天线的接入点（AP）可以覆盖整个房间，它也不能在整个房间内提供高吞吐量的连接。因此，我们提出，\emph DiRF，定向天线为基础的无线家庭网络，旨在实现高吞吐量密集部署的定向AP在室内区域。\emph DiRF由基于位置的AP选择算法和下行链路分组调度器组成，基于位置的AP选择算法可以减少由频繁的AP切换引起的延迟累积，下行链路分组调度器可以减少AP切换期间的下行链路分组重传。我们实现和评估\emph DiRF与六个商业AP，每个连接一个定向天线。我们的实验表明，\emph DiRF实现了$3.16\times$ TCP吞吐量的改善，相比传统的方案，只使用一个AP安装一个全向天线。
2020-03-04 cs.NI
PEMI: Transparent Performance Enhancements for QUIC
Tsinghua University（清华大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；University of Minnesota – Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）
PEMI通过透明中继设备测量RTT和推断数据包丢失，为QUIC提供性能增强，无需端点合作。
2026-02-13 cs.NI
Throughput Optimization for Multi-AP IEEE P802.11bq Networks Based on Combinatorial Multi-Armed Bandits
School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-sen University（中山大学电子与通信工程学院）
针对密集多AP IEEE P802.11bq网络，提出基于组合多臂老虎机的分布式吞吐量优化方法，通过分组可行CSAR算法联合优化竞争窗口、CCA阈值、波束宽度和MCS预留余量，实现吞吐量提升约49%。
2026-06-02 cs.NI
Traffic Dynamics of Computer Networks
因特网的两个重要方面，即其拓扑结构的性质和其数据流量的特性，吸引了物理学界越来越多的关注。我的论文考虑了这两方面的问题。首先，我研究了TCP的随机行为，在当前的互联网流量的主要算法，在一个基本的网络场景组成的一个独立的无限大小的缓冲区和访问链路。快速恢复和快速重传（FR/FR）算法的影响也被考虑。我表明，我的模型可以进一步扩展到包括链路传播延迟的影响，广域网的特点。我继续我的论文与调查有限大小的半瓶颈缓冲区，其中数据包可以被丢弃，不仅在链路上，但也在缓冲区。我证明了系统的行为只取决于参数的特定组合。此外，推导出一个解析公式，给出了在缓冲区的分组丢失率的总分组丢失率的比例。这个公式使得有可能把缓冲器损耗当作链路损耗来处理。最后，我从结构的角度研究了计算机网络。我通过流体模拟证明了资源的分布，特别是链路带宽，对网络的全局性能有严重的影响。然后，我分析了在一个不断增长的无标度树的条件下，一个本地的属性，“年轻”节点的任意边的度，是已知的，以找到一个最佳的分配链路容量的边介数的分布。推导出的公式是精确的，即使是有限大小的网络。我还计算了边介数的条件期望，并对无限网络进行了重新缩放。
2008-10-07 cond-mat.stat-mech cs.NI
