IEC-61850 Performance Evaluation in a 5G Cellular Network: UDP and TCP Analysis
本章总结了从一个测试床，这是由一个微电网和无线网络，都依赖于真实和实际的前提下获得的结果。该测试平台旨在评估标准IEC-61850的传输层中考虑的应用协议。该应用是一种数据收集系统，其中IEC-61850消息从微电网系统中的不同元件（例如IED、发布者和订户，其是作为公用电网的一部分的节点元件）传输以及在微电网系统中的不同元件之间传输。IEC-61850标准定义了许多协议，例如SV、GOOSE和MMS，它们中的每一个都具有各种要求并且共享类似的传输通信协议，例如TCP和UDP。因此，测试框架中使用的测试床，以评估这些协议的性能，旨在使在一个真正的微电网部署的通信。通过TCP或UDP传输的IEC-61850消息被传输到一个集中的位置，其中本地数据库存储不同测试场景下的信息，并使用不同的传输采样时间。总体结果是有希望的，并表明基于TCP的协议结合5G蜂窝网络架构将适用于所研究的微电网案例中的大多数应用。在UDP的情况下，性能表明与同时传输的多址性质相关的一些特定约束，并且还基于SINR。
2022-05-17 cs.NI
Robust control tools for traffic monitoring in TCP/AQM networks
一些研究已经考虑了用于通信网络中的业务控制的控制理论工具，例如IP（互联网协议）路由器中的拥塞控制问题。在本文中，我们提出了设计一个线性观测器的时间延迟系统，以解决TCP/AQM（传输控制协议/主动队列管理）网络中的流量监测问题。由于存在多个传播延迟和时延，集合TCP/AQM被建模为一种特殊形式的多时延系统。因此，适当的鲁棒控制工具，如二次分离，构造一个TCP流量估计的延迟相关观测器。请注意，所开发的机制也使异常检测问题的一类拒绝服务（拒绝服务）攻击。最后，通过网络仿真器NS-2和仿真实验验证了该方法的有效性。
2009-02-05 cs.NI
Forward Delay-based Packet Scheduling Algorithm for Multipath TCP
多路径TCP（MPTCP）是允许网络设备在多个并发路径上传输数据的传输层协议，并且因此比传统的单路径TCP更有效地利用网络资源。然而，作为一种可靠的协议，MPTCP仍然需要在接收器处以与发送器处传输数据分组相同的顺序（向上层应用）递送数据分组。针对MPTCP中由于每条路径的延迟和带宽的异构性而导致的数据包乱序问题，提出了一种基于前向延迟的数据包调度（FDPS）算法。其主要思想是发送端根据估计的转发延迟和吞吐量差异，通过并发路径发送数据包。通过在不同网络条件下的仿真，结果表明，与以往的几种算法相比，我们的算法显着地保持了在接收端的有序到达分组。
2015-01-13 cs.NI
Toward Optimal Performance with Network Assisted TCP at Mobile Edge
与设计蜂窝网络（CN）的分布式端到端（E2 E）TCP方案的经典时尚相比，我们探索了另一个设计空间，让CN协助传输控制的任务。我们表明，在新兴的蜂窝架构，如移动/多接入边缘计算（MEC），其中服务器位于靠近无线电接入网络（RAN），可以实现显着的改善，通过利用在RAN的逻辑集中的网络测量的性质，并通过信息，如其最小的e2 e延迟和接入链路容量到每个服务器。特别地，网络辅助模块（位于移动边缘）将与无线调度器配对，以向每个服务器提供反馈信息并促进拥塞控制的任务。为此，我们提出了两个网络辅助计划，称为NATCP（一个干净的石板设计取代TCP在终端主机）和NACubic（一个向后兼容的设计，不需要改变TCP在终端主机）。我们的初步评估，使用真正的细胞的痕迹表明，这两个计划显着优于现有的计划在单流和多流的情况下。
2019-05-22 cs.NI
Analysis and Simulation of Delay and Buffer Requirements of satellite-ATM Networks for TCP/IP Traffic
本文提出了一个研究卫星ATM网络端到端时延性能的模型。我们描述了一个卫星ATM网络结构。该体系结构提出了一个权衡之间的板上交换/处理功能和卫星通信系统的复杂性。通过卫星星座的连接的端到端延迟包括传输延迟、上行链路和下行链路地面终端-卫星传播延迟、星间链路延迟、星上交换、处理和缓冲延迟。在宽带卫星网络中，传播延迟和缓冲延迟对总延迟的影响最大。我们提出了一个分析的传播和缓冲延迟组件的GEO和LEO系统。我们将低轨星座建模为围绕地球的圆形轨道上均匀分布的卫星。一个简单的路由算法LEO系统计算本地最佳路径的端到端连接。这用于计算LEO网络的端到端传播延迟。本文提出了一个计算TCP/IP业务在ATM ABR和UBR业务上的缓冲延迟的仿真模型。我们应用这个模型来计算TCP/IP在卫星ATM网络上的总端到端延迟。
1998-09-23 cs.NI
TCP-Forward: Fast and Reliable TCP Variant for Wireless Networks
TCP中的拥塞控制算法在有损网络环境（如无线网络）中可能导致较差的性能。以前的工作已经表明，随机线性网络编码可以提高TCP在这样的网络中的吞吐量，虽然它在目的地引入额外的解码延迟。在本文中，我们试图减轻解码延迟，取代随机线性网络编码LT码。由于线性网络编码和喷泉码之间的固有差异，这种替换并不像听起来那么简单。我们克服了一些实际问题，并提出了TCP-转发，一个新的TCP变种，它提供了TCP作为流传输协议应该提供的许多属性。我们的性能评估表明，TCP-Forward提供了更好的性能比以前的作品。
2014-08-12 cs.NI
A Benchmark for the Performance of Time-varying Closed-loop Flow Control with Application to TCP
闭环流量控制协议（例如著名的实现TCP）在当今的互联网中非常流行。TCP已经针对贪婪流量源不断改进，以在具有大带宽延迟产物的网络上实现高吞吐量。近年来，流媒体和交互式应用（如语音和视频）的使用越来越多，已经将焦点转向其延迟性能。考虑到非贪婪源通过TCP进行实时通信的需要，我们提出了一种闭环流量控制协议性能评估的估计方法。我们的特点是一个端到端连接的传递函数，提供统计服务保证任意流量。该估计是基于应用程序级的端到端测量，包括由网络和终端系统的协议栈引起的所有影响。从我们的测量中，我们确定了延迟的不同原因。我们发现，显着的延迟是由于在协议栈中的延迟。值得注意的是，即使利用率适中，也会发生这种情况。使用我们的估计方法，我们比较TCP的基本机制在应用程序级的延迟的影响：详细地说，我们分析相关的参数网络规模，包括缓冲区配置和主动队列管理，和参数服务器配置，如拥塞控制算法。通过应用我们的方法作为一个基准，我们发现一个好的选择可以大大提高TCP的延迟性能。
2016-09-02 cs.NI
Optimizing TCP Goodput and Delay in next generation IEEE 802.11 (ax) devices
在本文中，我们提出了三种调度策略的IEEE 802.11ax传输的DL单向TCP数据从接入点到站。两种策略基于单用户操作模式，一种策略基于多用户操作模式，使用多用户多输入多输出（MU-MIMO）和OFDMA。我们测量系统的有效吞吐量作为在所有三种策略中接收这些有效吞吐量的时间间隔的函数。对于多达8个站点，MU策略优于SU。对于16和32站，不清楚MU是否优于SU，或者反之亦然。对于64个站点，SU策略显著优于MU。我们还检查了延迟确认功能对接收到的有效吞吐量的影响，发现该功能只有在TCP数据段相对较短时才有意义。
2017-11-10 cs.NI
TCP Selective Acknowledgments and UBR Drop Policies to Improve ATM-UBR Performance over Terrestrial and Satellite Networks
我们研究了选择性确认的性能与TCP的ATM-UBR服务类别。我们研究各种UBR丢弃策略，TCP机制和网络配置，建议最佳参数的TCP UBR。我们讨论了各种TCP拥塞控制机制，比较它们在LAN和WAN网络中的性能。我们描述了卫星延迟对UBR上TCP性能的影响，并给出了LAN，WAN和卫星网络的仿真结果。SACKTCP提高了TCP在UBR上的性能，特别是对于大延迟网络。交换机上的智能丢弃策略是局域网中良好性能的重要因素。
1998-09-24 cs.NI
Multiple time-delays system modeling and control for router management
本文研究了TCP（传输控制协议）网络中单个拥塞路由器的过载问题。针对拥塞现象，设计了一种基于多时延模型的TCP/AQM（主动队列管理）反馈控制。实际上，使用鲁棒控制工具，特别是在二次分离框架中，TCP/AQM模型被重写为互连系统，并构造结构化状态反馈来稳定网络变量。最后，我们说明了所提出的方法与数值例子和模拟使用NS-2模拟器。
2009-02-05 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
TCP ROCCET: An RTT-Oriented CUBIC Congestion Control Extension for 5G and Beyond Networks
针对5G等蜂窝网络中TCP CUBIC因大缓冲区引发的时延高、缓冲区膨胀等问题，提出结合RTT与丢包响应拥塞的TCP ROCCET扩展，实验验证其在真实5G场景下可降时延且吞吐量与BBRv3相当。
2025-10-29 cs.NI
milliProxy: a TCP Proxy Architecture for 5G mmWave Cellular Systems
TCP是互联网中使用最广泛的传输协议。然而，当在高带宽毫米波链路上操作时，它提供次优性能。由在这样的高频率下的通信引入的主要问题是（i）对阻塞的敏感性和（ii）由于视线（LOS）到非视线（NLOS）的转换而引起的高带宽波动，反之亦然。特别地，TCP具有端到端连接的抽象视图，其不能正确地捕获无线毫米波链路的动态。其结果是对可用资源的次优利用。在本文中，我们提出了一个TCP代理架构，提高了TCP流的性能，而无需在远程发送端进行任何修改。代理被安装在无线电接入网络中，并且利用在gNB处可用的信息以便最大化吞吐量并且最小化延迟。
2017-12-07 cs.IT cs.NI math.IT
Advanced IEEE 802.11ax TCP aware scheduling under unreliable channels
在本文中，我们建议先进的IEEE 802.11ax TCP感知调度策略，优化单向TCP流量传输下的AP操作。我们的调度策略优化的性能，使用的能力，多用户传输的上行链路，首先在IEEE 802.11ax中介绍，连同多用户传输的下行链路。他们是基于传输机会（TXOP），我们建议三个调度策略确定TXOP形成参数。在其中一种策略中，可以控制所实现的有效吞吐量与延迟。我们还假设饱和的WiFi传输队列。我们表明，以最小的吞吐量退化，可以避免相当大的延迟。
2018-03-27 cs.NI
INTCP: Information-centric TCP for Satellite Network
卫星网络正在蓬勃发展，以提供高速和低延迟的互联网接入，但传输层成为主要障碍之一。传统的端到端TCP是为地面网络设计的，不适用于容易出错、传播延迟变化和间歇性的卫星链路。因此，有必要对卫星传输层进行重新设计。本文介绍了一种新的以信息为中心的逐跳传输层设计INTCP。该协议利用缓存和请求-响应模型，实现逐跳的数据包重传和逐跳的拥塞控制。逐跳重传在跳上恢复丢失的数据包，减少重传延迟。INTCP还通过跳来控制流量和拥塞。每一跳都尽力最大化其带宽利用率并提高端到端吞吐量。高速缓存的能力使异步组播在传输层。这将节省卫星网络中宝贵的频谱资源。利用仿真的Starlink星座对INTCP的性能进行了评估。可实现1000公里以上的远距离通信。结果表明，在单播情况下，INTCP可以减少42%的单向延迟，53%的延迟抖动，并提高60%的吞吐量相比，传统的TCP。在组播场景下，INTCP可以实现超过6倍的吞吐量。
2021-12-30 cs.NI
TCP D*: A Low Latency First Congestion Control Algorithm
在TCP拥塞控制中，如何在时延和丢包之间选择反馈机制一直是争论的焦点。这个问题已经部分得到解决，因为越来越明显的是，需要基于延迟的方法来促进现代交互式Web应用程序。然而，尚未解决的是应该使用什么控制，其中两个候选者是拥塞窗口和起搏速率。BBR是一种新的基于时延的拥塞控制算法，它以调步速率作为主要控制，以拥塞窗口作为次要控制。我们建议，拥塞窗口优先算法可能会给更理想的性能特性的情况下，延迟必须最小化，即使在一些损失的吞吐量为代价。为了评估这一假设，我们引入了一个新的拥塞控制算法称为TCP D*，这是一个拥塞窗口优先算法，采用BBR的方法，最大限度地提高交付率，同时最小化延迟。在本文中，我们讨论了该算法的主要特点，讨论的差异和相似性BBR，并提出了一些初步的结果的基础上，一个真正的实现。
2020-12-30 cs.NI
TCP Slice: A semi-distributed TCP algorithm for Delay-constrained Applications
本文提出TCP Slice，一种结合SDN控制器与ECN的半分布式TCP拥塞控制算法，通过网络演算推导时延上界并求解网络效用最大化问题，为时延敏感应用提供带宽和时延保障。
2023-12-04 cs.NI cs.SY eess.SY
Multimedia Satellite Networks and TCP/IP Traffic Transport
为了满足全世界对多媒体服务和电子连接日益增长的需求，卫星网络将在全球网络的部署中发挥不可或缺的作用。新的服务包括移动服务、私人内联网和通过综合卫星光纤网络提供的高数据率互联网接入。在传输层协议（如TCP）能够令人满意地在大延迟带宽网络中通过卫星ATM工作之前，需要解决几个性能问题。在本文中，我们回顾了拟议的卫星系统，并讨论了宽带卫星ATM网络的业务管理和QoS要求等挑战。在ATM上的未指定比特率（ATM-UBR+）的TCP增强的性能结果与各种终端系统策略和丢弃策略的几个缓冲区大小的大带宽延迟环境。
2016-03-25 cs.NI
The persistent congestion problem of FAST-TCP: analysis and solutions
FAST-TCP实现了比传统TCP-Reno方案更好的性能，但不幸的是，由于对往返传播延迟的错误估计，FAST-TCP固有地对较旧的连接不公平。本文提出了一种模型，这种异常行为的FAST流，被称为持续拥塞问题。我们首先开发了一个基本的分析方案，只有两个流，然后建立一个任意数量的流的一般情况。该模型正确地量化了不同联系之间的不公平程度，证实了之前几项研究的实验观察结果。我们建立在这个模型上开发一个算法，以获得一个很好的估计的传播延迟的FAST-TCP，使实现公平的年龄和新的连接，同时保持高吞吐量和低缓冲区占用的原始协议。此外，我们的建议只需要修改发送方主机，避免了以任何方式升级中间路由器的需要。
2015-09-01 cs.NI
Throughput metrics and packet delay in TCP/IP networks
提出了可用带宽和端到端容量等吞吐量指标的估计方法。该方法基于对不同大小的分组$W_i$的网络延迟$D_i$的测量。证明了可用带宽$B_{av} =(W_2-W_1)/(D_2-D_1)$的简单表达式。对新方法和传统方法得到的匹配结果进行了大量的实验。所得结果证明了新模型应用的可能性。
2009-07-21 cs.NI cs.PF
Comparative study of High-speed Linux TCP Variants over High-BDP Networks
传输控制协议（TCP）已经被大多数互联网应用广泛使用。自20世纪70年代以来，为了应对网络容量的快速增长，特别是在高带宽延迟积（high-BDP）网络中，已经开发了几种TCP变体。在这些TCP变体中，已经使用了几种方法，这些方法中的一些具有估计可用带宽的能力，并且一些基于网络丢失和/或延迟变化做出反应。所使用的方法的这种多样性产生了具有不同可靠性和准确性水平的许多随之而来的问题。实际上，适合无线网络的特定TCP变体可能不适合高BDP有线网络，反之亦然。因此，有必要在高速TCP变体之间进行比较，这些变体具有很高的重要性，特别是在网络带宽快速增长之后。在本文中，高速TCP的变种，在Linux中实现和可用于研究，已使用NS 2网络模拟器进行了评估。这种性能评估提出的优点和缺点，这些TCP变种的吞吐量，丢失率和公平性方面的高BDP网络。结果表明，CUBIC和YeAH在不同的缓冲区大小的情况下克服了其他高速TCP变体。然而，它们仍然需要更多的改进来扩展它们充分利用高速带宽的能力，特别是当应用的缓冲器接近于零或小于链路的BDP时。
2016-01-26 cs.NI
A Performance Evaluation Tool for Drone Communications in 4G Cellular Networks
我们介绍了一种测量工具，用于通过蜂窝网络与无人机进行无线通信的性能评估。Android软件记录各种LTE参数，评估TCP和UDP吞吐量，并跟踪GPS位置。示例测量结果。
2019-07-02 cs.NI
Learning Wi-Fi Connection Loss Predictions for Seamless Vertical Handovers Using Multipath TCP
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
我们提出了一种新的数据驱动的方法来在智能手机上执行平滑的Wi-Fi/蜂窝切换。我们的方法依赖于多个智能手机传感器提供的数据（例如，Wi-Fi RSSI、加速度、指南针、步数计数器、气压）来预测Wi-Fi连接丢失，并使用多路径TCP在不同连接模式之间动态切换。我们训练一个随机森林分类器和一个人工神经网络对现实世界的传感器数据收集的五个智能手机用户在三个月内。经过训练的模型在智能手机上执行，可以提前15秒可靠地预测Wi-Fi连接丢失，精度高达0.97，召回率高达0.98。此外，我们提出了四个DASH视频流实验，运行在Nexus 5智能手机上使用可用的Wi-Fi/蜂窝网络的结果。用于Wi-Fi连接丢失的神经网络预测用于在蜂窝链路上建立MPTCP子流。实验表明，我们的方法提供了无缝的无线连接，提高了DASH视频流的体验质量，并且与没有Wi-Fi连接丢失预测的切换方法相比，需要更少的蜂窝数据。
2019-07-24 cs.LG cs.NI
Domain-Sharding for Faster HTTP/2 in Lossy Cellular Networks
HTTP/2（h2）是Web通信的新标准，它已经提供了很大一部分Web流量。与HTTP/1不同，h2只使用一个底层TCP连接。在具有高丢失和延迟突然峰值的蜂窝网络中，TCP堆栈可能会将其解释为丢失，使用单个TCP连接可能会对Web性能产生负面影响。在本文中，我们进行了广泛的分析，现实世界的蜂窝网络流量和设计一个测试平台，以模拟蜂窝网络中的损耗特性。我们使用模拟的蜂窝网络来测量h2性能相比，HTTP/1.1，从HTTP档案库数据合成的网页。我们的研究结果表明，在有损条件下，H2实现更快的页面加载时间（PLT）的网页与小对象。对于具有大对象的网页，h2会降低PLT。我们设计了一种新的域分片技术，可以将大型和小型对象下载隔离在不同的连接上。使用分片，我们表明，在有损耗的蜂窝条件下，h2在多个连接，提高了PLT相比，h2与一个连接和HTTP/1.1与六个连接。最后，我们建议内容提供商和内容分发网络在当前通过h2提供服务的网页上应用h2感知域分片，以提高移动Web性能。
2017-07-18 cs.NI cs.PF
Performance Analysis of Transmission Control Protocol (TCP) Variants
本文利用NS2模拟器，对Reno、Tahoe、Vegas、SACK等TCP变体在CBR流量下的吞吐量、延迟和丢包率进行性能分析，以评估其拥塞控制效果。
2024-07-19 cs.NI
Test-Bed based Comparison of Single and Parallel TCP and the Impact Of Parallelism on Throughput and Fairness in Heterogenous Networks
并行传输控制协议（TCP）已被用于在高带宽延迟乘积（BDP）网络上有效地利用用于数据密集型应用的带宽。另一方面，有人认为，一个单一的基于TCP连接与适当的修改，如HSTCP可以模拟和捕获并行TCP的鲁棒性，并可以很好地取代它。在这项工作中，比较单一的基于和建议的并行TCP之间的性能测量，如吞吐量性能和吞吐率的差异，以及链路共享公平性也被观察到，以显示使用所提出的并行TCP对现有的基于单的TCP连接的影响。实验结果表明，基于单点的TCP协议不能克服并行TCP协议，尤其是在丢包率较高的异构网络中。此外，所提出的并行TCP不影响TCP的公平性，这使得并行TCP强烈建议有效地利用数据密集型应用的带宽。
2016-09-06 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
A simple stability condition for RED using TCP mean-field modeling
互联网拥塞是一个老问题，但仍然是一个深入研究的主题。TCP协议及其AIMD（加法增加和乘法减少）行为隐藏了非常具有挑战性的问题;其中之一是了解大量用户之间的交互与延迟反馈。本文将重点讨论TCP的两个建模问题，在实现[Baccelli McDonald Reynier 02]中提出的模型时，这两个问题对于解决具体场景非常重要，首先是最大TCP窗口大小的建模：在许多实际情况下可以快速达到这个最大值;其次是延迟结构：当排队延迟可变时，通常的Little-like公式表现得很差，并且可能显著地改变预测队列大小的演变，这使得研究drop-tail或RED（随机早期检测）机制是无用的。在提出的TCP建模改进中，我们能够看到一个具体的例子，其中RED应该在FIFO路由器中使用，而不是让默认的drop-tail发生。我们研究了RED算法窗口大小分布的数学不动点和局部稳定性。一个有趣的情况是，当RED在拥塞开始时以极限运行时，它避免了不必要的带宽损失和延迟变化。
2006-09-05 cs.NI math.PR
The Effect of TCP Variants on the Coexistence of MMORPG and Best-Effort Traffic
以魔兽世界（World of Warcraft，WoW）和基于FTP的文件传输应用为例，研究了大型多人在线角色扮演游戏（MMORPG）与其他TCP应用之间的TCP流共存问题。我们的重点是发送方缓冲区大小和FTP交叉流量的排队延迟所经历的（MMORPG）游戏流量的影响。利用NS2对ADSL接入网中的一个实际网络场景进行了仿真。三种TCP变体，即TCP SACK，TCP New Reno和TCP Vegas，已被考虑用于交叉流量。结果表明，TCP Vegas能够保持恒定的速率，而竞争的游戏流量，因为它防止数据包丢失和高排队延迟，不增加发送窗口的大小。另一方面，TCP SACK和TCP New Reno倾向于不断增加发送方窗口大小，从而可能导致更高的数据包丢失，并导致游戏流量的不希望的延迟。在缓冲区大小方面，我们已经确定较小的缓冲区更适合MMORPG应用程序，而较大的缓冲区会导致更高的整体延迟。
2020-07-30 cs.MM cs.NI cs.PF
Simulation based Study of TCP Variants in Hybrid Network
传输控制协议（TCP）最初是为固定网络设计的，以提供数据传输的可靠性。通过引入新的TCP变体，不同类型的网络也实现了TCP性能的改善。然而，仍然有许多因素影响TCP的性能。移动性是影响无线网络和移动自组织网络中TCP性能的主要因素之一。为了从移动性的角度确定最佳的TCP变体，我们模拟了现实生活中的一些TCP变体。本文从移动性的角度研究了TCP-Tahoe、TCP-Reno、TCP-New Reno、TCPVegas、TCP-SACK和TCP-Westwood等TCP协议的变体的性能，提出了区域路由协议（ZRP）支持的移动自组网环境中的随机路径点移动模型。该场景显示了步行人到车辆的速度，特别适合山区和荒凉地区。在仿真的基础上，分析了数据传输过程中的往返时间公平性、端到端时延、控制开销、断链数等性能。最后通过对参数的分析，找出了最佳的TCP方案。
2014-10-14 cs.NI
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
Stream-based aggregation of unreliable heterogeneous network links
最后一英里链路通常是最终用户的瓶颈。然而，用户通常有多种方式访问互联网（蜂窝，ADSL，公共Wifi）。这一发现导致了mTCP或R-MTP等协议的诞生。当前的带宽聚合协议是基于分组的。然而，这并不总是实用的-例如，非TCP协议经常在防火墙上被阻止。此外，多年来，人们投入了大量的精力来使单路径TCP在各种类型的链路上都能很好地工作。在本文中，我们介绍的协议，使用多个TCP流建立单一的可靠连接，试图最大限度地提高带宽和最小化延迟。
2015-09-28 cs.NI
Extending TCP for Accelerating Replication on Cluster File Systems over SDNs
本文探讨了TCP有效支持Hadoop分布式文件系统（HDFS）等集群文件系统所需的更改，其中存储节点通过软件定义网络（SDN）连接。这些文件系统中的传统链式复制会导致较大的延迟并导致低效的网络使用。但是SDN可以与集群文件系统合作，通过预先安排分发树来解决问题，这为并行复制提供了可能性。不幸的是，如果不扩展TCP，它就无法实现，以适应传输层上的并行传输。本文讨论了如何对TCP协议进行扩展，使其成为可能，并通过在Linux内核中实现一个原型来论证其可行性。该原型节省了25%的数据复制时间，同时大大减少了网络使用。
2019-03-07 cs.NI
Performance of TCP/IP Using ATM ABR and UBR Services over Satellite Networks
我们研究了在卫星链路上使用可用比特率（ABR）和非指定比特率（UBR）服务的异步传输模式（ATM）网络的TCP/IP的零信元丢失的缓冲要求。对于ABR服务，我们探讨反馈延迟（一个因素，取决于瓶颈的位置），所使用的开关方案，和背景可变比特率（VBR）流量的影响。结果表明，在ABR上的TCP的缓冲区的要求是独立的TCP源的数量，但取决于上述因素。对于UBR服务，我们表明，缓冲区的要求是TCP接收器窗口大小的总和。我们证实了我们的论点与模拟结果。
1998-09-24 cs.NI
Performance evaluation of parallel TCP, and its impact on bandwidth utilization and fairness in high-BDP networks based on test-bed
在高带宽延迟积（high-BDP）网络出现后，许多研究都在证明现有的TCP变体是否能够在不浪费网络带宽的情况下实现优异的性能。在本文中，一组高速TCP变体的对比实验台实验已经进行了显示它们的带宽利用率，丢失率和TCP公平性的差异。本实验中涉及的TCP变体有：NewReno、STCP、HS-TCP、H-TCP和CUBIC。这些TCP的变种已被检查在这两种情况下的单一和并行的计划。这项工作的核心是如何评估这些TCP变种在一个单一的瓶颈网络使用一个新的并行计划，以充分利用这个网络的带宽，并显示加速这些变种的带宽利用率，损失率和公平性的影响。这项工作的结果表明，第一：所提出的并行方案大大优于单基于TCP的带宽利用率和公平性。第二，CUBIC在单协议和并行协议下的性能均优于NewReno、STCP、H-TCP和HS-TCP。简单地说，并行TCP方案提高了网络资源的利用率，并且具有较好的公平性。
2015-10-27 cs.NI
Design Considerations Based on Stability for a Class of TCP Algorithms
本文针对一类 TCP 算法，基于含异构往返时延的广义流体模型推导局部稳定充分条件，并给出适用于 Reno、Compound 与 Scalable TCP 的跨拓扑设计准则。
2025-02-17 cs.NI cs.SY eess.SY
Elastic-TCP: Flexible Congestion Control Algorithm to Adapt for High-BDP Networks
在过去的十年中，对互联网应用的需求不断增加，这增加了全球数据中心的数量。这些数据中心通常使用长距离和高速网络相互连接。如已知的，传输控制协议（TCP）是用于在这些数据中心之间提供这种连接的主要协议。不幸的是，这些网络的巨大的带宽延迟产品（BDP）阻碍了TCP实现充分的带宽利用率。为了提高TCP适应高BDP网络的灵活性，提出了一种新的基于时延且与RTT无关的拥塞控制算法（CCA），即Elastic-TCP。它主要贡献了新的窗口相关加权函数（WWF），以提高TCP带宽利用率在高BDP网络。已经进行了大量的模拟和测试床实验，通过将其性能与Microsoft，Linux和Google开发的常用TCP进行比较来评估所提出的Elastic-TCP。实验结果表明，与其他TCP协议相比，弹性TCP协议在保持公平性和丢包率的前提下，获得了更高的平均吞吐量。此外，值得注意的是，新的Elastic-TCP对缓冲区大小和分组出错率的变化的敏感性比其他TCP低，这赋予了高效率和稳定性。
2019-04-30 cs.DC cs.NI
Performance Evaluation of TCP over Mobile Ad hoc Networks
随着移动计算设备的激增，对与物理位置无关的连续网络连接的需求已经刺激了对使用移动自组织网络的兴趣。由于传输控制协议（TCP）是用于在因特网中通信的标准网络协议，因此任何具有因特网服务的无线网络都需要与TCP兼容。TCP被调整为在传统的有线网络中表现良好，其中数据包丢失主要是因为拥塞。然而，Ad-hoc移动网络中的TCP连接受到诸如高比特出错率、频繁的路由改变、多路径路由和临时网络分区等问题的困扰。TCP在这种连接上的吞吐量并不令人满意，因为TCP将分组丢失或延迟误解为拥塞，并调用拥塞控制和避免算法。本研究主要针对TCP协议在高误码率（Bit出错率，BER）和移动性的Adhoc移动网络中的性能进行研究。仿真模型的实现和实验进行了使用网络仿真器2（NS 2）。
2010-02-10 cs.NI
Effect of Proxy Nodes on the Performance of TCP-Based Transport Layer Protocols in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由于其广泛的应用前景，近年来引起了众多研究者的关注。尽管人们对无线传感器网络的特点、特殊条件和各个方面进行了大量的研究，但与无线传感器网络条件兼容的传输协议尚未得到充分解决。无线传感器网络存在存储空间、能量资源和无线通信等问题。因此，广泛使用的传输协议（如传输控制协议（TCP））在这样的网络中可能不具有足够的效率。在本文中，我们研究了无线传感器网络的特点，导致设计无线传感器网络的传输层协议，并旨在评估TCP及其相关协议（TCP变量），这是引入到无线网络的效率。我们建议采用代理节点附近的汇，以提高传输层的性能。NS-2仿真结果表明，采用代理节点后，吞吐量和分组投递率从20%提高到50%，而平均消息延迟几乎增加了一倍。
2019-03-01 cs.NI
Compound TCP with Random Early Detection (RED): stability, bifurcation and performance analyses
因特网中增加的排队延迟的问题激发了对当前实现的传输协议和主动队列管理（AQM）策略的研究。我们研究了具有随机早期检测（RED）的复合TCP（Windows中的默认协议）。RED使用队列大小的指数加权移动平均值来做出丢包决策，旨在控制队列大小。必须研究RED与当前的协议，以探讨其在增加延迟的情况下的可行性。我们推导出一个非线性的时间延迟模型的化合物TCP-RED。我们推导了该模型局部稳定的充分条件，并研究了TCP流的往返时间（RTT），队列平均参数和丢包阈值的影响。此外，我们建立了系统经历了一个霍普夫分岔作为上述参数的变化。这表明队列大小中出现了极限环，这可能导致TCP流的同步和链路利用率的损失。接下来，我们研究了一个制度，队列大小平均不执行，丢包的决定是基于瞬时队列大小。在这个制度下，我们得到的必要和充分条件的局部稳定性。在两个制度-与和没有队列大小平均-的化合物TCP-RED的稳定性结果的比较表明，平均可能不利于系统的稳定性。数据包级仿真结果表明，随着系统参数的变化，队列长度确实表现出极限环振荡。然后，我们概述了一个简单的基于阈值的队列策略，可以确保稳定的低延迟操作。我们表明，阈值策略优于RED的排队延迟，流完成时间和数据包丢失。我们强调，基于阈值的政策可以缓解互联网上的延迟增加的问题。
2019-07-15 cs.NI cs.SY eess.SY
Common Problems in Delay-Based Congestion Control Algorithms: A Gallery of Solutions
尽管基于延迟的拥塞控制协议（例如FAST）承诺提供比传统TCP Reno更好的性能，但它们尚未广泛纳入互联网。有几个因素导致他们没有得到部署。可能，主要的影响因素是它们不能与基于丢失的拥塞控制协议公平竞争。事实上，基于延迟的方法的均衡中的传输速率总是小于它们的公平份额，当它们与传统的TCP-Reno衍生物共享网络时，其采用分组丢失作为它们的拥塞信号。还存在由对拥塞信号的测量中的误差的敏感性（排队延迟）引起的其他性能损害，其降低了算法的效率和协议内公平性。在本文中，我们报告，分析和讨论最近的一些建议，在文献中，以改善动态行为的延迟为基础的拥塞控制算法，特别是FAST。共存的源不同的反应拥塞，识别拥塞出现在反向路径和持续的拥塞问题是具体解决的问题。
2014-05-21 cs.NI
Characterizing TCP's Performance for Low-Priority Flows Inside a Cloud
本文实证研究了云环境中低优先级流的TCP性能，发现其在网络调度等用例中接近最优，但在分布式机器学习训练等on-off工作负载下表现不佳，并提出WFQ和跨队列拥塞通知两种策略可显著改善性能。
2024-01-17 cs.NI
Capacity and Delay Tradeoff of Secondary Cellular Networks with Spectrum Aggregation
蜂窝通信网络受到冗余容量的困扰，这导致网络资本投资的低利用率和成本效益。可以利用冗余容量来提供超弹性和延迟容忍的辅助流量。在本文中，我们提出了一个分析框架，研究容量延迟权衡的弹性/二级业务在大规模蜂窝网络与频谱聚合。我们的框架集成了随机几何和排队论模型，并给出了分析的见解的容量延迟性能的干扰限制制度。封闭形式的结果得到表征的平均延迟和延迟分布的功能，每个用户的吞吐量。频谱聚合，用户和基站（BS）的密度，流量会话的有效载荷，和主要的流量动态的容量延迟权衡关系的影响进行了研究。导出了基本容量极限，揭示了其标度行为。我们的分析表明，通过蜂窝网络提供二次通信服务的可行性，并强调了一些关键的设计问题。
2016-12-28 cs.NI
Performance of TCP over ABR with Long-Range Dependent VBR Background Traffic over Terrestrial and Satellite ATM networks
众所周知，压缩视频在本质上是自相似的。我们模型VBR进行远程相关（LRD），复用MPEG-2视频源。该模型的实际流量使用快速傅立叶变换生成分数高斯噪声（FGN）序列。我们的压缩视频源模型与携带视频的MPEG-2传输流相似，即，它是长距离相关的，并且以分段CBR方式生成业务。我们研究了这种VBR流量对ABR承载TCP流量的影响。这种VBR业务的影响是ABR容量是高度可变的。我们发现，像ERICA+开关算法可以容忍这种变化的ABR容量，同时保持高吞吐量和低延迟。我们目前的地面和卫星配置的模拟结果。
1998-09-23 cs.NI
Experimental Analysis of AODV & DSR over TCP & CBR Connections with Varying Speed and Node Density in VANET
车载自组织网络（VANET）是一种特殊类型的自组织网络，由称为节点的移动汽车组成;提供了一种在不依赖固定基础设施的情况下在汽车之间交换任何信息的方法。为了在节点之间进行有效的通信，已经基于不同的场景提出了各种路由协议和移动性模型。由于网络拓扑的快速变化和频繁断连，给选择合适的移动模型和路由协议带来了困难。因此，性能评估和路由协议之间的比较是必要的，以了解任何路由协议，以及开发一个新的路由协议。本文从数据包投递率、丢包率和平均端到端时延等方面分析了两种按需路由协议AODV和DSR在TCP和CBR连接下随速度限制和节点密度变化的性能。
2012-04-05 cs.NI
Performance Evaluation of Aodv&DSR with Varying Pause Time & Node Density Over TCP&CBR Connections in Vanet
车载自组织网络由称为节点的汽车组成，允许它们在不使用任何固定路边单元的情况下相互通信。它有一些独特的特点，使它不同于其他ad hoc网络，以及难以定义任何精确的移动模型和路由协议，因为他们的高移动性和不断变化的移动模式。因此，路由协议的性能可以随着各种参数而变化，例如速度、暂停时间、节点密度和流量场景。本文从数据包投递率、丢包率和平均端到端时延等方面分析了两种按需路由协议AODV和DSR在TCP和CBR连接下随暂停时间和节点密度变化的性能。
2012-04-05 cs.NI
SSthreshless Start: A Sender-Side TCP Intelligence for Long Fat Network
测量表明，互联网上85%的TCP流是短暂的流，它们的大部分操作都停留在TCP启动阶段。然而，许多研究表明，传统的TCP慢启动算法并没有很好的表现，特别是在长胖网络。已知影响慢启动性能的两个明显问题，即慢启动阈值的盲目初始设置和在启动阶段期间探测速率的急剧增加，而不管沿着路径的缓冲器大小如何。这引发了另一种调查方式在本文中，我们提出了一种新的TCP启动方法，称为无阈值慢启动或SSthreshless启动，它不需要慢启动阈值操作。相反，SSthreshless Start使用瓶颈缓冲区的积压状态来自适应地调整探测速率，这允许更好地抓住可用带宽。仿真结果表明，与传统的启动方法和其他主要的改进启动方法相比，SS无阈值启动在启动阶段实现了显着的性能改善。此外，SSthreshless Start可以在很宽的缓冲区大小、传播延迟和网络带宽范围内很好地扩展。此外，当与当前流行的TCP NewReno连接同时操作时，它显示出出色的友好性。
2014-01-28 cs.NI
Synchronisation in TCP networks with Drop-Tail Queues
嵌入在终端系统中的传输协议的设计，以及网络路由器中缓冲区大小策略的选择，在Internet的性能分析中起着重要的作用。在本文中，我们采取了动力系统的观点之间的相互作用的流体模型的传输协议和一些路由器缓冲区大小制度。在TCP的风味中，我们分析了复合物，以及里诺和伊利诺斯州。这些TCP变体的模型与目前部署在路由器中的Drop-Tail策略相结合，在两个限制制度中：小型和中间缓冲区制度。我们考虑的拓扑结构有两组长寿命的TCP流，每一个都通过单独的边缘路由器，它们在一个共同的核心路由器合并。我们的分析的灵感来自时间延迟耦合振荡器，在那里我们得到的分析条件下，TCP流的集合同步。这些条件是明确的耦合强度，这取决于协议参数，网络参数，如反馈延迟，链路容量和缓冲区大小。我们发现，耦合强度的变化会导致队列大小的极限环。数据包级模拟证实了分析的见解。对于设计，小的Drop-Tail缓冲区优于中间缓冲区，因为它们可以确保低延迟和稳定的队列。
2023-03-17 cs.NI math.DS
Performance Evaluation of AODV & DSR with Varying Pause Time & Speed Time Over TCP & CBR Connections in VANET
VANET（Vehicular Ad-hoc Network）是近年来受到广泛关注的一项新技术。车载自组织网络由称为节点的汽车组成，允许它们在不使用任何固定路边单元的情况下相互通信。它有一些独特的特点，使它不同于其他ad hoc网络，以及难以定义任何精确的移动模型和路由协议，因为他们的高移动性和不断变化的移动模式。因此，路由协议的性能可以随着各种参数而变化，例如速度、暂停时间、节点密度和流量场景。本文从数据包投递率、丢包率和平均端到端时延等方面分析了两种按需路由协议AODV和DSR在TCP和CBR连接下随暂停时间、速度时间和节点密度变化的性能。
2012-03-15 cs.NI
On the Trade-off Between Spectrum Efficiency with Dedicated Access and Short End-to-End Transmission Delays with Random Access in DVB-RCS2
本文分析了DVB-RCS 2的背景下，随机和专用接入方法的TCP的性能。与专用方法相比，随机接入方法引入较低的连接延迟。我们调查的潜力，以提高性能的短流方面的传输延迟，随机接入方法的DVB-RCS 2，目前正在开发中。我们的模拟实验表明，每个TCP流的前10个IP数据报的传输可以与随机访问比专用访问快500 ms，使前者感兴趣的进行互联网业务。然而，这样的方法在带宽使用方面不如专用接入机制有效，并且在过载网络条件下不太可靠。可以区分信道使用优化的两个方面：使用随机接入方法减少资源利用的持续时间，或使用专用接入方法增加频谱效率。本文认为，服务提供商可以让低成本的用户利用DVB-RCS 2浏览网页，通过引入不同的服务，这是基于信道接入方法的选择。
2013-10-01 cs.NI
Media Content Delivery Protocols Performance and Reliability Evaluation in Cellular Mobile Networks
目前，全世界有数千万台设备通过蜂窝网络相互通信。本文研究了网络内容分发协议的稳定性对网络干扰的影响。为了进行研究，开发了一种工具，可以测试TCP，UDP和QUIC等协议。对试验结果进行了分析比较。在结论中，最好的协议内容交付显示
2020-11-30 cs.MM cs.NI
Design and Implementation of Fair Congestion Control for Data Centers Networks
在数据中心中，复合突发业务的性质以及小的带宽延迟积和交换机缓冲器导致了传统的拥塞控制机制（例如TCP）不能很好地处理的若干拥塞问题。现有的工作试图通过修改TCP以适应数据中心的操作性质来解决这个问题。这在私人环境中实际上是可行的，但在公共环境中，这种修改是禁止的。因此，在这项工作中，我们设计了简单的基于交换机的队列管理来充分处理这种拥塞问题。这种方法不需要修改TCP发送方和接收方算法，从而可以在公共数据中心轻松无缝地部署。我们提出了一个理论分析，以显示该计划的稳定性和有效性。我们还提出了三种不同的实际实现（作为Linux内核模块和OpenvSwitch的附加功能），并给出了NS-2模拟和在小型测试床集群中实际部署的实验的数值结果，以显示其在实现高吞吐量的整体，良好的公平性和延迟敏感流的短流完成时间的有效性。
2020-12-01 cs.NI
Bulk File Download Throughput in a Single Station WLAN with Nonzero Propagation Delay
我们分析了TCP控制的批量文件传输在一个单站（STA）WLAN与非零传播延迟之间的文件服务器和WLAN。我们的方法是将数据包流建模为具有3个服务中心的封闭式路由网络（BCMP网络），每个服务中心用于接入点（AP）和STA，第三个服务中心用于传播延迟。通过对WLAN MAC层的分析，得到了前两者的服务速率。模拟结果与理论非常吻合。
2010-09-25 cs.NI
Bounding Queue Delay in Cellular Networks to Support Ultra-Low Latency Applications
目前大多数的主动队列管理（AQM）的设计有重大的问题，包括严重的困难，被调整为高度波动的蜂窝接入链路带宽。因此，大多数蜂窝网络提供商要么放弃使用AQM，要么为其使用保守的离线配置。然而，这些选择将显著地影响新兴的交互式和高度延迟敏感的应用（诸如虚拟现实和车辆到车辆通信）的性能。因此，在本文中，我们调查现有的主动队列管理计划的问题，并表明他们是不合适的选择，以支持超低延迟应用程序在一个高度动态的网络，如当前和未来的蜂窝网络。此外，我们认为实现良好的性能并不一定来自复杂的丢弃率计算算法或复杂的AQM技术。因此，我们提出了一个非常简单和部署友好的主动队列管理计划，以约束服务的数据包的排队延迟，并支持超低延迟的应用。我们已经评估了BoDe在广泛的跟踪为基础的评估，使用蜂窝跟踪从3个不同的服务提供商在美国和比较其性能与国家的最先进的AQM设计，包括CoDel和PIE下的各种流媒体应用程序，视频会议应用程序，和各种最近提出的TCP协议。结果表明，尽管BoDe的简单的设计，它优于其他计划，并实现显着降低排队延迟在所有测试的情况下。
2019-08-02 cs.NI
