Classification and Performance of AQM-Based Schemes for Congestion Avoidance
随着互联网使用量的增加，互联网面临着拥塞的问题。主动队列管理（AQM）算法是解决Internet中拥塞控制问题的一种方法。在过去的几年里，有各种现有的算法已经发展到解决IP网络中的拥塞问题。拥塞的链路会导致大量的延迟、链路利用率不足和突发丢包等问题。在过去的几年里，有各种现有的算法已经发展到解决IP网络中的拥塞问题。本文对这些现有的算法进行了研究。本文讨论了基于各种度量的算法，并根据一定的因素对它们进行了分类。这有助于识别更有效地调节拥塞的算法。
2010-05-24 cs.NI
A Delay Based Approach for Congestion Avoidance in Interconnected Heterogeneous Computer Networks
在异构网络中，实现拥塞避免是困难的，因为来自一个子网的拥塞反馈可能对其他子网的源没有意义。我们建议使用往返延迟的变化作为隐式反馈。使用黑盒模型的网络，我们推导出一个表达式的最佳窗口的延迟窗口曲线的梯度的函数。并讨论了自私最优和社会最优问题。它表明，没有一个仔细的设计，它是可能进入一个竞争条件在严重的拥塞，每个用户想要更多的资源比其他人，从而导致一个发散的拥塞。它表明，使用往返延迟的拥塞避免是一个很有前途的方法。该方法的优点是网络本身绝对没有开销。它是由一个简单的方案举例说明。该方案的性能进行了分析，使用仿真模型。该方案是有效的，公平的，收敛和适应网络配置的变化。所描述的方案仅适用于可以用具有恒定服务时间的服务器来建模的网络。需要进一步的研究来扩展它在实际网络中的实现。并对今后的研究方向提出了建议。
1998-09-24 cs.NI
Evaluation Study for Delay and Link Utilization with the New-Additive Increase Multiplicative Decrease Congestion Avoidance and Control Algorithm
随着互联网变得越来越异构，拥塞避免和控制的问题变得越来越重要。而队列长度、端到端时延和链路利用率是拥塞避免和控制机制中的重要因素。在这项工作中，我们继续研究新AIMD的性能（Additive Increase Multiplicative Decrease）机制作为TCP拥塞避免和控制算法的核心协议之一，我们希望在对AIMD算法进行改进后，对其使用效果进行评估，找到一种新的方法，我们称之为New-AIMD算法，用于测量队列长度、延迟和瓶颈链路利用率，并利用NCTUns仿真器对机构进行了修改后得到了仿真结果。在瓶颈路由器中，我们将使用Droptail机制作为主动队列管理机制（AQM）。在我们的新方法实现不同数量的流之后，我们期望当我们测量依赖于所有系统的吞吐量的延迟时，延迟会更小，并且我们期望得到更小的端到端延迟。我们将测量第二种类型的延迟a（排队延迟），如图1所示。我们也会测量瓶颈链路的利用率，并期望使用此机制来获得高的瓶颈链路利用率，并避免链路中的碰撞。
2010-01-16 cs.NI
Adaptive Dynamic Congestion Avoidance with Master Equation
本文提出了一种自适应变体的随机早期检测（RED）网关队列管理的分组交换网络通过离散状态模拟的非平稳主方程，即马尔可夫过程。通过引入概率$P(l,t)$来改变出现在原始RED算法中的平均队列大小的计算，该概率定义在给定时间$t$在队列中具有$l$数目的分组的概率，并且取决于队列的先前状态。这样做的好处是完全消除了一个自由参数：队列权重。转移率和概率的计算是在飞行中进行的，并由算法自动确定。非结构化数据包的模拟说明了该方法，RED算法的自适应变体的性能，并与标准RED的比较。
2008-09-18 cs.NI
CECT: Computationally Efficient Congestion-avoidance and Traffic Engineering in Software-defined Cloud Data Centers
云数据中心应用和网络功能虚拟化（NFV）的激增将动态和QoS相关的流量提升到数据中心网络中。目前，许多网络路由协议是需求不可知的，而其他QoS感知协议是计算复杂和效率低下的小流量。在本文中，计算效率的拥塞避免方案，称为CECT，软件定义的云数据中心提出。所提出的算法，CECT，不仅最大限度地减少网络拥塞，但也重新分配资源的流量需求的基础上。为此，我们使用路由架构来重新配置由两个事件触发的网络资源：1）预定义的时间间隔的流逝，或者，2）拥塞的发生。此外，采用转发表项压缩技术降低了CECT的计算复杂性。通过这种方式，我们在数学上制定了一个优化问题，并定义了一个遗传算法来解决所提出的优化问题。我们测试所提出的算法在现实世界的网络流量。我们的结果表明，CECT是计算速度快，解决方案是可行的，在所有情况下。为了评估我们的算法在吞吐量方面，CECT与ECMP（其中最短路径算法被用作成本函数）进行了比较。仿真结果证实，通过运行CECT获得的吞吐量相比ECMP提高了3倍，而丢包率降低了2倍。
2020-12-30 cs.NI
Myths about Congestion Management in High Speed Networks
在最近提出的几个想法的弱点，拥塞控制和避免在高速公路被确定。双方的辩论有关事先保留的资源与步行服务，开环控制与反馈控制，速率控制与窗口控制，基于路由器的控制与基于源的控制。背压是有用的或没有的情况下进行了讨论，有人认为，一个单一的拥塞计划是不够的，但需要几个方案的组合，在网络中完成拥塞管理。
1998-09-24 cs.NI
Utilizing Mobile Nodes for Congestion Control in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的拥塞控制和拥塞避免是近十年来引起广泛关注的研究课题。除了速率和资源控制之外，移动节点的利用也被建议作为控制拥塞的一种方式。在这项工作中，我们提出了一个移动拥塞控制（MobileCC）算法有两个变化，以协助现有的拥塞控制算法在面对拥塞的无线传感器网络。第一种变化采用移动节点，创建本地重要的替代路径，导致汇。第二种变化采用移动节点，创建完全独立的（不相交的）路径的汇。仿真结果表明，这两种变化可以显着有助于缓解拥塞的无线传感器网络。
2019-03-21 cs.NI
Congestion Control for RTP Media: a Comparison on Simulated Environment
针对实时的时延，研究低时延的拥塞控制算法已成为近年来的研究热点。RTP媒体拥塞避免技术（RMCAT）工作组发起了标准定义。在这一组下有三种算法，由Cisco提出的网络辅助动态自适应（NADA）、由Google提出的Google拥塞控制（GCC）和由Ericsson提出的多媒体自定时速率自适应（SCReAM）。本文在仿真环境下对这些算法的性能进行了比较和分析。结果表明，GCC具有较好的公平性，在有损链路中性能较好，但在动态链路中收敛较慢; NADA速率稳定较快，但存在“后来者”效应; SCReAM队列占用率最低，但链路容量利用率较低。
2018-09-02 cs.NI
Random Access in DVB-RCS2: Design and Dynamic Control for Congestion Avoidance
在当前的DVB一代中，期望卫星终端是交互式的，并且能够在返回信道中以令人满意的质量传输。考虑到其业务的突发性质和长传播延迟，使用随机接入技术是用于这种媒体接入控制（MAC）场景的可行解决方案。在本文中，DVB-RCS 2中的随机接入通信设计被认为是特别考虑到最近推出的竞争解决分集时隙Aloha（CRDSA）技术。本文提出了一个设计模型，并通过提供直观有效的工具，解决了系统性能评估的一些问题。此外，动态控制程序，能够避免在网关拥塞。结果表明，CRDSA带来的DVB-RCS 2的优势，就以前的国家的最先进的。
2015-01-26 cs.IT cs.NI math.IT
Combining Heuristic and Reinforcement Learning to Achieve the Low-latency and High-throughput Receiver-side Congestion Control
针对时变网络下传统拥塞控制性能不稳及DASH与TCP松耦合限制视频流性能的问题，提出接收端驱动的Nuwa框架，结合单向延迟检测与强化学习调参，实现吞吐量提升与延迟降低。
2025-02-23 cs.NI
The Uniformization Process of the Fast Congestion Notification (FN)
快速拥塞通知（FN）是主动队列管理机制之一，其实践拥塞避免以通过在路由器队列变满之前标记或丢弃分组来帮助避免拥塞的开始;并且当拥塞避免失败时，通过增加分组标记或丢弃的速率来实施拥塞控制。从技术上讲，FN通过将瞬时队列大小控制在最优队列大小以下来避免队列溢出，并通过保持平均到达速率接近传出链路容量来控制拥塞。在每个数据包到达时，FN使用瞬时队列大小和平均到达率来计算数据包标记或丢弃概率。FN以相当规则的间隔标记或丢弃数据包，以避免长的标记间隔和群集的数据包标记或丢弃。太多的标记或丢弃的数据包靠近在一起可能会导致全局同步，并且标记或丢弃的数据包之间的数据包间隔时间过长可能会导致大的队列大小和拥塞。本文展示了FN如何控制队列大小，避免拥塞，并通过统一标记或丢弃的数据包间隔来减少全局同步。
2009-09-08 cs.DS cs.NI
An Axiomatic Perspective on the Performance Effects of End-Host Path Selection
在网络研究的各种背景下，端主机路径选择最近重新成为设计原则。虽然这样的路径选择具有提高网络的性能和安全性的潜力，但存在一个突出的问题，即它也可能导致网络不稳定（即，流量-体积振荡）。然而，路径选择所造成的不稳定性的程度和影响向量很少具体化或量化，这是必要的，以讨论的优点和缺点的端主机路径选择。在这项工作中，我们调查的影响，最终主机路径选择的各种指标的网络定性和定量。为了实现一般和基本的见解，我们利用最近引入的公理视角对拥塞控制和适应它，以适应联合算法的路径选择和拥塞控制，即，多路径调度控制协议。使用这种方法，我们确定的多路径竞争控制动力学的平衡和分析这些平衡的特点，在网络中的重要指标的兴趣（“公理”），如效率，公平性和避免损失。此外，我们分析了这些公理评级的一般网络的变化相比，没有路径选择的情况下，从而获得一个可解释的和定量的形式化的性能影响的最终主机路径选择。最后，我们表明，有一个基本的权衡在多路径传输控制协议的设计之间的效率，稳定性和避免损失的一边和公平性和响应能力的另一边。
2021-09-06 cs.NI
CCA Reimagined: An Exploratory Study of Large Language Models for Congestion Control
School of Information and Computing（信息与计算学院）；University of Pittsburgh, Pittsburgh, USA（匹兹堡大学）
本文通过模拟引导研究，系统探讨了大型语言模型驱动的拥塞控制可行性，提出更通用的LLM拥塞控制策略，实验表明LLM方案在动态网络条件下可降低延迟达50%，仅牺牲极小吞吐量。
2026-04-04 cs.NI
Study of Proposed Methods for Improving TCP Performance Over Wireless Links
TCP是为网络而设计的，它假设主要的损失只会由于网络流量的拥塞而发生。在无线网络上，TCP将由于比特错误和拥塞引起的传输损失误解为拥塞引起的损失，并触发拥塞控制机制。由于其端到端的传输模型，拥塞处理和避免机制，TCP已被广泛接受为互联网的传输层协议。随着普适计算和移动通信的普及，互联网在无线链路上的扩展是不可避免的。本文介绍了不同的机制，提出了扩展传输控制协议和其他替代解决方案，以提高端到端的性能在有损无线链路的研究。本文详细研究了不同的设计选择建议和他们的技术优势和劣势。最后，对无线网络中所提出方案的最佳选择进行了分析和建议。
2009-08-07 cs.NI
Stuck in Traffic (SiT) Attacks: A Framework for Identifying Stealthy Attacks that Cause Traffic Congestion
无线技术的最新进展使得智能交通系统（ITS）中的许多新应用成为可能，例如防撞、协同驾驶、拥塞避免和交通优化。由于无线通信的易受干扰和故意干扰的性质，ITS面临着确保整个系统的可靠性和安全性的新挑战。在本文中，我们揭示了一类隐形攻击-交通堵塞（SiT）攻击-旨在通过利用驾驶员如何根据智能交通标志做出决策来造成拥堵。安装SiT攻击的攻击者解决马尔可夫决策过程问题，以找到最优/次优攻击策略，其中他/她干扰基于系统状态的精心选择的信号子集。我们应用近似策略迭代（API）算法来获得有效的攻击策略。我们评估他们的性能在一些系统上，并将它们与其他攻击策略，包括随机，近视和DoS攻击策略进行比较。所产生的政策，虽然次优，显着优于其他攻击策略，因为它们最大限度地提高了预期的累积奖励从攻击者的立场。
2012-10-19 cs.MA 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
Performance Analysis of Dynamic Equilibria in Joint Path Selection and Congestion Control in Path-Aware Networks
Thompson Rivers University（汤普森河大学）
本文研究了路径感知网络中联合路径选择与拥塞控制的动态均衡，揭示了高响应性与公平性之间的权衡，并提出了在无损运行点实现效率、收敛性和损失避免的方案。
2026-09-01 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
Towards Stability Analysis of Data Transport Mechanisms: a Fluid Model and an Application
传输控制协议（TCP）利用拥塞避免和控制机制作为对抗充血性崩溃的预防措施，并且作为在存在变化的网络条件的情况下的自适应措施。可用的拥塞控制算法集是多样的，并且虽然许多已经从经验和仿真的角度进行了研究，但是对于某些变体明显缺乏分析工作。为了更深入地了解这些算法的动态特性，我们：（1）提出了一个由延迟型泛函微分方程（RFDEs）和拥塞窗口作为时间函数组成的通用建模方案;（2）将该方案应用于TCP Reno，并证明了它与以前的TCP Reno模型的等价性;（3）将新框架应用于广泛部署的拥塞控制算法TCP CUBIC，其分析模型很少且有限;（4）使用仿真验证模型。我们的建模框架产生了TCP CUBIC的流体模型。从这个模型的理论分析，我们发现，TCP CUBIC是局部一致渐近稳定的-以前未知的算法的属性。
2018-01-09 cs.NI
Reliable Robust and Real-Time Communication Protocol for Data Delivery in Wireless sensor Networks
无线传感器网络可以被认为是一个分布式控制系统，旨在对传感器信息做出有效和及时的反应。因此，在无线传感器网络中，重要的是提供实时的【形】协调和通信，以保证及时执行正确的动作。提出了一种新的无线传感器网络通信协议RRRT，该协议支持无线传感器网络中健壮的实时的【形】和可靠的事件数据传输，具有最小的能量消耗和拥塞避免。该协议采用容错最优路径进行数据传输。提出的解决方案动态调整其协议配置，以适应无线传感器网络的异构特性。具体而言，竞争解决和拥塞控制机制之间的相互作用，以及在无线传感器网络的物理层的影响进行了研究。
2013-01-02 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
A qoi based energy efficient clustering for dense wireless sensor network
在无线传感器网络中，信息质量、能量效率、冗余数据避免、拥塞控制是影响无线传感器网络性能的重要指标。为了提高无线传感器网络的性能，人们提出了许多方法，其中分簇是提高无线传感器网络性能的有效方法之一。许多聚类算法主要集中在功率优化，如FSCH，LEACH和EELBCRP。在无线传感器网络中，节点密集地部署在给定的网络区域中，上述度量是必要的。由于节点部署密集，节点出现在其他节点的感知区域中的可能性最大。因此，存在节点必须发送已经由其自己的集群成员或其他集群的成员到达基站的信息的选项。该机制将影响无线传感器网络的QoS、能量因子和拥塞控制。虽然分簇采用时分多址（TDMA，Time Division Multiple Access）技术来避免簇内数据传输的拥塞控制，但在某些情况下可能会失败。本文提出了一种能量有效的分簇，避免数据冗余在密集的传感器网络，直到网络变得稀疏，因此在高密度的节点有效地使用TDMA。
2013-05-21 cs.NI
End-to-End Algebraic Network Coding for Wireless TCP/IP Networks
传输控制协议（TCP）被设计用于在有线网络中提供可靠的传输服务。在这样的网络中，分组丢失主要是由于拥塞而发生的。因此，TCP被设计成应用拥塞避免技术来处理分组丢失。如今，TCP也被用于无线网络中，其中除了拥塞之外，还存在许多其他导致分组丢失的原因。当无线信道的状态差时，这导致吞吐量降低和传输往返时间增加。我们提出了一个新的网络层，透明地坐在下面的传输层，并隐藏从TCP的非强制性的数据包丢失。这个新层中的网络编码基于众所周知的最大距离可分离（MDS）码类。
2010-04-20 cs.IT cs.NI math.IT
The ERICA Switch Algorithm for ABR Traffic Management in ATM Networks
提出了一种用于ATM网络拥塞避免的显式速率指示方案。在该方案中，网络交换机监视它们在每个链路上的负载，确定负载因子、可用容量和当前活动虚拟信道的数量。该信息用于告知信源它们应该以什么速率发送。该算法的设计，以实现效率，公平性，受控的延迟，和快速的瞬态响应。该算法也是强大的测量误差所造成的变化，在ABR的需求和容量。我们提出的性能分析，该计划使用的分析参数和仿真结果。该方案正在由几家ATM交换机制造商实施。
1998-09-23 cs.NI
SCTP in Go
本文介绍了一种成功的尝试，结合两个相对较新的技术：流控制传输协议（SCTP）和程序设计语言围棋，通过扩展现有的围棋网络库与SCTP。SCTP是一种可靠的、面向消息的传输层协议，类似于TCP和UDP。它通过多个流提供消息的顺序传递，通过多宿主支持提供网络容错，抵抗洪水和伪装攻击以及拥塞避免程序。它对广泛建立的网络技术进行了改进，并逐渐在电信和互联网行业获得关注。Go是一种开源、并发、静态类型、编译和垃圾收集的语言，由Google Inc.开发。Go的主要设计目标是简单和易用，它的语法与C语言大致相似。Go对网络和多核计算有很好的支持，作为一种系统语言，它经常用于网络应用程序，但它还不支持SCTP。通过结合SCTP和Go，软件工程师可以利用这两种技术的优势。SCTP扩展Go网络库的实现是在FreeBSD和Mac OS X上完成的，这两个操作系统包含了最新的SCTP规范实现。
2017-11-20 cs.NI
laboratories for Data Communications and Computer Networks
在本文中，我们描述了一个动手实验室为导向的教学包，我们已经开发的数据通信和网络。该软件包包括一个软件工具，以及基于实验室的网络课程的教学材料。该软件基于一个模拟环境，使学生能够在易于使用的图形用户界面（GUI）上实验各种网络协议。数据消息流、分组丢失、控制/路由消息流、虚拟电路建立、链路故障、比特错误等，是在这个环境中可以可视化的一些特性。学生还可以修改提供的网络组件，以及使用C程序设计语言添加新组件。教学材料包括一组实验练习，内容包括流量和错误控制（HDLC）、IEEE 802.3 CSMA/CD协议、令牌环协议、通过网桥互连LAN、TCP拥塞避免和控制、IP分段和重组、ATM PNNI路由和ATM策略。实验室的练习促进了根据传统的计算机联网原则以及电信联网的新技术编制联网课程。该实验室环境已被用于俄亥俄州立大学的网络课程，并正在其他大学进行试点。整个软件包可在互联网上免费获得。
1998-09-23 cs.NI
VL-ROUTE: A Cross-Layer Routing Protocol for Visible Light Ad Hoc Network
可见光自组织网络（LANQs）被认为是一种新兴的技术，以补充基于射频（RF）的自组织网络，以减少过载的RF频谱中的拥塞。LANET旨在支持需要密集部署和高数据率的场景。在可见光通信（VLC）中，大部分的注意力都集中在物理层上，重点是点对点通信。在这项工作中，我们专注于设计一个路由协议，专门克服独特的挑战，如阻塞和耳聋，使路由在局域网高度不稳定。因此，我们提出了一个跨层优化的路由协议（VL-ROUTE），密切互动的媒体访问控制（MAC）层，以最大限度地提高网络的吞吐量，考虑到路由的可靠性。为了以分布式的方式实现这一点，我们仔细地制定了一个路由可靠性得分（RRS），可以由网络中的每个节点使用从其近邻收集的信息来计算。每个节点计算网络中每个已知sink的RRS。给定节点的RRS可以被认为是经由该节点到达给定汇点的概率的估计。然后将RSS值集成到MAC协议（VL-MAC）所使用的基于效用的三次握手过程中，以减轻耳聋、阻塞、隐藏节点的影响，并最大化建立全双工链路的概率。所有这些因素都有助于最大化网络吞吐量。VL-ROUTE的广泛模拟表明，与使用载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）和最短路径路由的网络相比，网络吞吐量提高了124%。此外，VL-ROUTE在使用VL-MAC和地理路由的网络上的吞吐量也提高了21%。
2019-04-10 cs.NI
Distributed and Centralized Hybrid CSMA/CA-TDMA Schemes for Single-Hop Wireless Networks
具有冲突避免的载波侦听多址接入（CSMA/CA）的强度可以与时分多址接入（TDMA）的强度相结合，以增强诸如基于IEEE 802.15.4的无线个域网（WPAN）之类的无线网络中的信道接入性能。特别地，传统的基于CSMA/CA的媒体访问控制（MAC）方案在拥塞网络中的性能可以通过混合CSMA/CA-TDMA方案来增强，同时保持可扩展性属性。在本文中，我们提出了分布式和集中式信道接入模型，遵循基于马尔可夫决策过程（MDP）的传输策略，以访问竞争期和无竞争期的智能方式。该模型考虑缓冲区的状态作为拥塞的指示，提供的业务不超过信道容量。我们扩展的模型，考虑隐藏节点碰撞问题，由于信道衰落引起的信号衰减。仿真结果表明，基于MDP的分布式信道接入方案优于传统的时隙CSMA/CA方案。该方案在由异构节点组成的网络中也有效地工作。集中式模型优于分布式模型，但需要网络的全局信息。
2014-01-22 cs.IT cs.NI math.IT
