專利名稱：一種用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法。
背景技術(shù)：
TCP Reno方法自1988年被提出來之后，一直被認為是一種效果很好的Internet網(wǎng)絡傳輸控制方法，而被廣大科研人員所接受，沿用到至今。但進入21世紀后，隨著吉比特網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、傳感器網(wǎng)絡和衛(wèi)星網(wǎng)絡的不斷興起和普及，傳統(tǒng)的TCP擁塞控制方法在這些網(wǎng)絡環(huán)境下面臨著很大的挑戰(zhàn)。特別是隨著網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展和接入性能的不斷提高，如今全世界的互聯(lián)主干網(wǎng)絡呈現(xiàn)出一種高帶寬高延時的網(wǎng)絡特性。在這種網(wǎng)絡環(huán)境下，伴隨著網(wǎng)絡帶寬和往返時延的不斷增加，TCP方法因為帶寬鏈路利用率很低、RTT不公平性顯著、TCP流抖動頻繁等缺點反而成為了限制網(wǎng)絡性能的瓶頸所在。
為了解決TCP方法所存在的上述技術(shù)問題，技術(shù)人員提出了一系列擁塞控制改進方法，如HSTCP、STCP、BIC-TCP、FAST、XCP等等。雖然在帶寬利用率上獲得了較好的效果，但仍面臨著TCP友好性低下、鏈路丟包率過高以及流之間公平性無法保證等諸多問題。
這些問題主要包括(1)TCP友好性低下雖然新的優(yōu)秀的擁塞控制方法取代傳統(tǒng)的TCP方法將會是今后的大勢所趨，但在一定的時期內(nèi)，仍會出現(xiàn)新方法與傳統(tǒng)方法共存同一網(wǎng)絡鏈路的情況。而在這種情況下，如何有效的提高新方法流的吞吐量，又不過分降低傳統(tǒng)TCP流的帶寬，這是擁塞控制方法所必須具備的要素之一。相比前面所提出來的諸多方法，HSTCP方法和STCP方法在這一點上存在著非常嚴重的問題。高速流搶占了瓶頸鏈路的大量可用帶寬，而傳統(tǒng)的TCP Reno流只獲得了很少的吞吐量，幾乎被餓死，這是方法設(shè)計者所不愿意看到的。
(2)RTT不公平性嚴重兩個不同RTT流之間的吞吐量比值關(guān)系為w1/RTT1w2/RTT2=(RTT2RTT1)11-d]]>其中d為擁塞控制方法相關(guān)參數(shù)，傳統(tǒng)的TCP方法和AIMD方法的d值都為0.5。而HSTCP、STCP以及BIC-TCP等方法都因為改變了TCP的窗口增長規(guī)律，提高了d值，使得RTT不公平性問題不但沒減輕，反而更加嚴重。
(3)觸發(fā)擁塞丟包事件的概率HSTCP等擁塞控制方法使得TCP流吞吐量在高帶寬延時網(wǎng)絡上迅速增加，這一方面大大提高了網(wǎng)絡的帶寬利用率；但另一方面，對于基于丟包的TCP方法來說，大大提高網(wǎng)絡利用率同時意味著接近網(wǎng)絡帶寬總量的速度也越快。而越快的接近網(wǎng)絡帶寬總量也暗示著下一次擁塞丟包事件為期不遠了。這些方法在提高網(wǎng)絡帶寬利用率的同時也間接加大了網(wǎng)絡的丟包率。
(4)無法準確判斷網(wǎng)絡擁塞在現(xiàn)實網(wǎng)絡中，TCP方法采用丟包事件來作為網(wǎng)絡擁塞的信號。但近年來的一些研究表明，丟包事件不能及時反映網(wǎng)絡中的擁塞。而RTT延時信息由于其可變性，相對于丟包事件來說，反應更加靈敏，更能及時地反映出一般網(wǎng)絡中的擁塞狀況。為此，一些擁塞控制改進方法試圖采用RTT延時檢測來判斷網(wǎng)絡的擁塞情況，如FAST TCP和Astart。但是，近年來研究表明，高速網(wǎng)絡中基于延時的擁塞避免方式仍存在著一些弊端，在某些環(huán)境下也不能反映出真實的網(wǎng)絡擁塞情況。它們指出，網(wǎng)絡中不斷增加的RTT延時和丟包事件并沒有直接的對應關(guān)系，反而網(wǎng)絡中隨時可能出現(xiàn)的噪聲將會對RTT檢測產(chǎn)生干擾，造成方法無法準確有效的控制窗口變化。另一方面，顯式速率反饋機制也能夠有效的檢測出網(wǎng)絡的擁塞，如XCP方法。但是這些方法太過于復雜，往往需要在數(shù)據(jù)包頭插入一段很長控制信息位，這對于數(shù)據(jù)包內(nèi)現(xiàn)有空間所剩不多的TCP/IP協(xié)議棧來說，在實現(xiàn)上將會是很大一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決TCP方法所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法。這種方法通過發(fā)送端監(jiān)測RTT延時信息和路由器反饋的1比特顯式預測信息來判斷網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，自適應的調(diào)節(jié)擁塞窗口。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括以下步驟1)檢測發(fā)送端的RTT延時信息S1；2)在包頭中打上1比特的負載信息位S2，路徑上每個路由器利用根據(jù)自身負載狀態(tài)所計算出來的S2負載信息與包頭中原有的S2狀態(tài)信息進行一次或運算，并將運算結(jié)果又重新打回到包頭中，當攜帶有S2負載信息的包到達接收方時，接收方通過ACK確認包將該信息返回給發(fā)送端，獲得路由器反饋的1比特預測信息S2；3)根據(jù)RTT延時信息S2和路由器反饋的1比特預測信息S2判斷網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，自適應的調(diào)節(jié)在高速網(wǎng)絡下的擁塞窗口。
上述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法中，所述步驟1)為估計任一連接在任一路徑上路由器緩存隊列中的排隊包數(shù)目；將排隊包數(shù)目與閾值比較，得到網(wǎng)絡延時狀態(tài)信息S1。
上述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，所述步驟2)中1比特的負載信息位S2計算步驟如下預測每個路由器分組到達速率；計算τ時隙網(wǎng)絡路徑上任一節(jié)點i的負載因子預測值LFi；將預測所得的負載因子LFi與閾值β比較，得到1比特的擁塞狀態(tài)信息S2。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于本方法通過結(jié)合網(wǎng)絡路徑的負載因子和連接在路徑上所有路由器緩存中的數(shù)據(jù)包數(shù)目兩種擁塞狀態(tài)信息，可以將網(wǎng)絡劃分為四種更細的擁塞等級，更能有效的反映出網(wǎng)絡的真實狀態(tài)。并且，將兩種擁塞信息機制統(tǒng)一融合起來，可以盡量避免單一擁塞檢測模式在某些環(huán)境下所產(chǎn)生的誤判信息，如延時噪聲所帶來的RTT抖動情況等等，降低了單方面信息錯誤對方法可靠性的直接影響。即使某一種檢測信息產(chǎn)生了誤判，但由于有另一種信息在制約著它，使其錯誤并不會直接影響到方法機制，也不會對方法的性能產(chǎn)生較大幅度的影響。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
圖2本發(fā)明方法的模擬仿真環(huán)境。
圖3為本發(fā)明方法的TCP友好性比較。
圖4本發(fā)明方法的不同時間段的Fairness Index。
圖5本發(fā)明方法的自適應性。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明方法的流程圖。首先，我們定義下一τ時隙網(wǎng)絡路徑上任一節(jié)點i的負載因子預測值LFi為LFi=riCi---(1)]]>
其中，ri表示下時隙該節(jié)點所有入口流到達速率之和的預測值，Ci表示鏈路的服務速率(即鏈路帶寬)。而網(wǎng)絡路徑P＝{1，2，......，i，...，m}上下一時隙的負載因子LFP為該路徑上所有節(jié)點負載因子預測值的最大值，即LFP=max{LFi|i∈P}=max(riCi|i∈P)]]>連接C在路徑P上所有節(jié)點緩存隊列中排隊的數(shù)據(jù)包數(shù)目之和為QLCP=Σi=1mq~i]]>其中 是連接C在路由器i上排隊數(shù)據(jù)包數(shù)目的估計值。
LFP反映的是整個全局網(wǎng)絡中瓶頸節(jié)點下一時隙的擁塞情況，其值是由共享這條路徑的所有連接所決定的。而QLCP則考慮的是單個連接在路徑中的擁塞情況，它的值是由單個連接的發(fā)送速率所決定。由于網(wǎng)絡的復雜性，我們希望看到擁塞控制方法既能夠考慮到網(wǎng)絡上所有連接所造成的全局負載情況，又要顧及到局部上單個流能以公平的發(fā)送速率來共享帶寬、處理擁塞。它們之間并不是一個獨立的過程，而是一種相互制約、相互作用的聯(lián)動行為。所以，對于網(wǎng)絡路徑P的擁塞狀態(tài)CSP，我們認為必須將其與全局因素LFP和局部因素QLCP相互關(guān)聯(lián)起來，并用以下函數(shù)式表示CSP=f(LFP,QLCP)=f{max(riCi|i∈P),Σi=1mq~i}---(2)]]>上述二者決定了某一時段內(nèi)網(wǎng)絡路徑P的真實擁塞狀態(tài)。二者之間既是相互獨立又存在著一定的聯(lián)系。在本方法中，針對LFP和QLCP兩種路徑擁塞信息，方法將估測出網(wǎng)絡路徑的擁塞程度，并做出相應的擁塞窗口機制調(diào)整。下面將分別對兩種擁塞檢測機制的方法給出詳細描述。
對于發(fā)送端來說，緩存數(shù)據(jù)包之和QLCP所產(chǎn)生的直接影響，就是發(fā)送端所監(jiān)控到的RTT延時的變化量。發(fā)送端根據(jù)排隊論理論中的Little Formula定理，可以近似的通過監(jiān)控RTT響應時間變化量來估算該連接的QLCP值，如公式(3)所示QLCP=Σi=1mq~i≈cwnd*(sRTT-baseRTT)sRTT---(3)]]>其中sRTT是發(fā)送端所測得的高精度指數(shù)平滑往返時間，baseRTT是每流所測得的最小往返時間。這個最小值近似的等于整個連接路徑中的傳輸延時，而(sRTT-baseRTT)則是對當前網(wǎng)絡中排隊延時的一個估計值。由發(fā)送端每秒發(fā)送cwnd/sRTT個數(shù)據(jù)包可知，cwnd*(sRTT-baseRTT)/sRTT從物理意義上可以理解成該連接在路由器緩存隊列上所排隊包數(shù)的估計值。
在發(fā)送端，發(fā)送方通過監(jiān)控網(wǎng)絡中ACK所帶回來的RTT延時情況，采用公式(3)來估計某一連接在路徑上路由器緩存隊列中所排隊包的數(shù)目。根據(jù)估算出來的路由器緩存隊列中排隊包數(shù)目QLCP以及閾值α，通過下式我們可以得到網(wǎng)絡延時狀態(tài)信息位S1。
S1=1QLCP≥αS1=0QLCP<α]]>其中，閾值α是一個參數(shù)變量，它決定著整個方法對網(wǎng)絡延時信號的敏感程度。當QLCP大于閾值α時，意味著該連接當前的發(fā)送速率已經(jīng)過大，引起了路由器上的額外排隊行為，使得往返延時加大。這時，本方法將S1狀態(tài)信息設(shè)為1，表示路徑上排隊的包數(shù)目超過了我們所期望的值，開始臨近擁塞。
另一方面，下一時隙中路徑負載因子最大值LFP是由網(wǎng)絡路徑中擁塞程度最重的節(jié)點所造成的，它決定了網(wǎng)絡中最大的瓶頸所在。根據(jù)網(wǎng)絡流量的自相似性，本方法中每個路由器i首先預測分組到達速率(MMSE預測器)，然后利用公式(1)來計算下一個τ時刻內(nèi)自己的負載因子LFi，并將自身的擁塞狀態(tài)劃分為低負載和高負載兩個等級。根據(jù)這個預測所得的負載因子LFi以及閾值β，通過下式得到1比特的S2擁塞狀態(tài)信息位。
S2=1LFi≥βS2=0LFi<β]]>和ECN機制一樣，本發(fā)明方法在包頭中打上這個1比特的負載信息位S2，路徑上每個路由器利用根據(jù)自身負載狀態(tài)所計算出來的S2負載信息與包頭中原有的S2狀態(tài)信息進行一次或運算，并將運算結(jié)果又重新打回到包頭中。當攜帶有S2負載信息的包到達接收方時，接收方通過ACK確認包將該信息返回給發(fā)送端。通過這種方式，最終發(fā)送端以S2狀態(tài)信息位的形式獲取了整個路徑P的擁塞狀態(tài)。
本發(fā)明方法中，當發(fā)送端和接收端三次握手建立起連接以后，首先進入到“慢啟動”模式，這個階段的擁塞窗口增長方式和傳統(tǒng)TCP是一樣的，都是針對每一個回來的ACK進行一次窗口加1。而當連接出現(xiàn)了第一次丟包時，方法則進入到“快速恢復”模式。在這個模式下，發(fā)送端根據(jù)S1和S2狀態(tài)信息相互組合所得到四種網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，調(diào)用四種不同的窗口調(diào)節(jié)機制來自適應的控制網(wǎng)絡流量，使方法能夠快速有效的恢復到最佳網(wǎng)絡利用狀態(tài)。具體擁塞窗口變化規(guī)則如下表1所示。
表1為“快速恢復”模式擁塞窗口調(diào)整機制

如表1所示，當S1和S2兩個網(wǎng)絡狀態(tài)量均為0時，表示這時的網(wǎng)絡處于低負載狀態(tài)，還有很多的剩余帶寬沒有被充分利用，所以此時本方法采取乘性增加的窗口調(diào)整機制，迅速提高網(wǎng)絡利用率。當S1＝1、S2＝0時，此時網(wǎng)絡狀態(tài)有兩種可能一種是網(wǎng)絡擁塞度仍較輕，但該連接流速相對過大的情況；而另一種則是因為網(wǎng)絡噪聲對RTT延時檢測所產(chǎn)生的干擾所致。在這種不確定的狀態(tài)下，本方法采用了一種較為平緩的窗口增長方式，w＝w+1/w，以保證網(wǎng)絡的可靠運行。而當S1＝0、S2＝1時則表示網(wǎng)絡已經(jīng)開始擁塞，但擁塞并不是由該連接流所造成的情況。為了提高本方法的公平性，設(shè)定此時為加性增加的窗口調(diào)整機制。最后，當S1和S2兩個網(wǎng)絡狀態(tài)量均為1時，可以肯定這時的網(wǎng)絡處于一種重擁塞的狀態(tài)，本方法對其擁塞窗口進行逐步遞減，以此來緩解網(wǎng)絡的負載。同樣，當發(fā)送端接收到丟包反饋信息時，也將其擁塞窗口進行減半操作。
我們在NS2.28網(wǎng)絡仿真平臺上實現(xiàn)了本方法，并對其性能進行了測試。我們采用圖2所示的啞鈴型拓撲結(jié)構(gòu)測試本方法的性能。作為對比，我們選擇了流行的BIC-TCP、HSTCP、FAST方法和XCP進行了比較，其方法參數(shù)均按照NS2中默認的值進行設(shè)置。為了更加有效的提高模擬實驗的真實性，我們在所有模擬過程中都引入了峰值約占帶寬大小5％的泊松分布UDP流，以此來充當真實網(wǎng)絡環(huán)境下的背景流。默認模擬過程持續(xù)480秒。所有流的分組大小均設(shè)為1Kbyte。根據(jù)真實高速網(wǎng)絡中流量模型的特性，本方法中的相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下α＝3、β＝0.8、k＝1.01；而流量預測時間間隔τ的設(shè)置，則根據(jù)網(wǎng)絡中75％～90％的流RTT時間小于200ms的特性，所以我們設(shè)置τ＝200ms。
首先驗證本方法的帶寬利用率，結(jié)果列在表2中。
表2帶寬利用率

表2給出了各方法在帶寬利用率上的性能比較?？梢钥闯?，在Drop-tail隊列中，三者的帶寬利用率差不多；但是在RED隊列中，BIC-TCP和HSTCP方法的利用率均下降了一些。造成這種現(xiàn)象的主要原因是Drop-tail隊列允許數(shù)據(jù)流充滿所有的隊列緩存，而RED隊列由于早丟棄的機制，數(shù)據(jù)流并不能占滿瓶頸鏈路上所有的隊列緩存，造成整個網(wǎng)絡帶寬利用率的下降。
接著驗證了本方法的TCP友好性，結(jié)果描述在圖3中。隨著網(wǎng)絡接入性能的不斷提高和擁塞控制方法的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡中將會出現(xiàn)多種擁塞控制方法共存的情況。在這種情況下，如何保證各流之間的正常運行，提高擁塞控制改進流同傳統(tǒng)TCP Reno流的TCP友好性，是方法設(shè)計中的關(guān)鍵要素之一。這一節(jié)中，我們給出了五種方法的TCP友好性評價比較。在實驗中分別定義兩類主機，一類采用擁塞控制改進方法，而另一類則采用的傳統(tǒng)TCP Reno。接入鏈路帶寬和延時分別設(shè)為1Gbps和1ms，而不同流所共享的瓶頸鏈路為622Mbps，傳輸延時80ms。在此基礎(chǔ)上，我們分別比較不同擁塞控制流和Reno流共存條件下的發(fā)包速率之比。
觀察圖3，BIC-TCP和HSTCP在大大提高了自身發(fā)包速率的同時，也嚴重影響了Reno流的吞吐率?？梢钥闯觯鼈儞屨剂舜罅康木W(wǎng)絡剩余帶寬資源，導致TCP-Reno流被活活餓死。由此可見，HSTCP和BIC-TCP方法的TCP友好性并不能達到一個另人滿意的程度。并且，由于方法自身的侵略性，同時還給網(wǎng)絡帶來了大量的丟包，加大了整個網(wǎng)絡的抖動。觀察圖3，本方法相對降低了對Reno流的影響，C3P流和Reno流均獲得了較為理想的帶寬分配。C3P流的瞬時發(fā)包速率和Reno流的瞬時發(fā)包速率之比約為2∶1，很明顯，本方法提高了方法在高帶寬延時網(wǎng)絡中的TCP友好性。同時，本方法在整個模擬過程中表現(xiàn)得較為穩(wěn)定，并降低了方法的丟包率。
造成這一結(jié)果的主要原因在于本方法所采用的延時檢測機制降低了方法流搶占瓶頸路由器上過多額外緩存空間事件的概率。本方法認為單個流最合理的發(fā)送速率應當保證該流在路由器緩存隊列上的排隊包數(shù)不超過某一特定閾值。如果路由器緩存隊列中排隊包大部分均屬于同一連接流的話，很顯然該流的發(fā)送速率過大，因為路由器上的擁塞基本上斷定是由它所造成的。本方法將空出來的緩存空間讓給Reno流，進一步加大了Reno流的發(fā)送速率，減小兩個流之間的瞬時吞吐量之比，提高了方法的TCP友好性。
接下來，我們驗證了本方法的RTT公平性，結(jié)果描述如表3所示。
表3各方法流吞吐量之比

從表3可以看出，如第二節(jié)所述，HSTCP和BIC-TCP在此環(huán)境下均表現(xiàn)出嚴重的RTT不公平性。實驗中，往返傳輸延時越小的流占據(jù)了越多的網(wǎng)絡帶寬。而隨著往返延時比率的不斷加大，流與流之間的吞吐量比率也越來越大，造成RTT較大的數(shù)據(jù)流得不到有效的帶寬分配，活活餓死。
同樣從表3中可以看出，本方法在RTT公平性方面獲得了較為顯著的改善。流之間吞吐量的比率略等于RTT值之間的比率。這個結(jié)果甚至好過TCPReno在同等網(wǎng)絡環(huán)境下所得到的結(jié)果，不管是在Drop-tail隊列下還是在RED隊列下。C3P方法得到這樣較為理想的RTT公平性性能的原因主要在于方法接近擁塞時采用了基于RTT延時檢測的擁塞窗口動態(tài)調(diào)整機制。RTT較小的流剛開始的時候增長速率很快，不斷的將兩流之間吞吐量比值拉大。但隨著該流發(fā)送速率的不斷加大，它對延時變化量也變得更加敏感。那樣，它將先于RTT較大的流進入到窗口遞減模式。相反，RTT較大的流這時仍處于窗口遞增的模式，使其瞬時吞吐量不斷增加，最終使二流的吞吐量比值維持在一個較小的范圍內(nèi)，保證了本方法的RTT公平性。
最后，我們驗證了本方法的收斂性和網(wǎng)絡自適應性，結(jié)果描述如圖4、圖5。
當有一個新流加入到網(wǎng)絡中時，網(wǎng)絡重新恢復到公平帶寬分配的收斂時間同樣也是衡量一個擁塞控制方法性能的要素之一。在實驗中，我們建立了四個RTT為100ms的傳輸連接。其中兩個連接在
秒內(nèi)隨機觸發(fā)，而另外兩個則在[100:160]內(nèi)隨機觸發(fā)?？偟哪M實驗持續(xù)600秒，瓶頸帶寬為622Mbps。為了結(jié)果的準確性，我們從第100秒后每隔50秒統(tǒng)計一次吞吐量的公平指數(shù)Fairness Index。觀察圖4，除了HSTCP方法在整個過程中有一些輕微抖動外，各方法流的收斂均比較迅速，體現(xiàn)了較好的帶寬分配收斂性。
而對于網(wǎng)絡自適應性，我們設(shè)定瓶頸鏈路設(shè)為622Mbps，整個網(wǎng)絡的RTT延時為84ms。在實驗進行到160秒的時候，引入一個300Mbps的UDP CBR流到網(wǎng)絡中，320s后停止該流。
參見圖5，本方法表現(xiàn)出較好的網(wǎng)絡自適應性。當160秒UDP流引入時，方法迅速降低了自己的發(fā)包速率，緊接著快速占滿了剩余的300M帶寬。而當UDP流取消時，方法又能自適應的進入到快速增長模式，重新占用新空出來的剩余帶寬。因為在本方法的飽和狀態(tài)采用了退避式的擁塞窗口管理機制，C3P流在整個模擬過程中都表現(xiàn)得更加穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，包括以下步驟1)檢測發(fā)送端的RTT延時信息S1；2)在包頭中打上1比特的負載信息位S2，路徑上每個路由器利用根據(jù)自身負載狀態(tài)所計算出來的S2負載信息與包頭中原有的S2狀態(tài)信息進行一次或運算，并將運算結(jié)果又重新打回到包頭中，當攜帶有S2負載信息的包到達接收方時，接收方通過ACK確認包將該信息返回給發(fā)送端，獲得路由器反饋的1比特預測信息S2；3)根據(jù)RTT延時信息S2和路由器反饋的1比特預測信息S2判斷網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，自適應的調(diào)節(jié)在高速網(wǎng)絡下的擁塞窗口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，所述步驟1)為估計任一連接在任一路徑上路由器緩存隊列中的排隊包數(shù)目；將排隊包數(shù)目與閾值比較，得到網(wǎng)絡延時狀態(tài)信息S1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，所述步驟2)中1比特的負載信息位S2計算步驟如下預測每個路由器分組到達速率；計算τ時隙網(wǎng)絡路徑上任一節(jié)點i的負載因子預測值LFi；將預測所得的負載因子LFi與閾值β比較，得到1比特的擁塞狀態(tài)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，所述負載因子預測值LFi為LFi=riCi]]>ri表示下時隙該節(jié)點所有入口流到達速率之和的預測值，Ci表示鏈路的服務速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，所述步驟3)為當S1和S2兩個網(wǎng)絡狀態(tài)量均為0時，采取乘性增加的窗口調(diào)整機制；當S1＝1、S2＝0時，采用較為平緩的窗口增長方式；當S1＝0、S2＝1時，采用加性增加的窗口調(diào)整機制；當S1和S2兩個網(wǎng)絡狀態(tài)量均為1時，采用逐步遞減的窗口調(diào)整機制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高速網(wǎng)絡中的協(xié)同工作式擁塞控制方法，通過發(fā)送端檢測RTT延時信息和路由器反饋的1比特預測信息來判斷網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，自適應的調(diào)節(jié)擁塞窗口。本發(fā)明方法通過結(jié)合網(wǎng)絡路徑的負載因子和連接在路徑上所有路由器緩存中的數(shù)據(jù)包數(shù)目兩種擁塞狀態(tài)信息來調(diào)整高速網(wǎng)絡下的擁塞窗口，能夠有效的適應高速網(wǎng)絡的傳輸特性，以保證網(wǎng)絡獲得更優(yōu)的鏈路利用率，TCP友好性，以及流與流之間公平性。并且將兩種擁塞信息機制統(tǒng)一融合起來，可以避免單一擁塞檢測模式在某些環(huán)境下所產(chǎn)生的誤判信息，降低了單方面信息錯誤對方法可靠性的直接影響。
文檔編號H04L12/28GK101056259SQ20071003496
公開日2007年10月17日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者王建新, 龔皓 申請人:中南大學