一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103929370103929370A(43)申请公布日2014.07.16(21)申请号201310011894.X(22)申请日2013.01.11(71)申请人中国科学院声学研究所地址100190北京市海淀区北四环西路21号申请人北京海力汇通数字系统技术有限公司(72)发明人刘磊王献冠郑艳伟刘孝圣(74)专利代理机构北京法思腾知识产权代理有限公司11318代理人杨小蓉杨青(51)Int.Cl.H04L12/841(2013.01)H04L12/807(2013.01)H04L12/913(2013.01)H04L29/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法(57)摘要本发明涉及一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法，包括：检测网络链路中当前的可用带宽、TCP连接的往返最小时时延以及TCP连接的平均数据包大小；依据可用带宽、往返最小时延以及平均数据包大小，计算TCP滑动窗口的启动阈值T；将所述TCP滑动窗口的初始大小设置为启动阈值T，然后直接进入拥塞避免阶段；在数据包的传输过程中，一旦发生丢包或超时现象，将当前拥塞窗口的大小降为T，重新进入拥塞避免阶段。CN103929370ACN103927ACN103929370A权利要求书1/1页1.一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法，包括：步骤1）、检测网络链路中当前的可用带宽、TCP连接的往返最小时时延以及TCP连接的平均数据包大小；步骤2）、依据步骤1）所得到的可用带宽、往返最小时延以及平均数据包大小，计算TCP滑动窗口的启动阈值T；步骤3）、将所述TCP滑动窗口的初始大小设置为骤2）计算得到的启动阈值T，然后直接进入拥塞避免阶段；步骤4）、在数据包的传输过程中，一旦发生丢包或超时现象，将当前拥塞窗口的大小降为T，重新进入拥塞避免阶段。2.根据权利要求1所述的用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述滑动窗口启动阈值T的计算方法为：T＝BWE*RTTmin/PacketSize；其中，BWE表示链路的可用带宽，RTTmin表示链路的往返最小时延，PacketSize表示TCP连接的平均数据包大小。3.根据权利要求1所述的带宽预留网络的TCP拥塞控制算法，其特征在于，所述带宽预留网络具有以下特点：网络的带宽是通过预留方式进行分配的；TCP连接的可用带宽大小范围是明确可知的。2CN103929370A说明书1/4页一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法技术领域[0001]本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种用于带宽预留网络的TCP拥塞控制方法。背景技术[0002]传输控制协议TCP（TransmissionControlProtocol）广泛应用于网络和计算机通信等领域中，其主要特点是数据传输可靠性好。近年来，计算机网络迅猛发展，计算机网络已经不再局限于原来的有线、单一同构网络，而是呈现高度异构化的趋势。为了更高效率地利用网络带宽，提高吞吐率，近年来国内外学者对目前应用十分广泛的高速网络、无线网络等特定网络进行了相应的优化，比如针对高速网络的BIC、FAST以及CUBIC等算法；针对无线网络的Veno、Westwood等算法。而在实际网络中，有一类网络，其带宽是通过预留方式进行分配的，同时TCP连接的可用带宽大小范围是明确可知的，包括广播电视网、电信网等。目前学者并未对针对该类网络的这个特点进行改进。[0003]分组交换网络中，当需要传送的分组数目太多时，会出现链路带宽资源有限而导致网络传输性能下降的情况，也就是拥塞。当网络中发生拥塞时，会出现数据丢失，时延增大，网络吞吐量下降等现象，严重时会导致“拥塞崩溃”现象。为了避免TCP在连接建立初期，往网络中发送大量的数据包，导致网络拥塞，传统的TCP拥塞控制算法引入了慢启动机制。所谓的慢启动机制，具体来说，当新建连接时，滑动窗口（cwnd）初始化为1个最大报文段(MSS)大小，发送端开始按照拥塞窗口大小发送数据，每当有一个报文段被确认，cwnd就增加1个MSS大小。这样cwnd的值就随着网络往返时间(RoundTripTime，RTT)呈指数级增长。TCP使用了一个叫慢启动门限(ssthresh)的变量，当cwnd超过该值后，慢启动过程结束，进入拥塞避免阶段。对于大多数TCP实现来说，ssthresh的值是65536(同样以字节计算)。拥塞避免的主要思想是加法增大，也就是cwnd的值不再指数级往上升，开始加法增加。此时当窗口中所有的报文段都被确认时，cwnd的大小加1，cwnd的值就随着RTT开始线性增加，这样就可