基于RTT更新机制的BBR拥塞预防控制算法

杨华; 梁剑辉; 吴杰宏

doi:10.3969/j.issn.2095-1248.2024.01.004

沈阳航空航天大学学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (1) : 27 -35. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1248.2024.01.004

信息科学与工程

基于RTT更新机制的BBR拥塞预防控制算法

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BBR congestion prevention and control algorithm based on RTT updating mechanism

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摘要

经典瓶颈链路带宽和往返传播时延（bottleneck bandwidth and round-trip propagation time， BBR）拥塞控制算法在链路拥塞时无法及时调整发送行为及发包数量，容易导致链路拥塞程度加剧，从而产生较大时延。分析发现，BBR拥塞检测的滞后性是这一问题的主要根源。为解决该问题，提出了BBR拥塞预测及避免（BBR congestion prediction and avoidance， BBR-CPA）算法。该算法从BBR的传输时延（round-trip time，RTT）更新机制入手，通过动态检测瓶颈路径，根据传输时延数据实现对链路拥塞状态的预判，提前减少发包数量，从而排空链路中可能存在的拥塞。运行过程中记录瓶颈路径带宽数据并对带宽估值进行均值处理，加快链路向最优状态收敛。实验结果表明，与经典BBR算法和最新的BBR-S、BBR-ACD算法相比，BBR-CPA的平均时延分别降低了56%、44%、8%，有效消除了链路拥塞并降低了由此带来的时延。