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近年来，随着计算机和网络技术的迅猛发展，出现了带宽大于1Gbps，甚至10Gbps的高速网络，这样的高速网络环境带来了更为严峻的拥塞控制问题。当前被广泛使用的TCP拥塞控制算法不能满足高速数据传输的需要，因此研究新的适应高速网络的拥塞控制机制具有非常重要的意义。本文分析了影响网络拥塞控制的关键因素，总结了最近的重要研究成果，在此基础上提出了一系列改进机制。本论文的主要内容和结论如下：
第一，介绍了关于网络拥塞控制的基本知识，总结了目前主要的拥塞控制算法，讨论了拥塞控制研究中的主要研究问题，指出了TCP协议在高速网络中的不足及改进思路。阐述了选题背景和论文的主要意义。
第二，针对TCP在高速网络中带宽扩展性不足的问题，对TCP的AIMD机制做了改进，把拥塞间隔信息直接引入拥塞控制中来调节AIMD的参数，提出了一种基于拥塞间隔信息的改进算法TBCC(Time Based Congestiong Control)，同时获得了较好带宽扩展性和RTT公平性，改善了TCP的性能。
第三，基于优化理论，根据Kelly的拥塞控制框架提出了一组加速网络系统收敛的算法QKC(Quick Kelly Control)。针对负价格反馈信息带来的公平性受限和稳态超调问题，直接引入链路的容量利用率的作为反馈信号，在实现比例公平性的同时避免了稳态超调。并从理论上证明了原一对偶QKC算法(PDQKC)的全局渐近稳定性。
第四，提出了一种QKC拥塞控制算法的离散化形式，分析了该算法在任意时延情况下的稳定性，给出了与时延无关的渐近稳定性条件。
第五，从实际网络的性能要求出发，提出了A—CQKC(Accelerated Conpact QKC)算法，把PDQKC算法中原本由链路端完成的动态调节功能集中到源端主机中实现。链路端只需提供简单的状态信息即可使系统达到较好的性能指标，降低了链路端的负荷和实现难度。
第六，提出了基于二分反馈信息的算法Simple-QKC和Power-QKC。考虑系统反馈不充分的情况，仅仅利用拥塞丢包信息作为控制器输入，将A-CQKC算法推广到缺乏连续反馈信息的高速网络环境中。
最后，对取得的成果进行了总结，并展望了需要进一步研究的工作。