为了减少视频流、移动游戏和其他网络服务的延迟时间并提高质量，美国麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的研究人员为时变无线链路(如蜂窝网络)设计了一种拥塞控制方案。可以帮助减少延迟时间，提高视频流、视频聊天、移动游戏和其他网络服务的质量。

为了保持网络服务的平稳运行，拥塞控制方案根据网络路由器的反馈来推断网络的带宽容量和拥塞信息，这些信息被编码在数据包中。这些信息决定了数据包通过网络的速度。

无线网络变得更加复杂，具有“时变链接”，具有快速、不可预测的容量变化。根据各种因素，如网络用户数量、蜂窝塔位置，甚至周围的建筑，容量可能在几分之一秒内翻倍或降至零。在USENIX网络系统设计与实施研讨会的一篇论文中，研究人员提出了“加速制动控制”(ABC)，这是一个简单的方案，在时变链路上实现了大约50%的高吞吐量和大约一半的网络延迟。

该方案依赖于一种新颖的算法，该算法使得路由器能够明确地传送多少数据分组应该流过网络以避免拥塞，但是充分利用网络。它通过重新利用互联网数据包中已经存在的一个比特位，提供来自瓶颈的详细信息，例如在蜂窝基站和发送方之间排队的数据包。研究人员已经在与移动网络运营商进行谈判，以测试该方案。

实现显式控制

传统的拥塞控制方案依赖于数据包丢失或来自互联网数据包中单一“拥塞”位的信息来推断拥塞并减慢速度。路由器(如基站)将标记该位，以提醒发送方(如视频服务器)其发送的数据包在一个长队列中，表示拥塞。作为响应，发送方将通过发送更少的数据包来降低速率。如果发送方在到达接收方之前检测到数据包被丢弃的模式，它也会降低速率。

为了提供更多关于网络路径上瓶颈链路的信息，研究人员提出了“显式”方案，即在指定当前速率的数据包中包含多个位。但是这种方法将意味着彻底改变互联网发送数据的方式，而且已经证明是不可能部署的。

“这是一项艰巨的任务，”艾丽扎德说。“您必须对发送数据包的标准互联网协议(IP)进行侵入性更改。你必须说服所有互联网用户、移动网络运营商、互联网服务提供商和手机发射塔改变他们发送和接收数据包的方式。这是不可能的。”

领先一步

作业成本法的核心是一种算法，该算法预测发送者的累计往返率，以便更好地计算加速/制动反馈。

这个想法是，一个配备了广播的基站知道发送方的行为——维持、增加或减少它们的飞行中的数据包——基于它如何标记它发送给接收方的数据包。那一刻基站发送一个包，它知道在未来一次往返的时间里它将从发送者那里收到多少包。它使用这些信息来标记数据包，以便更准确地将发送者的速率与当前速率相匹配网络容量。

在蜂窝网络的模拟中，与传统的拥塞控制方案相比，在大致相同的延迟下，广播公司实现了大约30%到40%的吞吐量。或者，通过保持与传统方案相同的吞吐量，它可以减少大约200%到400%的延迟。与不是为时变链路设计的现有显式方案相比，对于相同的吞吐量，广播公司将延迟减少了一半。“基本上，现有的方案获得低吞吐量和低延迟，或者高吞吐量和高延迟，而中航获得高吞吐量和低延迟。”。

接下来，研究人员试图看看应用程序和网络服务是否可以使用ABC来更好地控制内容质量。“如果没有足够的容量，视频服务器可能会暂时降低分辨率，这样视频将继续以最高质量播放，而不会冻结。”