Ad hoc网络中基于带宽延迟估计的TCP拥塞控制

借助跨层交互机制,提出了一种利用MAC层估计的可用带宽和数据包的往返延迟调整源端发送速率的TCP改进方案.静态场景和动态场景的仿真结果表明,该方法可以减少TCP的平均慢启动次数,吞吐率比传统的TCP显著提高.改进后的TCP增强了对Ad hoc网络环境的适应性,从而提高了网络的性能.     

无线Mesh网络中的传输层跨层设计研究

为了改善无线Mesh网络的传输性能,提出的跨层设计思想打破原有的网络模块化、标准化设计思想,在已有的各种支持无线Mesh传输层QoS跨层设计方案的基础上,分析总结了传输层TCP跨层设计的相关参数、设计方法,提出了一种联合传输层、MAC层、物理层TCP拥塞控制策略.通过RTT(往返时间)值,实时估计网络当前可用带宽,优化TCP拥塞控制策略.实验结合数据报文成功传输率与位误码率,提高了网络有效资源的利用率,改善了无线网络的性能.     

无线网络中基于自适应带宽估计的跨层拥塞控制算法

TCP是一种主动探索网络可用带宽的传输层协议,在无线网路中,实时准确地探测链路可用带宽,动态调节TCP拥塞控制机制,是提高无线通信系统性能的有效方法之一。本文基于带宽测量技术,提出了一种无线环境下跨层TCP拥塞控制机制,通过探测TCP确认信号ACK返回速率和往返时间RTT,结合链路拥塞和物理层突发错误分布,实时探测可用带宽,对拥塞滑动窗口大小进行动态控制,并根据当前网络状态,动态设置慢启动阀值,保证网络资源的有效利用。仿真结果证明,此算法能有效地降低误码丢包率,提高系统的可靠性。     

基于卫星协作的空间信息传输技术研究综述

随着人们对空间信息高速传输的需求与日俱增,基于卫星协作的空间通信网络被广泛用于远洋通信、紧急救援、航天器跟踪、深空探测等领域。针对网络结构复杂、拓扑动态、传输质量不稳定等特性,以及由此产生的传输时延长、误码率高、连通性差等问题,从网络架构、协作策略、工作频段等3个方面对基于卫星协作的空间信息传输技术进行了研究与展望。从网络架构来看,未来空间通信网络正逐渐走向多层立体化网络,结构将向更为灵活的空间自组织网状网络结构演变;从网络构成要素来看,具有星间链路和星上处理功能的协作卫星将日益成为未来空间通信网络的最基本且最重要的构成要素。同时,通过分析不同的协作策略以及工作频段可以看出：基于高频段的空间信息自适应传输及跨层联合优化将会成为保障空间信息可靠有效传输的主要手段,也将是实现未来空天地一体化通信的重要技术途径。     

面向连接的并发多路径转发算法

在分析数据流关系的基础上,通过动态链表给无连接的IP网络增加一定的面向连接的特性,并结合跨层的思想在IP层对TCP报文首部进行跨层操作,提出了一个面向连接的并发多路径转发算法(CCFA).CCFA通过动态链表统计的不同流的比例关系,对不同流的流量特征进行分类,在多路径上对不同流量进行分流转发.最后通过NS2仿真实验研究了不同转发粒度的特点及相关的应用场合,结果表明CCFA以一定的存储开销为代价,获得了较高的转发性能,提高了带宽利用率,降低了端到端延迟,而且本算法易于在下一代网络的可编程路由器中部署使用.     

基于NS仿真的无线自组网TCP性能研究

由于Ad Hoc网络具有多跳、无线连接的特点,其TCP性能成为Ad Hoc网络研究的重点.考虑Ad Hoc网络的多跳拓扑及无线分组丢失,根据TCP主流版本的拥塞控制规则,基于NS实验分析了TCP窗口及吞吐量性能.研究表明：基于有线网络设计与优化的TCP版本,并不都适合于Ad Hoc网络.Tahoe不但将TCP窗口维持在...     

无线多跳网络中TCP的性能改进

无线多跳网络的一些固有局限,使得传统的传输控制协议(TCP)应用于其中时效率十分低下。该文提出一种无线多跳网络中TCP性能改进机制,结合了基于往返时间(RTT)检测的拥塞避免机制在公平性上的优势和基于丢包检测的拥塞控制机制在带宽利用率上的优势,用自适应的速率调节算法来改善流量的平滑性。这种机制是一种端到端的解决方案,不需要中间节点和跨层信息,保证了端到端的语义,并且易于实现。实验表明,所提出的无线多跳网络TCP的改进机制在保证较好的公平性的同时,可以达到较高的网络总吞吐量。     

基于NS仿真的无线自组网TCP性能研究

由于Ad Hoc网络具有多跳、无线连接的特点,其TCP性能成为Ad Hoc网络研究的重点.考虑Ad Hoc网络的多跳拓扑及无线分组丢失,根据TCP主流版本的拥塞控制规则,基于NS实验分析了TCP窗口及吞吐量性能.研究表明：基于有线网络设计与优化的TCP版本,并不都适合于Ad Hoc网络.Tahoe不但将TCP窗口维持在一个较高的数值上,而且在主流TCP版本中吞吐量性能也是较好的.另外,实验与分析也显示,除了无线分组丢失,超时成为影响Ad Hoc网络TCP性能的重要因素.     

一种Ad hoc网络的跨层拥塞控制改进方案

针对传统的TCP拥塞控制协议不能很好适用于无线Ad hoc网络的问题,本文利用跨层设计思想和优化理论,通过提取协议栈各层的特性参数,给出了无线Ad hoc网络跨层拥塞控制的改进方案CCIM (cross-layer control improvement methods). 提出了将MAC层输入、输出速率与网络层缓存队列长度相结合的拥塞检测新方法,并依据ECN显示拥塞反馈机制和扩展信令传递机制,对拥塞控制和随机接入进行建模,以便获取最优发送速率. NS2仿真结果表明,该方案能够降低端到端传输时延,使网络吞吐量和公平性得到了明显改善.      

战术移动自组网脆弱性分析与仿真

针对战术移动自组网协议的安全性、脆弱性等问题,分析并仿真出适用于战术移动自组网的攻击方案,增强对敌方战场通信电台的控制能力,造成敌方战场通信指挥系统性能衰减甚至瘫痪.该方案从战术移动自组网的介质访问控制(media access control,MAC)层、内联网层、传输层的协议特征分析,解析战术网络电台在MAC层信道竞争接入、内联网层拓扑更新和传输层传输控制协议(transmission control protocol,TCP)的3次握手机制下存在的协议漏洞,并在NS3网络仿真平台中分层构建不同的攻击模型.该模型在内联网层解决了传统移动自组网中路由黑洞攻击不适用于战术移动自组网的问题,同时在传输层重构了TCP半连接队列机制.对比了攻击前网络性能的变化,仿真结果表明,各层实施的攻击技术都能有效降低战术移动自组网的网络性能,验证了所建攻击模型的合理性.     

高速卫星因特网中TCP协议的改进

针对TCP(Transm ission Control Protocol)协议在高速卫星因特网中传输吞吐量低的问题,提出了一种改进TCP快速恢复的算法。该算法根据卫星信道由传输错误造成的分组丢失概率远大于由拥塞造成的分组丢失概率的特点,通过加快窗口的增长速度,避免过早地进入拥塞避免阶段,达到了提高TCP吞吐量的目的。通过NS2软件模拟仿真了高速卫星因特网环境,并对各个TCP版本和改进算法的仿真结果进行了比较和分析。仿真结果表明,改进算法的吞吐量比TCP-SACK提高了约10%,比TCP-Reno提高了约30%。     

一种改进的TCP拥塞控制算法

为了数据流在网络中的快速、实时地传播,充分利用网络资源,在TCP算法基础上,本文提出用Rtt的变化来调节拥塞窗口以及慢启动阀值的大小,OPNET仿真表明,该算法能够减少传输延迟以及瓶颈链路的利用率。     

一种基于比例因子的慢启动策略

TCP慢启动机制中拥塞窗口大小指数增长,会导致在慢启动前期发送速率偏低的现象。针对此问题,本文提出一种基于比例因子的慢启动策略,该策略实现了慢启动到拥塞避免的快速过渡,并保证了数据传输的总体效率。实验表明,新策略能明显提高网络吞吐量,利于网络资源利用。     

TCP-Rab： a receiver advertisement based TCP protocol

With the evolution of network technologies, the deficiencies of TCP protocol are becoming more and more distinct. The new TCP implementation, called Receiver Advertisement Based TCP (TCP-Rab) proposed here to eliminate these deficiencies, adopts two basic mechanisms: (1) Bandwidth Estimation and (2) Immediate Recovery. Bandwidth estimation is carried out at the receiver, and the result is sent back to the sender via the acknowledgements. Immediate Recovery guarantees high performance even in lossy link. Rab can distinguish the reason for packet loss, and thus adopt appropriate recovery strategy. For loss by network congestion, it will back off its congestion window, and for loss by link errors, it will recover the congestion window immediately. Simulations indicated that Rab has superiority over other TCP implementations.     

Vegas算法对不对称空间链路性能的影响

不对称空间链路TCP性能对空间网络十分重要。基于NS2,建立空间网络TCP场景,在比较几种TCP拥塞控制算法的基础上,重点研究了Vegas算法对不对称空间链路性能的影响。仿真结果表明：Vegas算法的窗口门限值α、β的增大能增加吞吐量,相应的窗口值将变。Vegas算法的估计缓存区里的包数δ影响窗口的大小,δ为默认值时吞吐量较大。     

一种认知无线网络中TCP拥塞窗口的在线学习方法

在认知无线电中,改进传输层协议提高吞吐量的方法引起了业界的广泛关注。采用可用带宽测量技术,提出了一种基于ACK时间间隔的在线学习方法(TCP-Learning)。该方法能够快速地学习到网络链路中可用剩余带宽;并能够快速调整TCP拥塞窗口。仿真结果表明,在链路处于良好状态下,TCP-Learning吞吐量略优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法,但在链路较差情况下,TCP-Learning吞吐量明显优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法。     

基于历史特征的FAST TCP公平性改进算法

新建和已存在的旧FAST TCP连接估测的传播延时不同,它们无法公平地分配瓶颈链路的带宽。为了解决新旧FAST TCP连接的公平性,提出了一种改进估测FAST TCP传播延时的算法。在各连接无法通信的情况下,该改进算法利用新连接建立时,旧连接会表现RTT逐步增大和拥塞窗口逐步减小的特征。当旧连接发现这一特征出现时,就同步计算新的“传播延时”,从而使新旧连接具有相同的“排队延时”,公平地分配瓶颈链路带宽。NS-2仿真实例验证了该改进算法的有效性。     

TCP协议在卫星链路上的改进及仿真研究

为了提高TCP协议在卫星链路上的性能,对传统的TCP协议进行了两点改进:增大慢启动算法的初始窗口;改进窗口增长算法.利用计算机仿真详细地研究了改进的TCP协议在卫星连路上的性能.仿真结果表明,相对于传统的TCP,改进的TCP协议的吞吐率显著提高,体现了更优越的性能.