异构网络环境中的拥塞丢包率仿真分析

针对TCP Vegas算法在异构网络环境中流量公平性导致的拥塞丢包问题,将TCP Vegas拥塞控制算法与主动队列控制策略来行结合分析,提出了将网络模型中不同层次的拥塞控制机制进行结合的算法。网络仿真表明,结合算法能有效避免拥塞丢包。该算法对随机早期检测算法进行了改进,使其能够区分突发流量,从而降低拥塞丢包率,这也将为高可靠性网络的发展提供一个优良的参考价值。     

基于拥塞避免的卫星网络路由算法

提出一种基于低轨道和静止轨道星座的双层网络新路由算法, 利用低轨道卫星及其星间链路构成的网状拓扑对星上路由进行计算, 并通过拥塞避免和数据包分类机制进行优化, 解决了卫星网络中由于业务流量大而导致的网络拥塞问题. 仿真结果表明, 该方法降低了网络平均端到端的时延和平均丢包率, 从而提高了网络性能.     

基于软件定义网络的卫星网络路由预置方法

由于卫星网络所拥有的节点负载有限、拓扑变化频繁、通信距离长等特点,常见的动态路由算法在卫星网络上存在路由无法收敛、丢包严重和传输延迟较大等问题.为此,本文提出了一种基于软件定义网络(Software-Defined Network,SDN)的卫星网络路由预置方法.利用卫星网络的运动规律性,由控制器根据网络拓扑变化情况预先计算路由路径,并在卫星链路断开前为相关卫星节点下发新的路由条目,卫星节点在拓扑发生变化后按照新的路由条目转发数据报文.实验表明:本文方法在180个节点的卫星网络中,端到端时延约为100 ms,丢包率约为0.3％,与OLSR相比,延迟和丢包率均降低了90％以上,可以较好地支持大规模星群系统的通信.     

MANET中TCP拥塞控制方法综述

拥塞控制是MANET(mobile Ad-hoc NETwork)中的关键问题.MANET具有无线信号干扰大、信道衰落严重、多跳路由、链路不对称和网络拓扑动态扩展等特性,这些特性会使传统TCP(transmission control protocol)在发送数据过程中经历丢包率高、应答包在中间节点累计、乱序包多和往返时间抖动大等问题,容易触发TCP作出错误的拥塞控制,进行不必要的超时重传、丢包重传和减小发送窗口大小,最终严重降低端到端的吞吐量.本文调研了近年来针对MANET提出的各种拥塞控制改进方法,按照拥塞产生的原因进行分类总结,详细介绍各个算法的工作原理并比较这些方法的技术特点.发现通过跨层设计获取网络实时状态信息,进而用来辅助拥塞控制,是改进方法的主流实现方式.     

基于定向扩散的数据收集传感器网络拥塞控制方法

针对传统网络拥塞控制方法存在的控制效率低的问题,在数据收集传感器网络下提出定向扩散拥塞控制方法。建立网络拥塞模型并在传感器网络环境下进行变换,通过观测矩阵对数据收集传感器网络中的拥塞秦情况进行检测,生成相应的拥塞控制指令,设计定向扩散拥塞控制器并通过控制器执行控制指令,分别从网络传输速率和网络流量分配两个方面,实现网络拥塞避免控制。为了检验设计出的网络拥塞控制方法的性能进行仿真实验,从网络传输丢包率和单节点吞吐量两个方面验证该控制方法的效率。经过仿真实验发现设计的控制方法比传统控制方法的平均丢包率低0.4%,且单点的吞吐量更高,由此判定定向扩散的网络拥塞控制方法,在数据收集传感器网络当中具有较高的使用效率。     

一种基于神经网络的无线TCP性能改进机制

传统TCP拥塞控制机制由于无法区分拥塞丢包与无线误码丢包,使其在无线环境中传输性能急剧恶化。从避免无线误码丢包出发,提出一种利用传统拥塞控制机制得到的参数（往返时间、重传数据量、拥塞窗口等）,基于无线环境的误码情况和神经网络算法进行TCP段尺寸调整的TCP性能改进方案。仿真结果表明,基于神经网络的TCP改进机制性能得到明显改善。     

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。     

基于量子粒子群优化PI模型的主动队列网络拥塞控制

为了解决无线传感器网络拥塞引起的丢包率高和网络吞吐率过低,从而引起网络能量有效性和服务质量QoS降低的问题,提出了一种基于改进PI主动队列管理模型和量子粒子群(Quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)的拥塞控制方法.首先定义了改进的PI主动队列管理模型,然后为了对PI模型进行优化,采用改进的多种群量子粒子群算法对PI主动队列管理模型中的参数优化,并对该算法进行了描述,从而得到优化的PI控制模型.最后定义了多种群量子粒子群算法和PI主动队列模型对网络拥塞进行控制的具体算法.实验结果表明:该方法能有效实现WSN的拥塞控制,与其它方法相比,具有较低的数据丢包率和较大的网络吞吐率.     

有线-无线混合IP网络多媒体传输算法研究

提出了一种端到端的在异构的有线-无线混合IP网络上多媒体传输的改进算法WMTA(wireless multimedia transmission algorithm).通过研究Gilbert无线差错模型仿真环境中包的长度与丢包率的关系,发现包长与丢包率呈线性增长的关系.基于上述观察,算法通过交替发送大小数据包探测随机和拥塞丢包数,并根据两种丢包的程度进行速率控制.针对不同网络状态转换时算法更新慢的缺点,添加了更新因子K,使算法在网络状态转换时能迅速适应当前网络的状态.仿真结果表明,与现有算法相比,WMTA无论是在运行单个流还是存在竞争流情况下,都能够达到更高的吞吐量和带宽利用率,有效地提高了网络中多媒体传输的服务质量(QoS).     

基于流量预测的Ad Hoc网络负载均衡协议

针对AdHoc网络中的负载均衡问题,提出了一种基于小波神经网络方法预测节点流量的路由协议WNNP-LBRP,协议中的流量值以MAC层接口队列长度来衡量.该协议利用小波神经网络预测模型计算节点下一时刻的流量值及动态阈值,并对二者进行比较,避免将重负载节点作为中间节点而导致网络拥塞,从而在网络出现拥塞之前提前更新路径,实现网络负载的平均分配.仿真结果表明,WNNP-LBRP协议与LBR-AODV协议和AODV协议相比,网络性能得到提高:减少了丢包现象,降低了端到端时延和路由开销.     

一种适用于DTN网络的主动避免拥塞控制策略

由于DTN网络的异步传输模式,DTN网络节点中存储着大量的冗余信息副本,导致网络拥塞．为解决这一问题,笔者在BinarySprayandWait协议的基础上提出一种主动删除冗余副本的拥塞控制策略：AAC策略,该策略通过ACK索引表及保留权值及时避免或消除拥塞现象．通过在ONE平台下的仿真模拟实验,表明该策略可以更好的提升网络吞吐量、降低丢包率、提高网络交付率等性能指标．     

无线网络编码随机优先级检测调度算法

提出了一种针对中继网络编码的随机优先级检测调度(REDP)算法.中继节点根据数据流优先级和网络拥塞程度调整丢包概率,通过主动丢包避免严重网络拥塞,降低传输时延和系统能耗.建立了2条数据流中继网络编码的Markov链模型,推导了数据流的丢包率和时延,理论分析表明,在流媒体服务质量(QoS)规定的丢包率约束下,REDP算法能有效降低等待时延,更利于视频、语音等实时业务流的传输.数值仿真结果表明,与PNCP算法相比,REDP算法能够有效增加网络编码机会,从而降低了系统能耗.     

无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

为研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能,首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题与性能瓶颈,通过分析端到端吞吐量与视频帧发送速率之间的关系,以IFQ队列长度作为反应网络拥塞程度的重要指标.在此基础上,提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制,其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点,当无线链路质量变差,通信拥塞可能出现时,发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据,以降低通信负载,增加高优先级视频帧的成功传送概率.为验证该策略的效果,分别设置了简单与复杂场景下的视频传输实验,分析了在多种视频帧发送速率下平均端到端时延,丢包率,可解码帧率等参数指标的变化.实验结果证明,这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量,同时减少不必要的能耗.仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈,提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量.     

基于SDN具有缓存感知的NDN节点拥塞控制策略

命名数据网(nameddatanetworking,NDN)作为一种新型的互联网架构,旨在应对日益增长的数据流量．然而,随着用户需求进一步增长,拥塞控制对于多路径传输的命名数据网仍然是一个具有挑战性的问题,亟需一种能够快速地检测网络拥塞和有效地管理网络资源的拥塞控制机制．针对这一问题,提出了一种基于软件定义网络技术的、具有缓存感知功能的命名数据网节点拥塞控制策略,称BCMCC．首先,介绍了BCMCC的新型网络架构．利用软件定义网络控制平面与数据平面解耦合技术,该架构将拥塞控制功能集中于SDN控制器中,以实现集中式节点拥塞控制、降低节点运行负荷的目的．其次,基于新型网络架构,研究了BCMCC的缓存感知算法和多路径选择拥塞控制算法．其中,缓存感知算法实现了网络缓存内容的感知以及缓存内容全局流行度的计算,能够利用命名数据网的节点缓存特性,降低缓存内容对拥塞控制的影响;多路径选择拥塞控制算法协同节点更新转发端口信息以实现流量迁移、智能化管理多路径容量,达到提高网络资源利用率、有效避免和缓解网络拥塞的目的．最后,在ndnSIM仿真平台进行BCMCC的性能测试．实验结果表明,BCMCC在丢包量、网...     

Internet拥塞控制中的TCP源算法比较研究

针对网络拥塞的成因,从网络拥塞的TCP源方面对拥塞控制机制进行分析,指出目前TCP拥塞控制存在的问题,并给出一些改进方案．详细地介绍TCP源端拥塞控制算法的演进过程,分析各个算法的优缺点,并对典型TCP源算法进行比较研究．     

基于动态部分缓存共享机制的改进RED算法

为了解决Internet中网络业务流量不断增长而引发的网络拥塞问题,采用部分缓存共享机制对随机早期检测算法进行改进。根据网络节点缓存资源实时使用情况模糊动态调整丢弃阈值,结合采用比例调度算法,提高了网络共享资源的使用效率,保证了不同网络业务的服务质量。仿真试验结果表明,改进RED算法可以提高网络节点的成功转发率,改善关键业务的延迟指标,具有更好的拥塞控制性能。     

卫星网络中基于蚁群优化的概率路由算法

为了提高空间信息传输的有效性和可靠性,针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)容易造成最优路径负载过重而发生拥塞的问题,提出了一种基于蚁群优化的概率路由算法(ant colony optimization based proba-bilistic routing algorithm,ACO-PRA).根据卫星网络拓扑动态周期时变的固有特点,将拓扑周期均匀分为若干个时间片,形成基于不同时间片的卫星网络拓扑连通图;根据网络拓扑连通图,将星间链路带宽和链路容量引入到目标函数中,建立时延最小的优化模型;根据蚁群算法的节点概率函数选择下一跳节点,进而找到一条能同时满足时延带宽和链路容量要求的最佳信号传输路径.仿真结果表明,提出的基于蚁群优化的概率路由算法不仅能够降低平均端到端时延和丢包率,而且能够有效地提高网络吞吐量、平衡网络负载.     

simELFN:提高Ad hoc网络TCP性能

标准TCP把Adhoc网络中的移动丢包也解释为网络发生了拥塞，从而启动拥塞控制。造成TCP性能的下降。simELFN技术利用中间节点的反馈信息并结合路由协议自身的特性，能区分丢包的本质原因，并且能避免其他反馈方法所面临的多个重复确认问题。经过分析和仿真表明simELFN能够有效地提高TCP性能。     

一种面向卫星网络的TCP改进算法研究

提出了一种改进的ADa LR算法(TCP ADa LR+),将Veno区分随机丢包和拥塞丢包的思想引入来改变拥塞窗口的值,并且将ADa LR慢启动不同的子阶段中拥塞窗口进行区别增加,使TCP更好的适应卫星链路的高丢包率和长时延的特点.仿真结果表明改进算法可提升卫星网络中的TCP传输性能.     

元胞机制下机坪机会网络缓存控制策略

针对机坪感知机会网络中节点缓存空间的限制导致的数据拥塞问题,提出元胞演化规则下机坪机会网络缓存控制策略(ACER).建立基于节点拥塞度的路由通信模型,对节点拥塞度进行判断,在拥塞度较低节点中进行基于概率的数据路由通信,对于拥塞度较高的节点使用元胞自动机的消息丢弃策略,有效地缓解了因数据拥塞产生的网络投递率低等问题,使节...