一种适用于异构网络的TCP协议设计及其仿真

针对传统TCP协议应用于无线网络的局限性,提出一种基于发送方的拥塞控制改进方案(WNR-TCP):当链路发生数据丢失时,发送方根据收到的确认包所携带的信息统计相对单向延迟的变化趋势,判断丢包原因是网络拥塞还是无线链路出错,从而采取不同的措施,避免传统TCP协议调整拥塞窗口的盲目性。仿真实验表明:在异构网络中,与传统TCP协议以及同类改进方案相比,这种改进办法能显著改善TCP的性能。     

基于延迟探测机制的网关队列管理算法

提出一种基于延迟探测机制的算法,该算法通过探测分组在瓶颈网关队列中的延迟时间来估计网络的拥塞状况,设置一个探测门限。当分组的排队延迟超过门限时,采用显式拥塞指示(explicit congestion notification, ECN)机制标记分组以向传输控制协议(transport control protocol, TCP) 源端通知拥塞。为了使该算法在网关中更易实现且具有自适应性,算法在每个周期中都根据不同TCP流对网关资源的占用情况来评估其权重,然后选取权重最大的若干TCP流的测量结果来更新拥塞探测门限,使网关对于突发流量在达到高吞吐量、高链路利用率和稳定的平均队列长度的同时,能更公平地分配资源。通过ns 2下的仿真,证明算法能达到预期的效果。     

一种基于Fuzzy丢包区分的TCP拥塞控制算法

在无线/有线混合网络中,传统TCP把所有的分组丢失简单归因于网络拥塞的盲目性严重影响了异构网络中TCP的性能.在对当前丢包区分算法分析的基础上,提出了一种采用fuzzy逻辑进行丢包区分的方法来解决这个具有明显fuzzy特征的问题,即采用条件概率构造不同丢包模式下的隶属度函数,从而按照最大隶属原则进行丢包原因区分,基于此方法,提出了一种适合无线环境的TCP拥塞控制算法.仿真验证表明,该算法较当前主要TCP版本及典型区分算法具有更为理想的效果.     

保证TCP上下行时间公平的ECN标记算法

在无线局域网络中,针对无线信道的异构性和传输控制协议(transmission control protocol, TCP)闭环拥塞控制的贪婪性,提出了一种基于显式拥塞通告(explicit congestion notification, ECN)标记算法的公平拥塞控制机制(access point congestion control, APCC)。APCC在AP节点结合缓存队列长度和无线信道负载的测量来检测拥塞,依据联合的拥塞测度来实施拥塞控制,通过保证低丢包率和低排队延时得到了高吞吐率;利用ECN显式反馈机制,对通过AP的上行和下行TCP DATA和ACK分组实施ECN标记,实现了上下行公平的双向拥塞控制;同时在多速率信道环境下,依据各流的无线信道速率来调节单流ECN的标记概率,实现不同无线信道速率TCP流之间的时间公平,大大提高了网络的总体效率。     

Reliable adaptive multicast protocol in wireless Ad hoc networks

1.INTRODUCTIONA wireless ad hoc networkis a multi-hop wireless net-workformed by a collection of mobile nodes withoutthe intervention of fixed infrastructure.Because awireless ad hoc networkis infrastructureless and self-organized,it is used to provide i mpromptu communi-cationfacilities in harsh environments.Typical appli-cation areas of wireless ad hoc networkinclude battle-fields,emergency search,rescue sites and data acqui-sitionin remote areas.A wireless ad-hoc network isalso useful …     

Novel evaluation method of TCP performance over satellite links

1 .INTRODUCTIONIn recent years , much attention has been paid tothe efficient application of transmission control pro-tocol ( TCP) to satellite environments[1 ~3]. TCPhas been developed for wired networks that have alower delay and a very low bit error rate .It is themost commonly usedtransport layer protocol intheInternet and provides reliable and end-to-end com-munication services for applications . TCP conges-tion control and error control mechanisms will besignificantly influenced …     

基于Simulink的TCP/RED仿真研究

介绍了利用Simulink构造的TCP拥塞控制算法和RED算法的连续模型,以及在此基础上建立起来的多个TCP连接竞争一条瓶颈链路的仿真场景。对比实验表明,该模型能够预测稳态时的RED行为,并且只需要很短的运算时间,可以作为大型TCP/RED仿真场景的参数调整工具。     

面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法

卫星网络中由于卫星高动态拓扑和地面用户分布不均,导致卫星网络易出现区域负载失衡。设计高效的动态路由算法是当前卫星网络的研究热点,为此,提出了一种面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法。该算法根据卫星链路上的数据传输量进行拥塞判断,根据链路时延因素和链路负载因素进行负载代价计算,不同服务质量(quality of service, QoS)需求的业务进行不同路径选择,通过分流均衡网络流量。仿真结果表明,该算法能够减少数据包的排队时延和丢包率,提高整网吞吐量。     

Flow Control Strategy for the High Speed Network Based on Control Theory

Design of an effective congestion control scheme is a hot topic in the development of computer network. The flow control scheme can adjust the packet sending rate in source host, thus effectively avoiding the network congestion. This paper proposes a new flow control scheme based on discrete control theory. The simulation results show that this method can adjust the sending rate and queue level in buffer rapidly and effectively. The method is easy to implement and applicable to high speed networks.     

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol, GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination, CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种“乒乓效应”避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。     

无线多跳网络中基于QoS的自适应拥塞控制方案

提出的无线多跳网络中基于服务质量(QoS:Quality of service)的自适应拥塞控制方案是从两个方面实现拥塞控制和QoS保证的.一方面,通过控制路由请求过程,为实时业务选择时延较短的路由,为非实时业务选择时延较长的路由来控制拥塞并保证QoS.另一方面,按照QoS等级减小邻居结点的转发业务来增加拥塞结点占用信道的概率,从而消除拥塞并保证QoS.该方案的特点在于综合考虑了拥塞控制和QoS保证,能在控制拥塞的过程中提高服务的QoS质量.论文建立了路由发现成功率、端到端时延和丢包率的性能分析模型,并对提出的方案进行了性能分析.性能分析和仿真结果表明我们提出的方案能够有效的控制拥塞,并保证实时业务的QoS.     

基于Simulink的TCP/PI模型仿真研究

利用Simulink构建了TCP拥塞控制模块和PI(ProportionalIntegral)控制器模块,并在此基础上构建了多个TCP连接竞争一条瓶颈链路的仿真场景。通过与网络仿真工具ns-2的对比仿真实验表明,Simulink仿真模型能够模拟TCP/PI系统的瞬态特性,而且在仿真时间上具有绝对的优势,可以用于大规模网络的参数和性能研究。     

基于接收方信用量调整的TCP新算法

传输控制协议(transport control protocol, TCP)发送窗口的大小由拥塞窗口和接收方确认窗口中较小的值来确定。在高速网络中,通过合理地增加拥塞窗口,可以提高TCP的性能。然而,一个相对较小的接收方确认窗口将限制发送窗口的增加,如果根据TCP接收方的数据变化率恰当地增加接收方确认窗口赋予发送方的信用量,就能减少这种限制。提出一种增强的TCP算法,命名为接收方信用量调整传输控制协议（receiver credit adjustment transport control protocol, RCA-TCP）,该算法根据TCP接收方缓冲区的动态数据变化率和TCP连接的最小往返时间之间的乘积的估计值来获得信用量增量。在ns-2(network simulator, version 2)下仿真表明,该算法能获得更好的性能。     

一种提供QoS保证的公平跨层资源分配方案

提出了一种基于正交频分多址接入（orthogonal frequency division multiple access, OFDMA）系统的跨层资源分配方案。在保证各种业务服务质量（quality of service, QoS）要求的基础上,以获取系统最大吞吐量为目标,兼顾用户之间资源分配的比例公平性。该方案充分考虑了媒体接入控制（media access control, MAC）层各种业务的QoS要求和无线信道的大尺度衰落特性,将MAC层的分组调度与物理层的资源分配进行联合设计,MAC层根据物理层分配给每个用户的时变信道容量进行分组调度,物理层根据MAC层中各用户的队列状态信息为每个用户分配信道资源。仿真结果表明,该方案可以满足多用户各种业务的QoS要求,与采用等功率分配的依赖信道状态的分组调度（channel state dependent packet scheduling, CSDPS）算法相比可以提高系统下行总吞吐量,且较好地改善具有不同路径损耗的用户之间的公平性。     

一种基于辅助路由的拥塞自适应协议

针对现有多跳无线自组网路由协议以被动方式对拥塞进行处理,有可能导致更多的分组丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了一种基于辅助路由的拥塞自适应协议（congestion adaptive protocol based on aided-routing, CAPAR）。该协议以主动方式对拥塞进行处理,采取建立辅助路由的方法对发送给拥塞节点的业务流量进行分流,主动避免拥塞的发生,克服了以被动方式对拥塞进行处理所带来的不利影响。给出了CAPAR协议的建立过程,证明了CAPAR协议的正确性,并对其路由存储代价和路由更新代价进行了分析。结果表明,与其他按需路由协议相比,CAPAR减少了重新建立路由所带来的开销和时延,其路由更新代价明显降低。     

基于ECN算法的无线QoS实时视频传输方案

针对无线局域网,提出了一种基于RTP/RTCP协议下MPEG-4标准的多路实时视频流的具体实现方案,提出了一种有效的基于时间戳的多路视频同步模型。针对无线QoS机制,系统应用了一种基于RTCP反馈友好码率控制算法TFRC的ECN算法,根据ECN标记包率来动态调整发送码率实现拥塞控制。实验表明该传输方案能获得较好的视频传输质量。     

RBMCC--一种基于速率的组播拥塞控制机制

组播拥塞控制是设计组播协议的关键问题之一。提出了一种基于速率的 ,由接收者和发送者混合驱动的组播拥塞控制机制 (RBMCC)。组播拥塞控制机制中由接收者计算本地丢失率、中间节点聚集反馈报文、发送方计算TCP友好发送速率 ,并最终实现对网络拥塞的快速、准确响应。仿真试验证明 ,组播拥塞控制机制具有良好的可伸缩性与满意的公平性     

联合AMC,ARQ与包分割的通信系统队列分析与跨层优化

针对联合自适应调制编码（adaptive modulation and coding, AMC）, 自动重传请求（automatic repeat request, ARQ）与包分割传输3种机制的通信系统,提出了一种ARQ多帧动态周期反馈机制,并建立了分析此系统的马尔可夫链模型,得到了包平均时延、平均反馈次数、平均掉包率和系统吞吐量等多种性能指标。在此基础上提出了在服务质量（quality of service, QoS）条件约束下,以最大化系统有效吞吐量为目标的双向链路跨层最优化算法。仿真结果表明,提出的马尔可夫链模型能精确预测系统的性能,与现有的单帧反馈和多帧固定周期反馈相比,提出反馈机制可达到更大的系统有效吞吐量。     

Efficient enhancing scheme for TCP performance over satellite-based internet

Satellite link characteristics drastically degrade transport control protocol (TCP) performance. An efficient performance enhancing scheme is proposed. The improvement of TCP performance over satellite-based Internet is accomplished by protocol transition gateways at each end of a satellite link. The protocol which runs over a satellite link executes the receiver-driven flow control and acknowledgements- and timeouts-based error control strategies. The validity of this TCP performance enhancing scheme is verified by a series of simulation experiments. Results show that the proposed scheme can efficiently enhance the TCP performance over satellite-based Internet and ensure that the available bandwidth resources of the satellite link are fully utilized.     

异构无线分组网络中的接入选择机制

传统多接入选择(Multi-Radio Access Selection)方法只针对话音业务,在设计中仅仅考虑已接入用户数及系统容量,由于未将"分组级"信息考虑在内而不适用于无线分组网络。提出了一种新的异构无线分组网络中的接入选择算法,分组业务在多接入选择时考虑了实时、非实时的不同QoS要求和链路自适应机制(链路层重传及自适应调制编码);用户接入后,在保证其QoS的基础上,同时达到不同网络间负载均衡的目的。基于OPNET Modeler的动态仿真对算法性能进行了仿真评估,并与传统的最小用户数和最小路径损耗多接入选择方法在保证业务QoS和负载均衡性能方面进行了比较。