MPTCP动态预留数据调度策略研究

多路径传输协议（multipath transmission control protocol, MPTCP）是一种基于TCP协议的传输协议,具有高吞吐量、高带宽利用率、高传输速率等优点,且MPTCP向后兼容TCP,支持现有中间件。针对导致MPTCP的传输性能下降的MPTCP中出现乱序、缓存阻塞等问题,综合考虑每条子路径的往返时延RTT（round trip time）和接收端成功接收到的数据包个数,设计了一种动态预留数据调度算法（dynamic resource reservation data scheduling,DR-RS）,当每次需要传输数据包时,子路径的发送缓存按照合理的策略为所需传输的数据包预留空间,尽量使数据包能够按序到达接收端,避免接收端缓存阻塞。利用NS-3仿真工具,对比分析了DR-RS性能,结果表明,DR-RS更合理,能使MPTCP的传输更稳定并提高了传输吞吐量,达到了负载均衡。     

基于卡尔曼滤波的移动MPTCP的路径选择算法

针对异构网络中链路特点的不稳定性,提出了一种基于卡尔曼滤波预测传输延时优化多路径传输控制协议性能的方法。使用卡尔曼滤波预测传输延时,并把评估结果作为MPTCP传输路径选择的依据。模拟结果展示了本提议对传输延时的快速变化取得了好的抑制,并可以快速追踪传输延时的变化,因此提高了MPTCP的吞吐量,减少了包的重排,从而提高了总体效益。     

基于数据流特性的MPTCP数据流调度算法研究

基于广域网中使用MPTCP协议进行数据传输时,由于短流的传输数据量小,每条子流的拥塞窗口在其生命周期内保持很小的状态,这使得1个数据包的丢失也可能导致超时现象发生,从而增大数据流的完成时间,为此,提出一种根据MPTCP数据流特性进行MPTCP数据流调度的算法MPTCP-FSFSm(multi-path TCP flow scheduling based on flow size)。首先,MPTCP-FSFS算法根据MPTCP数据流需要发送的数据量将MPTCP数据流分类;然后,发送端根据当前每条路径往返时延进行MPTCP数据流调度:对于短流,选择往返时延最小的若干条路径进行数据流传输;对于长流,使用所有的路径进行数据流传输。研究结果表明:与MPTCP相比,MPTCP-FSFS在保证长流吞吐率的基础上,能够明显降低短流的数据流完成时间,同时提高数据流平均吞吐率。     

基于带宽与往返时间联合预测的多路径并行传输性能优化算法

在流控传输协议( stream control transmission protocol, SCTP)中,多路径并行传输利用多家乡特性实现数据在关联的多条端到端路径中的并行传输。然而,受不同路径性能差异的影响,多路径并行传输将带来接收端的数据乱序。为了减轻数据乱序的程度并提高网络吞吐量性能,需要尽可能准确地估计每条路径的实时带宽与往返时间( round trip time, RTT)。本文利用扩展矢量卡尔曼滤波对多路径并行传输中每条路径的可用带宽与往返时间进行联合预测,同时提出了一种综合考虑发送端未经接收端确认的数据的路径选择算法。仿真结果表明,通过实时准确地预测可用带宽和往返时间,路径选择算法能够减轻接收端数据乱序的程度。对于带宽敏感的多路径应用场景而言,该算法的收敛速度比Kalman-CMT算法更快,对网络吞吐量性能也有一定程度地提高；对时延和带宽都敏感的多路径应用场景来说,算法在收敛速度与吞吐量两方面优势明显。     

MPTCP联合拥塞控制机制的Markov模型

为了研究多路径传输控制协议(transmission con-trol protocol,TCP)的RFC标准MPTCP的联合拥塞控制机制,提出了一种基于Markov过程的预测模型。该模型是一种离散分组模型,将多条彼此相关的子流拥塞窗口联合起来,通过建立其在多维离散状态空间下的Markov过程,对MPTCP流的有效吞吐率性能参数进行建模。对比实验结果表明:输入参数变化时该模型预测结果与模拟实验结果变化趋势相同。该模型能有效预测MPTCP联合拥塞控制机制性能,同时也为其他多路径TCP拥塞控制机制提供了理论参考。     

移动ad hoc网络中的混合式多路径路由算法

针对移动adhoc网络中的拓扑结构具有快速动态变化的特点,提出了一种混合式多路径路由算法(HMPR),该算法不要求各条路径一定是不相交的,通过理论分析表明,这种多路径算法在稳定性较差的链路条件下具有更好的路由可靠性。在HMPR中,还提出了一种估计链路寿命统计特性的方法,所得结果用于寻路策略。在寻路过程中,提出了一种联合选路规则以选择最佳路径。仿真结果表明:HMPR算法可充分利用网络局部拓扑结构的稳定性,预测路径寿命,从而提高所选路径的可靠性,它以比现有的路由算法略大的开销提高了数据包投递率和传输时延性能。     

一种新的无线Adhoc网络中的多路径路由及流量分配算法

结合无线Ad hoc网络与多媒体业务的特点,提出了一种新的适用于在无线Ad hoc网络中传输多媒体业务的多路径路由及每条路径上的流量分配算法.针对多路径路由,优先选择延时最短的路径,在此基础上选择多条路径来满足业务带宽的需求.流量分配算法中使用FEC编码对传输的业务流进行纠错,并给出了根据信道信噪比等特性计算FEC编码速率的算法,该算法能够较好地适应多媒体业务对实时性要求较高的特点,同时能够对无线链路达到最优的利用.仿真结果显示,所提算法能够很好地增加网络的利用率,有效地减小多路径的传输延时.     

多路径并行传输的临界条件研究

在使用多路径并行传输时,路径差异引起的数据乱序是不可避免,这会导致多路径的传输性能大幅度下降,甚至低于单路径.本文利用路径延时、带宽和接收缓存大小这3个属性,建立网络传输模型.通过模型分别计算单路径和多路径的传输速度并进行比较,最终给出多路径优于单路径的临界条件.临界条件的最终结论分为公式形式、推广形式和简化应用方法.最后通过网络测试结果,对上述结论进行了验证.     

基于流的跨层并发多路径转发算法

在分析流关系和转发粒度的基础上,通过实验比较研究了单路径转发的缺点和随机多路径转发技术的不足,结合跨层路由的思想,提出了一个基于流的并发多路径跨层转发算法.该算法在IP层的转发模块中对TCP层的报文首部进行跨层操作,计算流的哈希值,有效地解决了并发多路径传输的乱序问题.NS2仿真实验性能对比分析表明,本算法获得了较高的转发性能,提高了带宽利用率.     

多路径并行传输的路径动态决策方法

针对目前多路径并行传输过程中,由于传输路径质量的差异会导致网络传输性能整体下降的问题,提出一种多路径并行传输的路径动态决策方法 (concurrent multipath transfer-dynamic selection,CMT-DS)。该方法考虑到路径传输质量对网络吞吐量的影响,通过测量时延、抖动、丢包率、缓存占用比4个路径传输属性,并拟合成路径质量的关联函数,根据该关联函数来对路径进行动态的选择。通过实验验证,结果表明:CMT-DS方法对属性参数测量趋近于Spirent网络测试仪测量结果,对路径动态的选择较其他方法可使得网络吞吐量提高12.07%。     

一种基于鲸鱼优化的多路径路由发现算法

移动视频技术的广泛应用给移动自组网络的服务质量带来很大的挑战.相较于传统的单路径路由算法,基于多约束的多路径路由算法具有更强的可靠性和适用性.多约束条件路由问题是一个NP困难问题,如何高效求出优化解成为该技术的关键.针对移动自组网络在视频传输过程中存在的链路拥塞及能量损耗问题,设计一种基于鲸鱼优化算法的多路径路由发现算法,有效求解满足多约束条件的多路由路径,提高了移动自组网络的性能和服务质量.     

一种改进的多路径负载分配均衡算法

分析了实现均衡路由的功能模型和算法,重点研究了LDM(多路径负载分配)算法。为了充分利用候选路径的信道容量,提出了一种改进的LDM算法。改进后的算法在多个候选路径之间根据比例系数均衡分配通信流量。通过算法性能分析表明:改进后的算法和最初的LDM算法具有相同的复杂度,但对于给定的通信流量能够提升网络性能。     

一种实时的无线传感器网络能量均衡多路径路由算法

本文针对无线传感器网络提出了一种实时的能量均衡多路径路由算法RTEB-MR(Real-Time Energy-Balancing Multi-Path Routing)。RTEB-MR是由源节点发起的路由协议,采用受限洪泛传播路由请求消息来建立路由,减少了采用普通洪泛所带来的较大的能量消耗,在保证实时传输的情况下,从多条路由路径中选择能量最大的进行路由。仿真显示,与其它算法比较,RTEB-MR算法在节能及延长网络生命周期等方面有较好的性能。     

基于模糊自适应算法的无线视频多路径同步传输方法

多路径无线视频传输幅值控制效果不稳定,导致多路径单视点传输比特率较低.因此,基于模糊自适应算法的无线视频多路径同步传输方法,采用模糊自适应算法设计无线视频多路径同步传输方法,控制无线视频多路径信号传输幅值,根据幅值控制结果配置无线视频多路径传输接口.利用传输接口和模糊自适应算法,采集无线视频传输数据,通过解压处理,完成...     

Ad Hoc网络多路径研究

当前Ad Hoc路由协议一般都是单路径协议。然而由于多路径路由方式可以大大减少路由开销,提高数据传输率,减少网络拥塞,是未来Ad Hoc网络路由的主要方式。为此分析讨论了几种典型的多路径路由协议,并对这些多路径协议进行评价,对其性能进行比较,讨论了多路径协议在QoS(Quality of Service)、能源和安全方面的应用,指出未来多路径研究的关键问题。     

基于"节点删除"的多路径获取方法的研究

提出一种基于"节点删除"的多路径获取算法,可以用来为动态路径诱导系统(DRGS)提供多条"合理的"候选路径.该算法比传统的"k-最短路算法"和基于"重叠惩罚"的多路径算法更简单、快捷和有效.     

数据中心网络多路径路由算法

数据中心网络流量分布的不均衡增加了网络拥塞产生的可能性,由于数据中心网络的流量特性,使得传统IP网络的流量工程方法不一定适合。该文在SDN/OF(software defined network/OpenFlow)的结构下,提出了一种基于多路径传输的动态路由算法(dynamic routing algorithm based on multipath propagation,Dramp)并作为SDN/OF结构中应用层的流量均衡策略。该算法在重新定义链路关键度并求解链路权值优化问题的基础上,能充分利用数据中心网络中存在的冗余路径,在完成细粒度流量均衡的同时,能很好地克服控制器的计算开销,完成路由优化的目标。通过在Mininet仿真平台中部署并进行仿真实验,与等开销多路径路由算法ECMP(equal-cost multi-path)以及GFF(global first fit)路由算法相比较,结果展示了Dramp的优越性能,同时证明了在数据中心网络中采用Dramp作为流量工程的解决方案更简单、更实用。     

最小能量节点不相交多路径的自组网路由算法

为减轻节点不相交多路径路由负载和解决路径间的耦合问题,提出了一种基于定向天线的最小能量节点不相交多路径自组网路由算法(RMENDMRDA).初始时该算法应用优化波宽选择算法确定定向天线的最小扇形覆盖区域,从而节省能量消耗,在选择累计能量最小的节点不相交多路径时采用链路可靠性选择算法,以满足链路的可靠性要求.分析及模拟结果表明,该算法路由负载更小、路由发现频率更低.与源传输能量选择路由算法和节点不相交多路径路由算法相比,RMENDMRDA的数据包投递率提高了18%,路由负载降低了24%,节省能量约8%.     

MPTCP协议的鲁棒性评估模型研究及分析

对多路径传输协议的鲁棒性进行研究分析,首先定义了子流影响因子用于定量分析网络子流对网络整体鲁棒性的影响情况,基于该因子提出多路径传输协议网络鲁棒性的评估模型,解决了多路径传输协议鲁棒性评估问题,然后使用数理统计假设检验理论论证该模型的正确性,最后在Nor Net国际测试床上的IPv6环境下设计了相应的测试场景,其结果证明了该模型的有效性,为多路径传输协议鲁棒性的深入研究提供了理论参考.     

移动自组网络的自适应多路径路由协议研究

随着移动视频产业的飞速发展,如何保障移动自组网络中视频传输的服务质量(Qo S)已成为一个重要问题.针对移动自组网络环境中视频传输数据量大、容易拥塞、延时较长等问题,比较和分析了现有移动自组网络多路径算法和协议性能及其缺陷,从负载均衡的角度设计了一种自适应多路径优化路由算法.实验表明,该算法能有效提高网络吞吐量,减少视频通信过程中的网络时延,提高视频通信效率与视觉质量.