一种基于Fuzzy-PID控制的组播拥塞控制机制

针对现有实际通用组播(pragmatic general multicast protocol, PGM)拥塞控制方案难以适应网络的动态变化等不足,提出了一种基于模糊比例积分微分(fuzzy proportional plus integral plus derivative, Fuzzy-PID)控制的组播拥塞控制机制(fuzzy-PID controlled multicast congestion control mechanism, FPIDMCC)。FPIDMCC在源端和接收端代表间运用Fuzzy-PID控制方案,使源端能快速响应网络拥塞,实时调整发送速率并使之趋于稳定,增强了对动态网络的适应性;此外,采用基于代表和中间节点反馈聚集相结合的方式进行反馈控制,可有效避免反馈爆炸。其中Fuzzy-PID控制方案结合了传统PID和模糊推理的优点,由模糊推理得到PID控制参数,减少了对系统模型的依赖性。仿真结果表明,FPIDMCC机制拥塞响应速度快、系统稳定性好、动态适应能力强。     

单播与多速率组播共存网络中的公平资源分配

以最大化网络用户效用值为目标,考虑组播接收者的异构性,将单播和组播任务纳入统一的凸规划模型研究,并应用惩罚函数法推导出一种启发式速率控制算法。该算法在IP网络中分布式实现时,路由器使用RED算法标记报文,反馈拥塞信息;用户端提取拥塞信息计算最优速率,并作相应更新。通过选择合适的算法参数及效用函数,单播与组播将依据比例公平性准则共享网络资源。仿真结果验证了该算法的有效性。另外,还分析了多速率组播分层实现时,不同的带宽离散化密度对资源分配公平性的影响。     

一种基于速率的提高网络公平性拥塞控制算法

针对无连接的UDP流量所导致的网络资源不公平使用的问题,从端到端策略、路由器控制两方面入手,提出了一种基于速率的实现网络公平性的拥塞控制机制RFCC.根据TCP速率响应函数,由发送方对UDP数据流的发送速率进行调整,路由器以ECN的方式将网络的早期拥塞反馈给发送方,并采用ERED算法,改善带宽受数据包大小影响的情况,接收方运用Markov链方式计算丢包事件率.仿真实验验证了RFCC流量与TCP流量能友好地共享瓶颈链路的带宽,提高了网络资源分配的公平性.     

基于IBC策略驱动的组播内容分发方案

针对内容分发应用中的组播加密方案和多接收者加密方案所存在的动态组密钥管理复杂、计算和通信代价高等问题,分析了内容分发系统的典型安全需求,采用基于身份密码学提出了一种新的面向群组的安全内容分发系统模型与方案,经安全性与性能分析表明,方案满足接收方访问控制、发送方鉴别与防抵赖、策略加密等安全要求。将发送方的计算和通信代价降为O(1),同时具有密钥管理简单、组密钥更新开销小和易于实现等特点,能方便地应用于商业的组播内容分发系统。     

一种基于目标速率的网络公平性算法设计

面向连接的TCP和无连接的UDP流在拥塞发生时对拥塞指示的不同响应方式,导致了对网络资源的不公平使用问题。提出的调整随机早期检测算法MRED是对已有的RED算法较小的一种改进算法。MRED算法根据TCP吞吐量模型发送速率上界与UDP业务流的目标速率比较,得到吞吐量与数据包丢失率关系曲线,通过在网络节点控制数据包丢失率来调节UDP业务流的吞吐量,可以改变其对于网络拥塞的响应方式。仿真结果表明,采用MRED算法有利于提高网络资源共享的公平性。     

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。     

一种基于多等级拥塞标记的分层组播方案

针对分层组播中存在的公平性、分组丢失、收敛和响应速度缓慢等问题,提出一种基于多等级拥塞标记的分层组播方案LM-MCM。该方案通过引入一个多等级拥塞标记策略,使中间路由器能够根据输出端口的队列状况对流经本端口的组播分组进行标记,接收端根据标记值判断当前网络的拥塞等级,并据此进行相应的层次订阅调整,实现对网络拥塞的响应。仿真实验表明新方案能够快速收敛到最优订阅层次并逐渐稳定在该层次上;当网络发生拥塞时能够及时响应拥塞以减少不必要的分组丢失;同时LM-MCM还具有良好的会话间公平性和一定程度的TCP友好性。     

基于ns-2的SSM组播模型仿真

组播技术能以高效、可扩展的方式发送点到多点、多点到多点数据。传统的组播模型与协议存在可扩展性差等问题，至今未能在Internet得到广泛应用。新型的SSM组播服务模型，能克服传统组播模型的缺点，有望在Internet上得到广泛应用。本文实现了SSM组播服务模型，并对SSM实现机制进行了分析，利用所实现的SSM组播模型进行了仿真实验，论证了SSM组播模型的简单与高效性。     

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。     

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。     

改进的卫星网络多路径并行传输算法

针对传统多路径并行传输（concurrent multi-path transfer, CMT）协议无法适应卫星网络高误码特性,提出了一种CMT改进算法。首先,在缓解接收端缓存阻塞的基础上,根据链路中传输的传输序列号(trans-mission sequence number, TSN)相对连续的分组时延抖动,正确判断网络的拥塞状况;然后,接收端选取返回时延最短的路径,将拥塞因子及时反馈给源端,源端调节相应链路的拥塞窗口,调整注入网络的数据量。仿真结果表明:本文算法在缓解因卫星链路差异造成的接收缓存阻塞的同时,能够根据网络状况自适应区分拥塞与误码,实现链路的高效利用。相对于传统CMT协议,改进的CMT协议在网络吞吐量、窗口抖动、时延和丢包率等方面都有明显提高。     

Improving TCP Performance over Wireless Links Using Link-Layer Retransmission and Explicit Loss Notification

In order to support the mobility of computers during communication, the transport control protocol (TCP) connections between fixed host and mobile host often traverse wired and wireless networks, and the recovery of the losses due to wireless transmission error is much different from congestion control. This paper analyzes the interaction between TCP and link layer retransmission scheme when the correlated packet are losses handled, indicates that a higher value of the maximum number of successive link layer timeout retransmissions has an adverse effect on TCP ability to perform congestion control rapidly. To achieve a better TCP performance, the paper proposes a strategy combining link-layer selective-reject automatic repeat request (ARQ) with explicit loss notification mechanism, which can respond to congestion quickly while keeping wireless link more reliable, and make TCP react to the different packet losses more suitably.     

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。