基于跨层设计的MANET拥塞控制路由算法

移动无线自组网(MANET,Mobile Ad Hoc Network)是由无线移动节点所组成的具有任意和临时性网络拓扑的动态自组织网络系统,每个节点都可以作为主机和路由器使用。由于移动自组网的独特组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于移动自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计并研究的主要技术难点之一。对MANET中的经典AODV路由算法进行了改进,通过节点MAC层信息感知,表征出链路拥塞状态,同时将MAC层信息跨层共享,提出时延跳数积作为网络层路由判断和选择的依据,改善移动自组网传统路由协议遇到的拥塞问题,优化路由工作和网络性能。     

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。     

一种无线传感器网络跨层拥塞控制算法

在无线传感器网络中节点级拥塞和链路级拥塞同时发生的情况下,引入滑模变结构机制,提出相应的拥塞控制算法.链路级拥塞采取节点输出流量最小的数据包优先进行传输的原则;节点级拥塞利用主动队列管理方法实现拥塞控制.所设计的控制器实现了MAC层和传输层同时进行拥塞控制的目的,使整个网络中的节点根据局部的拥塞状态调整数据发送速率,同时自适应地分配MAC信道,利用Lyapunov函数证明了算法的有效性.仿真结果表明该算法有效缓解拥塞的发生,大大降低排队时间.     

传感器网络中一种新的跨层自适应拥塞控制策略

针对无线传感器网络中的拥塞问题,在已有的SenTCP协议的基础上,提出了一种跨层自适应拥塞控制策略（CACC）该策略根据监测到的节点拥塞信息,自适应地调整上游节点的信道接入优先级,使整个传感器网络中的节点根据局部的拥塞状态动态自适应地调整信息发送速率,从而有效地解决了传感器网络中的拥塞控制问题。     

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.     

基于异构网络的TCP Vegas拥塞控制算法改进研究

针对异构网络在传输较大数据包时,Vegas算法根据RTT(Round-Trip Time,往返时延)超时来判定网络发生了拥塞,进而采取拥塞控制措施,而实际网络并没有发生拥塞的问题,在分析Vegas算法和队列管理机制工作原理的基础上,提出一种改进的Vegas跨层拥塞控制算法.该算法网络层采用RED队列管理机制,通过调节阈...     

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.      

基于NS2的网络拥塞控制算法的仿真研究

网络拥塞控制问题是网络研究中的最关键问题之一。对Tahoe、Reno、NewReno、SACK和Vegas等不同版本的TCP源端算法进行研究,利用NS2网络模拟器对线性网络和哑铃状网络环境的算法进行仿真研究。最后得出:在网络无竞争时,最好选择Vegas算法;有竞争时,选择Reno、NewReno、Sack算法为宜。     

基于T-S模糊观测器的网络拥塞控制算法

针对TCP(传输控制协议)网络的拥塞控制问题,设计了基于模糊观测器的主动队列管理算法.对非线性TCP/IP网络拥塞控制系统建立了T-S模糊模型,通过选取适当的模糊规则和隶属函数来提高拥塞控制系统的性能,并给出了理论性证明.仿真结果表明所设计的控制器对活动的TCP连接数、链路带宽及往返时延的不确定性具有很强的稳定性和鲁棒性.     

基于NS2的网络拥塞控制算法实验仿真与分析

针对网络资源需求大于可用资源引发的网络拥塞,进而导致网络服务质量(Quality of Service,QoS)下降的问题,在分析网络拥塞控制算法的基础上,利用NS2仿真软件设计并仿真了不同类型的网络拓扑.仿真结果表明Vegas算法在同构型网络环境下具有高平均吞吐量和低时延、无丢包性能,Tahoe、Reno、Newre...     

基于二次型优化的神经元PID无线拥塞算法研究

神经元PID算法能较好地控制瓶颈节点的队列长度,但当网络环境发生较大变化时,其控制效果往往难以保证.根据Ad Hoc网络环境参量时变的特点,推导了无线TCP/AQM离散模型,在神经元算法的加权系数中引入二次型性能指标,设计了一种基于二次型性能指标的神经元PID的AQM.仿真结果表明:在动态拓扑、突发流及链路容量变化的Ad Hoc网络中,该改进算法优于PI算法.     

基于无线Ad Hoc网络的多移动机器人系统

介绍了无线自组织网络及其发展现状和多移动机器人系统。概述了IEEE 802．11DCF协议,并在此基础上阐述Ad Hoc技术用于多移动机器人系统的应用前景,提出了一套实际方案。     

基于演化博弈的MANET路由算法

提出用演化博弈理论建模移动自组网非协作路由问题,在证明了博弈的Nash均衡和无环的有效路径之间一一对应之后,给出了基于演化博弈的路由算法．该算法采用模仿者动态机制调整策略使博弈逐步收敛于Nash均衡点．仿真结果显示在能保证节点密度的情况下,新的路由算法的报文发送率接近于节点间无条件合作假设下的路由算法性能．     

无线Ad Hoc网络的MAC层拥塞控制算法

为解决无线Ad Hoc网络中拥塞主要由节点在MAC（媒体访问控制）层竞争无线信道而引起的问题,提出了一种基于无线环境监测的拥塞控制（EACC）算法.该算法通过监测IEEE 802.11的二进制指数退避过程判断MAC层拥塞状态,节点据此自适应调整数据分组的丢弃概率,通过丢包达到缓解拥塞的目的.利用IEEE 802.11DCF的信道接入机制,推导出MAC拥塞信息和吞吐量的关系方程,证明了该拥塞信息的正确性.仿真结果表明：EACC算法能够准确测量节点的拥塞程度,显著提高网络的吞吐量,从而有效地缓解网络拥塞.     

Ad Hoc网络中支持拥塞控制的速率自适应协议

Ad Hoc网络中节点需要竞争共享信道,容易使部分节点发生拥塞而丢弃部分分组,造成带宽资源浪费。为了更有效地利用Ad Hoc网络物理层的多速率能力,提出了一种支持拥塞控制的速率自适应协议,引入了可变发送窗口机制,接收节点根据信道质量选择可用的最高传输速率,并根据其队列拥塞程度控制发送端节点的发送窗口,发送节点按照发送窗口的大小连续发送多个数据帧。仿真结果表明,该协议能够充分利用信道条件,在网络重负载的条件下,饱和吞吐量提高80%,并能够调整拥塞节点的分组进出速率,有效地控制了网络拥塞。     

TCP网络的拥塞预测控制策略研究

针对Internet网络系统的拥塞控制问题,提出了一种基于预测函数的拥塞控制策略。在离散化传输控制协议(TCP)动态拥塞窗口模型基础上,将IP网络转化为具有约束的预测控制,采用预测函数算法策略进行优化求解,使队列快速平稳地到达目标值。仿真结果表明该方法能够适应复杂的网络环境,控制品质优于RED算法和PID算法,具有较好的稳定性和鲁棒性,有效减少了网络不确定性带来的不利影响。     

MANET信任路由机制的研究

MANET网络的路由行为表现为若干移动节点间的动态协作,由于无法解决节点的恶意行为问题的传统路由协议不能有效解决传输路径的可靠发现与选择,在对节点路由行为逻辑进行分析的基础上,建立节点的转发概率模型,将节点转发行为转化为对节点路由的信任度量与动态评估问题,以实现端到端路由信任量化与预测。仿真实验结果表明,所提出的信任路由选择算法,可以有效地刻画传输路径的信任特性,实现信任路由选择策略。     

基于移动Ad Hoc网络的分布式RSA密钥生成机制

移动Ad Hoc网络(MANET)是一种具有全新概念的无线网络,不依赖于任何固定物理基础设施和集中式组织管理机构,通过无线信道实现移动节点之间的通信.然而Ad Hoc网络的固有特性使其更易遭受各种安全威胁,在基于分布式PKI/CA体制的安全解决方案中如何生成和分发CA密钥将是一个具有挑战性的问题.对现有的几种方案进行了分析讨论,指出了其中存在的问题,并就此提出了一种基于门限RSA密码体制的分布式CA密钥共享生成机制,提高了系统的安全性和鲁棒性.     

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.