IEEE 802.11e EDCA网络模型分析

IEEE 802.11e网络在介质访问层(M AC)对业务的服务质量(Q oS)提供支持,现有802.11e增强型分布式协调接入机制(EDCA)分析模型没有考虑站点内部调度算法的影响,所得结果与实际网络性能有一些偏差。该文提出了一种新型的EDCA分析模型。该模型采用M arkov链分析方法,以宏观多站点竞争信道为基础,充分考虑了内部调度算法在站点多业务竞争中产生的影响。分析了由于内部调度算法对不同业务吞吐率和延时性能产生的影响。仿真结果表明:该模型在描述EDCA性能上,比现有模型具有明显的优越性,特别是充分体现出内部调度算法对性能的影响。     

自适应虚拟队列算法AVQ的公平性研究

从理论上对自适应虚拟队列(AVQ)算法的拥塞控制机制和TCP的吞吐量模型进行了分析,在不同网络配置条件下使用NS2网络仿真器对其进行了仿真,考察公平性和网络中长期TCP流的数量、路由器缓冲区大小、AVQ算法中的平滑因子α、期望链路利用率γ等之间的关系.结果表明,AVQ算法在长期TCP流数量较多和各种缓冲区容量条件下均表现出良好且稳定的公平性,α对公平性影响不大,但γ的取值对公平性有很大影响,当该参数取值较大时,算法的公平性明显下降.     

一种适用于B3G OFDM系统的下行无线分组调度算法

针对OFDM系统下行链路,无线分组调度须实现系统吞吐量、多业务QoS带宽速率、时延保证和公平性方面的诸多要求,提出一种能够实现自适应补偿的累积服务时延比例公平调度(DCPF)算法.该算法根据信道状态、累积服务时延等进行多目标判决,实施无线分组调度.分析和仿真结果表明,该算法可提供较好的QoS时延保证,并极大地提高各用户长期公平性.     

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。     

一种航空Ad hoc网络优先级权重速率控制算法

针对现有航空Ad hoc网络的媒体接入控制(media access control,MAC)协议存在信道资源分配缺乏公平性的问题,该文提出一种优先级权重速率控制(priority weighted rate control,PWRC)算法。该算法在MAC层上采用加权队列模型,利用业务的优先级及权重值共同控制业务的降速因子,达到在保证高优先级业务服务质量(quality of service,QoS)的同时提升信道资源利用的公平性。仿真结果表明:与现有MAC协议相比,使用该方法时相同优先级业务的公平性指数接近理论上限1,对信道资源的利用率最高可提升40%;同时,可降低相同优先级业务平均端到端延时及延时抖动。     

HSDPA流业务M-LWDF分组调度算法性能

在高速下行分组接入(HSDPA)系统中,无线资源管理功能主要利用分组调度算法来实现.介绍了HSDPA成熟的实时业务调度算法M-LWDF,针对其在公平性方面的缺陷,对此算法进行了改进.通过引入最小吞吐量来保证提高用户信道条件差的用户优先级,并对这2种算法在公平性和吞吐量等方面进行比较分析.仿真结果表明,改进的M_LWDF算法比原M_LWDF算法更加合理,提高了信道质量差的用户优先级,但是此公平性是以吞吐量的降低为代价的.     

基于多目标优化的BRadio系统资源调度算法研究

不同特性和需求的业务共存是未来网络融合所必然带来的状况,也是影响业务性能的主要问题之一.首先简介基于BRadio的专用宽带无线接入网标准,然后通过分析业务特性,在MAC层上提出了一种多目标优化的资源调度算法.该算法包括基于带宽预留的接入控制算法和基于有限状态机的分组调度算法,针对系统带宽利用率、业务分级、时延性能和公平性进行了综合优化.最后通过仿真证明该算法能有效地在保证系统带宽利用率的情况下体现业务分级特性,并能够在时延性能和公平性之间取得很好的平衡.     

引入中继的高速下行分组接入系统全局公平性算法

中继作为下一代移动通信核心技术之一已受到广泛关注。由于高速下行分组接入(HSDPA)和LTE系统在资源分配上的差异,现有LTE中继系统中的调度算法已不适用于HSDPA中继系统,因此本文提出了一种适合HSDPA中继系统的比例公平调度算法,与没有中继的HSDPA系统以及两层PF调度算法进行比较,系统级仿真结果表明该调度算法能在提高用户吞吐率的同时保证多用户之间公平性要求。     

动态优化速率和帧长的超宽带链路自适应算法

超宽带系统因发射功率受限,其传输速率对通信距离和信道衰落十分敏感。针对这一特性,以提高媒体访问控制(M AC)层吞吐量为目的,提出了一种基于接收端估计的链路自适应算法。该算法由接收端通过在线动态优化得出实际信道中给定信噪比估值下最佳的传输速率和M AC净荷长度,并通过应答帧附带的方式通知发送端。仿真结果表明,该算法较已有算法提高了吞吐量近30%。该算法复杂度低,对信噪比估计误差不敏感,具有一定的应用潜力。     

高速网络中基于AIMD的HSTCP拥塞控制算法的改进

HSTCP(高速传输控制协议)是高速网络中基于AIMD(加性增长和乘性减少)的一种新的拥塞控制算法,它能在高速度和大时延的网络中更有效地提高网络的吞吐率。文中针对HSTCP算法在公平性方面的缺陷对该算法提出了改进意见,改进算法通过引进参考因子r来动态预测拥塞的发生并调节窗口的增长方式,使窗口增长方式在TCP Reno模式和标准的HSTCP的方式之间切换。模拟结果表明HSTCP的改进方案对HSTCP流和TCP Reno流共存时的公平性有明显的改善。     

无线网络接入点TCP流时间公平性

对无线网络接入点上下行TCP流存在的时间不公平性现象进行了研究,报告了无线网络接入有线网络存在的拥塞控制问题现状,提出了一种的无线网络TCP流公平调度算法。采用快速的TCP流优先发送方法,既保证了各流吞吐率公平性,又解决了慢速的TCP占用信道时间过多的问题,实现了各流占用信道的时间公平性。通过网络仿真实验证明,新的公平调度算法比传统的算法在性能上有较大的改进,达到了提高网络整体效率的目的。     

战术移动自组网脆弱性分析与仿真

针对战术移动自组网协议的安全性、脆弱性等问题,分析并仿真出适用于战术移动自组网的攻击方案,增强对敌方战场通信电台的控制能力,造成敌方战场通信指挥系统性能衰减甚至瘫痪.该方案从战术移动自组网的介质访问控制(media access control,MAC)层、内联网层、传输层的协议特征分析,解析战术网络电台在MAC层信道竞争接入、内联网层拓扑更新和传输层传输控制协议(transmission control protocol,TCP)的3次握手机制下存在的协议漏洞,并在NS3网络仿真平台中分层构建不同的攻击模型.该模型在内联网层解决了传统移动自组网中路由黑洞攻击不适用于战术移动自组网的问题,同时在传输层重构了TCP半连接队列机制.对比了攻击前网络性能的变化,仿真结果表明,各层实施的攻击技术都能有效降低战术移动自组网的网络性能,验证了所建攻击模型的合理性.     

移动自组织网络中一种能量有效的跨层协议

提出了一种移动自组织网络中能量有效的跨层协议,将网络层的能量感知路由协议与MAC层的功率控制协议相结合,以提高节点的能量利用效率.在路由协议中根据节点剩余能量决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多的节点能够更快地接入路由,以使网络中的能量消耗更公平.在MAC层中实现功率控制,减少节点的实际能量消耗.仿真结果表明,在移动自组织网络中,该能量有效的跨层协议不但能延长网络的生存时间,减少端到端延迟,而且可以提高网络吞吐率.     

MANET中基于延时响应的乱序数据包处理算法

在MANET中,节点的移动性会导致在接收端产生大量的乱序数据包,影响TCP协议的性能.提出了一种改进的TCP协议(TCP-D),通过延时触发拥塞控制算法,来提高TCP协议在MANET中的性能.对延时响应TCP协议的吞吐量分析表明,当网络中不存在乱序数据包时,改进协议可以获得类似于标准TCP协议的吞吐量,保证对标准TCP协议的友好性.仿真实验表明,在网络中存在乱序数据包的情况下,改进后的TCP算法可以获得较标准TCP协议更高的网络吞吐量,而在无乱序数据包的情况下,改进协议仍具有很好的公平性和友好性.     

一种改进的核心无状态公平带宽分配机制

CSFQ(Core Stateless Fair Queue)算法在无状态网实现了如同有状态网那样好的公平带宽分配，但它的丢包算法是针对UDP流等非响应流导出的，不适用于TCP流．本文针对TCP流的特点提出了一种改进的CSFQ算法．算法主要改进有两点：(1)将缓存队列长度变化与丢包概率关联起来，用一种类似于RED(Random Early Drop)的缓存策略解决了缓存频繁溢出导致的一些问题，如公平共享速率的收敛问题；(2)对TCP流使用了与UDP流不同的丢包策略，彻底解决TCP流与UDP流的带宽分配公平性．仿真结果显示，当TCP流与UDP流共享拥塞链路时，在带宽分配的公平性方面，改进算法较原算法有了很大的性能提高．     

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CSFQ的路由器带宽公平性算法的改进研究

针对核心无状态公平队列调度(CSFQ)的丢包算法不适用于TCP流的问题,提出了一种改进算法my-CS-FQ,能够根据网络状况动态地调整TCP流和UDP流各自的丢包行为,解决TCP流与UDP流的带宽分配公平性.大量仿真实验结果表明my-CSFQ算法能够提高TCP流同UDP流竞争网络资源的能力,更有效地利用链路带宽,提高网...     

Ad Hoc网络MAC协议

无线移动Ad Hoc网络(MANET)是一种不依赖任何固定设施的移动无线多跳网络。由于Ad Hoc网络的拓扑结构和资源限制,一个有效和分布式的MAC协议是一个挑战性研究工作。本文分析了典型的Ad Hoc网络MAC协议。然后根据这些协议的设计目标、解决问题的方法进行讨论和性能对比。     

An adaptive mechanism to guarantee the bandwidth fairness of TCP flows

End-to-end TCP (transmission control protocol) congestion control can cause unfairness among multiple TCP connections with different RTT (Round Trip Time). The throughput of TCP connection is inversely proportional to its RTT. To resolve this problem, researchers have proposed many methods. The existing proposals for RTT-aware conditioner work well when congestion level is low. However, they over-protect long RTT flows and starve short RTT flows when congestion level is high. Due to this reason, an improved method based on adaptive thought is proposed. According to the congestion level of networks, the mechanism can adaptively adjust the degree of the protection to long RTT flows. Extensive simulation experiments showed that the proposed mechanism can guarantee the bandwidth fairness of TCP flows effectively and outperforms the existing methods.