基于ARED的主动队列管理改进算法

随机早期检测（Random Early Detection,RED）是IETF推荐部署的主动队列管理（Active Queue Management,AQM）算法。 RED存在参数难以配置、无法适应动态网络环境的缺点。 ARED（ Adaptive RED）是RED的自适应版本,通过平均队列长度来动态调整最大丢弃概率,从而达到稳定平均队列长度的目的,但是存在瞬时队列长度振荡的问题。文中研究了拥塞控制中的主动队列管理,对ARED算法进行了改进,优化丢弃概率计算函数,提出TTS-ARED算法,实现在动态网络环境下队列长度的稳定以及丢包率降低。 NS2的仿真结果表明,TTS-ARED算法显著地降低了丢包率,队列长度稳定性比ARED算法更优越。     

缓存门限自适应调整的智能手机节能研究

为了解决LTE无线流媒体终端能量利用效率低的问题,提出一种新的基于动态缓存门限调整的流媒体传输控制算法(DBTA)。该算法根据监测到的网络带宽和流媒体编码率信息,对终端缓存区下限阈值做出自适应的调整,使缓存空间大小更契合当前带宽和流媒体编码率,提高了终端的休眠工作时间比,进而延长了终端的续航时间。仿真结果表明,该算法可有效解决LTE无线流媒体终端能耗过快的问题,最多可降低约22%的能耗。     

基于NS2的AQM算法仿真研究

AQM（主动队列管理）技术是为了解决TCP／IP拥塞控制问题而提出的一种路由器缓存管理技术。本文使用网络仿真软件NS2对三种主要的AQM算法（ARED、PI和REM算法）进行比较，仿真实验从稳定性、资源利用率和公平性几个角度出发，分析了各算法的队列长度变化，丢包率以及公平性等性能。     

基于跨层优化资源分配的图像流认证方法

图像流认证的丢包鲁棒性问题是图像认证研究的难题之一。现有的流级认证算法通常是在信源-信道分离编码条件下针对某种特定的图像编码方式而设计的,在抵抗丢包能力方面具有很大的局限性。针对上述问题,提出一种丢包鲁棒的图像认证优化模型,并在此基础上提出了在信源-信道联合编码条件下实现信源-认证-信道码率的跨层优化资源分配（Cross-Layer Optimization Resource Allocation,CLORA）方法。首先以可信图像的端到端质量和认证代价为优化目标,结合基于图认证和基于前向纠错码（Forward Error Correction,FEC）认证方法,建立认证优化模型（Authentication Optimization Model,AOM）,将图像认证的抗丢包优化问题等价成构造最优认证图（Optimal Authentication Graph,OAG）。然后利用图像码流的编码相关性和认证相关性,给出了求解OAG问题的等价条件,并在低计算复杂度下给出了构造OAG图的两个原子操作。最后提出了基于CLORA框架的认证优化方法。由于AOM模型仅利用码流的编码相关性信息,因而可以适用于不同的图像编码算法。JPEG 2000码流的实验结果表明,在相同丢包率下本文算法的端到端可信质量比已有算法平均提高了1.6dB,能够获得更优的丢包鲁棒性和端到端率失真（Rate-Distortion,R-D）性能。     

无线广播中基于网络编码的隐藏终端解决机制

无线广播网络中由于没有RTS和CTS机制,无法解决隐藏终端问题.提出广播网络中隐藏终端编码算法(HB-CODE),一种利用网络编码来解决无线广播网络中隐藏终端的方法.该方法在节点处利用节点已经接收过的包会在节点产生一个副本,然后通过特殊的机制确认碰撞包中是否有已接收过的包,若有再采用网络编码的方法解码碰撞包,从而恢复原始数据包.分析和实验表明网络编码解决机制减少了延迟2%到10%,平均降低了25%的丢包率,提高了无线广播网络的可靠性和吞吐量.     

前向纠错编码在网络传输协议中的应用综述

前向纠错编码是一种在网络传输中应对丢包的技术.在传输过程中加入冗余数据,使接收端在丢包场景下可通过冗余数据直接恢复出原始数据.在丢包多、时延大的场景下,适当加入前向纠错编码可以大量节省超时重传的等待时间,从而提高网络传输的服务质量.过多地添加冗余会造成带宽的浪费,而过少地添加冗余会导致服务器端接收到的数据不足以恢复在传...     

基于Tornado码的不可靠信道的数据传输方案

该文提出了在高误码率,高丢包率的网络环境下,通过前向编码技术,采取冗余数据的方式,能够有效避免在数据分组的丢失、错误问题。基于Tornado码的数据传输方案,编码和解码方式简单,效率高,能够适合大规模数据的网络传输和组播网络中的数据传输。     

面向有损链路的传感网压缩感知数据收集算法

基于压缩感知的数据收集算法在能量受限、数据冗余的无线传感网中有巨大应用潜力,现有研究大多假定无线链路理想.通过实验说明有损链路丢包会严重影响压缩感知数据收集算法的数据重构质量;提出了一种基于重传与时间序列相关性预测（CS data gathering based on retransmission and time series correlation prediction,简称CS-RTSC）的数据收集算法,将有损链路上的丢包建模为随机丢包和块状丢包,设计了基于滑动窗统计的丢包类型预判算法,在检测到链路丢包时判断丢包类型,对随机丢包采用重传恢复,对块状丢包设计了基于时间序列相关性预测算法恢复.仿真结果表明该算法能有效降低有损链路丢包对CS数据收集的影响,在网络丢包率达到30%时,CS数据重构的相对误差仅比理想链路下的CS相对重构误差高0.1%.     

一种改进ARED拥塞控制算法的实现

随着互联网的迅速发展,无论是网民人数还是上网设备数都呈现高速增长的态势。虽然带宽等互联网基础资源相比二十年前有了质的飞跃,但是由于网络规模的增加还是带来了一系列的问题,其中网络拥塞是比较典型的一个。RED作为路由器主动队列管理策略中的重要算法已经在网络拥塞控制方面起到了很好的效果,成为IETF RFC2309建议的唯一候选算法。与队尾丢弃算法DropTail相比,RED算法具有网络链路利用率较高、吞吐量较大、网络时延和丢包率较小的优点,但其存在参数配置无法适应网络动态变化的缺陷,因而改进的ARED算法增加了自适应的功能,但也存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。对此,研究了RED及ARED拥塞控制算法,并提出了一种改进算法QARED,希望通过优化最大丢包概率计算函数来达到提高平均队列长度稳定性以及降低丢包率的目的。     

基于前向纠错的自适应网络传输机制

针对无线网络中的传输控制协议（TCP）因为丢包触发丢包重传机制而导致传输性能大幅下降的问题,提出了一种基于前向纠错的自适应传输机制（AdaptiveFEC）。该机制通过前向纠错来减少数据段的丢失,以避免触发TCP的丢包重传机制,从而达到提升TCP传输性能的目的。首先,根据当前的网络状况以及当前连接的数据传输特征确定当前时间段中的最优冗余段比例;然后,利用TCP数据段中的数据段序号信息实时进行网络状况的估计,从而根据网络波动来动态更新冗余段比例。大量实验结果说明,在20 ms的往返时延以及5%丢包率的传输环境中,相较于静态的前向纠错机制,AdaptiveFEC能够使得TCP连接的传输速率平均提升42%,当运用在文件下载的应用中时,所提机制能够使得下载速度提升至原来的两倍。     

非线性自适应拥塞控制算法研究

研究丢弃概率的变化率与队列长度稳定性间的关系,分析ARED算法及REM算法的丢弃概率计算函数,采用非线性化函数计算丢弃概率,提出一种非线性自适应拥塞控制算法(NLACCA),根据队列长度与目标队列长度中值的偏离程度动态地调整丢弃概率的变化率,从而减小队列长度波动,提高算法稳定性。在NS-2上进行的大量实验结果表明,该算法具有队列长度抖动性小、平均时延低、丢包数少等特点。     

带有丢包的线性参数变化系统的H∞控制

主要研究了一类带有Lipschitz非线性和随机通信丢包的线性参数变化系统（LPV）基于观测器的[H∞]控制问题。针对信号传递中的随机丢包,使用了已知条件概率分布的Bernoulli分布序列来描述。在随机丢包存在的情况下,利用李雅普诺夫稳定性定理得到了基于观测器的反馈控制器存在的充分条件,使得闭环网络LPV系统不仅是均方指数稳定的,而且满足预定的[H∞]扰动抑制性能指标;然后利用近似基函数和网格技术将无限维的线性矩阵不等式组的求解问题近似为有限维线性矩阵不等式组的求解问题,提出了一种线性矩阵不等式的方法,设计出了相应的[H∞]控制器。最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。     

使用动态模型的UMHexagonS算法优化

H.264取得了很好的编码效率,但是也具有很高的计算复杂度。对H.264中的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法（UMHexagonS）进行了优化,分别对提前终止阈值、搜索窗口大小以及搜索模式提出了3种动态模型,提高了算法的自适应性。对六种不同运动程度的视频序列进行了测试,实验结果表明,优化后的算法相对于原来的UMHexagonS算法平均减少了21.67%的编码时间以及47.49%的运动估计时间,同时只有0.02的峰值信噪比下降以及1.69%的比特率增加。     

基于图形信息的HEVC帧间预测快速算法

由于最新的视频编码标准HEVC（high efficiency video coding）应用四叉树的递归结构进行编码单元的划分,使得帧间预测的过程极为复杂,编码的时间效率比较低下。针对HEVC帧间预测过程,提出了一种基于纹理信息和稳定区域检测的快速算法,旨在检测出相对平坦的区域和随时间变化较稳定的区域,来提前终止四叉树的编码单元的划分。这些平坦或者稳定的区域用较大的编码预测单元就能进行比较准确的运动估计和预测,不需要再进行更小编码预测单元的划分,因此HEVC编码器的时间复杂度大幅度降低。实验结果表明,改进后的算法编码时间平均节省了34%左右,并且造成的视频质量损失非常低,有0.038 dB的PSNR下降和0.56%的码率增加。     

LTE无线系统终端省电机制研究

针对长期演进(LTE)系统恒功率休眠模式中存在的低业务、高功耗等缺点,提出一种变功率休眠算法。该算法可根据终端业务要求,动态改变休眠周期,以提高终端的待机时间,并以该算法为基础,探讨休眠状态终端的平均响应时间和平均功耗等问题。仿真实验表明,与恒功率休眠算法相比,该变功率休眠算法可以减少功耗6%~12%。     

一种排队延迟感知的LTE调度机制

长期演进(LTE)系统在分组交换域内承载语音业务,但对延迟和丢包敏感的语音业务服务质量较难得到保证。为此,提出一种排队延迟感知的语音分组调度机制,根据队列长度、信道条件、排队延迟以及业务最大允许延迟来确定用户调度优先级,从而实现用户资源的合理分配。理论分析和仿真结果表明,与VSM调度机制相比,该调度机制在确保时延和系统吞吐量满足要求的前提下,能有效地利用网络资源,降低丢包率,提高用户公平性。     

优化的Hierarchical B码率控制算法

H.264/AVC可伸缩视频编码系统（SVC）在时间域采用的可分级B帧（Hierarchical B）结构,与传统的IPPP或者IBBP编码结构相比,编码性能有较大提高。其采用调整单位时间内编码和显示的图像帧数来适应不同的码率。但信道带宽变化较大时,帧率波动较大,会造成视频的不连续性。因此,针对各分层不同特点给出相应的码率控制方案,并通过对B帧选择合适的量化参数限制图像帧率的波动范围。实验结果表明该算法能够有效地控制码率,帧数波动小,视频质量较好,与其他同类算法相比PSNR平均能提高0.45 dB。     

LTE系统终端MAC上行调度与复用机制的研究与设计

在协议分析的基础上,本文主要对LTE终端协议栈MAC层的上行调度与复用机制进行研究。首先结合具体实例,对调度和复用机制进行模块分析与设计,是整个终端MAC层上行数据传输过程进一步研究的基础和参考。然后对终端上行资源分配的令牌桶算法进行研究与改进,并与协议的规范一致。