机会网络中基于元胞学习自动机的拥塞控制策略

对于机会网络中的多副本报文转发机制下由于节点缓存溢出而产生的拥塞现象,已有的控制策略仅考虑报文或者当前节点自身的信息,没有利用邻居节点之间的关系以及邻居节点上报文的存储情况来提高网络中报文的投递成功率。提出了一种基于元胞学习自动机的拥塞控制策略,主要是以局部环境中报文的特性来近似整个网络中报文的特性,根据报文所在节点的局部环境中周围邻居节点对该报文的持有情况,结合学习自动机的算法对报文的丢弃概率进行自动学习及更新。在报文复制时考虑对端节点的缓存熵信息,通过合理的报文的丢弃和复制,提高节点上缓存报文的信息量。实验仿真结果表明,该策略有效的降低了网络负载率和报文的投递延时,并提高了报文的投递率。     

延迟容忍网络中基于复制率的拥塞控制算法

为了解决延迟容忍网络中现有Drop Front（DF）、Drop Oldest（DO）等拥塞控制算法吞 吐量较低的问题,提出了一种在传统的传染路由协议下基于复制率的拥塞控制算法. 当节点 接收新数据包缓存发生拥塞时,节点根据数据包的复制次数和已经过的生命周期估算各数据 包的复制率,并丢弃复制率最大的数据包,从而缓解拥塞. 仿真结果表明,该算法较DF和DO 算法降低了网络的丢包率,提高了网络的吞吐量,有效地缓解了拥塞.     

跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制

为了解决无线Mesh网络(WMN)的网关拥塞控制问题,在已有的网络拥塞控制策略基础上提出一种新的基于跨层感知的逐跳拥塞控制(CCACL)算法.该算法根据监测到的节点拥塞信息,对上游节点的信息发送速率做出自适应的调整,同时对下一跳节点的拥塞极限阈值进行适当调整,使缓存空间以更快的速度清空,进而缓解网络拥塞.为了确保数据传输的可靠性,CCACL算法在逐跳的可靠性保证机制基础上给出了一种端到端的选择确认机制.仿真结果表明,新算法可有效解决WMN中的拥塞控制问题,提高了分组投递率和网络吞吐量,减少了分组的端到端延时.     

面向DTN感染路由协议的缓存管理算法

延迟容忍网络(DTN)是一种面向移动与极端网络环境的特殊无线自组织网络。相对于传统网络,DTN中节点需要长时间存储/携带消息,进而实现消息的转发,从而使得节点缓存成为影响网络路由性能的重要因素。为优化Epidemic路由协议中缓存管理机制,避免由活跃消息丢弃所引起的路由效率降低的情况,提出了一种基于消息生存属性的缓存管理 (MPBBM)算法。该算法通过综合分析消息转发次数与生存时间等因素对消息传递的影响,制定了优化的缓存替换策略,使得缓存替换过程中有限保留新产生的消息、丢弃即将失效的消息。仿真结果表明,相比于其他缓存管理算法,MPBBM算法能够有效地提升消息交付率,并显著地降低投递时延与网络开销。     

数据传输改进方案在医疗设备监测系统的应用

针对在医疗设备监测系统中,因网络拥塞和储存速度缓慢,造成的网络丢包现象,设计并实现了数据传输改进方案,该方案采用TCP拥塞控制和多线程双缓存算法.TCP拥塞控制通过动态队列管理算法,设定最大丢弃概率,对TCP连接请求进行管控.多线程双缓存算法通过双线程缓存队列对数据包完成储存.实验在45、55、65台设备同时发送数据时...     

空间延迟容忍网络中多链路数据拥塞控制算法

当前延迟容忍网络(DTN)数据拥塞控制相关成果整体控制效果和数据发送成功率性能待优化,本文提出将蚁群算法引入至空间延迟容忍网络中多链路数据拥塞控制。基于数据缓存占用整体状态,将空间延迟容忍网络中节点划分成非饱和与饱和节点。如果节点剩余缓存不能容纳单个数据,那么该节点属于饱和节点;相反则为非饱和节点。利用判断结果得到通信范围的各个节点状态,实时感知给定区域范围内数据拥塞情况。基于网络状态感知,引入蚁群算法,利用转发与复制数据分配方式构成空间延迟容忍网络路由方案,当副本的数量大于1时使用复制方案,反之通过转发方案判断转发数据包与否,通过双重控制方案,提高数据拥塞控制性能。考虑到空间延迟容忍网络中存在频繁断裂与间歇性连接的情况,提出相应路由维护策略。实验结果显示,所提算法能够很好地控制DTN数据拥塞,数据传送成功率也较高,具有可靠性。     

一种基于速率的组播拥塞控制机制

分析了发送者驱动和接收者驱动的组播拥塞控制的优缺点,提出了一种基于速率,由接收者和发送者混合驱动的层次型组播拥塞控制机制RBMCC。在RBMCC中接收者计算本地丢失率,中间节点聚集所有来自其直接子节点的反馈报文,发送方通过最终的反馈报文计算TCP友好发送速率,实现对网络拥塞的快速、准确响应。仿真试验证明,RBMCC具有良好的可伸缩性与满意的公平性。     

数据传输改进方案在医疗设备监测系统的应用

针对在医疗设备监测系统中,因网络拥塞和储存速度缓慢,造成的网络丢包现象,设计并实现了数据传输改进方案,该方案采用TCP拥塞控制和多线程双缓存算法。TCP拥塞控制通过动态队列管理算法,设定最大丢弃概率,对TCP连接请求进行管控。多线程双缓存算法通过双线程缓存队列对数据包完成储存。实验在45、55、65台设备同时发送数据时,数据包的接收成功率为100%、99.6%、99.1%,结果表明:数据传输改进方案能有效提升数据包的接收成功率。     

基于相关性概率的信息中心网络协作缓存策略

信息中心网络(ICN)的节点缓存功能有助于海量内容的高效分发,缓解链路拥塞并减少流量冗余. 传统的缓存策略不利于提高全网缓存的内容多样性和缓存节点的平均命中率,现有研究能在一定程度上解决这些问题,实现了公平的内容流复用,但没有充分考虑节点之间的协作,导致节点缓存的利用率不均. 为了解决上述问题,从当前节点缓存状态对其他节点的影响入手,提出一种基于相关性概率的ICN协作缓存策略,根据路径及相邻节点信息做出本节点的缓存判断,从而有效控制缓存冗余. 仿真结果表明,该方法可以减轻服务器负载,丰富全网内容多样性,有利于提高交错复杂网络节点的命中率和利用率,减少请求跳数.     

片上网络的访存延迟均衡性

对片上网络访存延迟均衡性展开了研究,提出基于总延迟预测的访存报文仲裁技术。首先,依据访存报文后续路径的拥塞信息预测访存报文未来等待延迟,并计算出总延迟。其次,基于预测的总延迟对竞争同一链路的访存报文进行仲裁。在Mesh片上网络路由器中,对该技术进行了设计和实现。实验结果表明:在不同的网络规模和报文注入率下,与经典Round-Robin仲裁机制相比,本文技术能够极大减少片上访存的最大延迟和延迟标准差,减少平均延迟,证明能够获得更佳的访存延迟均衡性。     

用活动IP表和ICMP报文防御IP欺骗DDoS攻击

介绍了分布式拒绝服务攻击的原理;分析了四种具有代表性的防御方法;提出一种针对IP欺骗DDoS攻击的防御方法,在自治系统边界,利用活动IP记录表对进入自治系统的数据包进行处理,来自活动IP的网络流直接通过;没有活动记录的IP数据包被自治系统边界路由器或邻近边界的路由器丢弃,并发送网间控制报文协议(ICMP)超时差错报文通报源节点,IP不活动的IP欺骗DDoS攻击数据包不能到达受害节点;被丢弃的合法数据包由其源节点上层协议或应用进行重传。     

基于分组丢失的高带宽流鉴别算法

提出了一种在网络发生拥塞时对高带宽流量加以鉴别的BDH-RED算法。该算法对发生分组丢弃的数据流的状态信息进行缓存,根据一个流量被丢弃的分组数正比于此流量的到达速率,在路由器计算丢弃历史记录中的分组丢弃数目,并使用组合丢弃比率,在标准TCP流量和高带宽流量共存的环境下,能有效地鉴别出高带宽流量。在仿真实验中将已有的丢弃比率与组合丢弃比率进行了比较,验证了BDH-RED算法的有效性。     

利用路径优先级实现传感器网络中的拥塞避免

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数(CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RP-SI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

Implement Congestion Avoidance in WSN Using Path Priority

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数( CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RPSI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

高QoE的低时延智能网络数据传输调度算法

面向低时延、稳定传输、高用户体验质量(quality of experience, QoE)的网络实时传输需求场景,提出一种低时延智能网络数据传输调度算法。该算法由数据块排队控制策略和拥塞控制策略两部分组成。数据排队控制策略提出了综合数据块的创建时间和有效时限(effective time)的性价比模型,有效地解决了传输时间约束下的信息传输不均衡问题;拥塞控制策略提出了基于使用耿贝尔分布(Gumbel distribution)采样重参数化与混合经验优先级模型改进后的深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)方法,解决了深度确定性策略梯度不适用于离散网络动作空间拥塞控制的问题,并通过学习自适应调整发送参数显著提升了网络拥塞控制质量。实验结果表明,实时传输场景下使用本文提出的排队算法能够有效提升QoE,采用改进后的DDPG进行拥塞控制能大幅降低传输时延。同样场景下,将提出的智能网络数据传输调度算法与排队策略及拥塞控制策略相结合,与传统的网络数据传输调度算法相比,能够更好地兼顾低时延和稳定传输,提供更高的数据传输质量。     

数据中心网络中一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略

在数据中心网络中,高带宽、低时延的链路和多对一的网络结构造成了TCP Incast吞吐率崩溃问题。现有的改进方法都关注于在TCP拥塞避免阶段改进其拥塞控制算法,而忽视了慢启动阶段中激进的指数增窗方式是造成Incast问题的关键原因。因此,该文提出了一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略（gentle slow sTart,GST）,利用已有的拥塞标志位动态反馈缓存拥塞状况,以调节慢启动阶段的增窗速率。实验结果表明,该方法帮助现有的数据中心TCP协议有效地避免了并发传输中的吞吐率崩溃现象,将并发度和吞吐率分别提升了3.4倍和85倍。     

Ad hoc网络中一种新的自适应退避算法

通过分析无线多跳Ad hoc网络中节点由于竞争共享信道引起的拥塞问题,首次提出了一种新的基于接收方的自适应退避算法-RBAB(Receiver-based adaptive backoff)。该算法中,发送方节点根据接收方节点反馈的队列拥塞程度控制竞争窗口的变化,改变节点对信道的竞争能力,从而在总体上控制节点的分组发送速率,达到拥塞控制的效果。仿真结果表明,该算法能够显著提高网络的饱和吞吐量,在MAC层有效控制了网络的拥塞。     

车联网MAC层基于禁忌搜索算法的拥塞控制策略

针对车辆自组织网络中媒体访问控制(media access control,MAC)层广播信标的拥塞控制问题,提出基于禁忌搜索算法的拥塞控制策略。该策略在拥塞检测部分,通过与阈值的比较,判断决定是否启动拥塞控制。在拥塞控制部分,采用禁忌搜索算法,建立禁忌列表,通过最小化传输时延和抖动,得到传输范围和速率的最优值。仿真结果表明,在城市交通道路情景下,基于禁忌搜索拥塞控制的策略相比载波侦听多路访问/冲突避免(carrier sense multiple access with collision avoidance,CSMA/CA)策略,丢包率减小、平均吞吐量增大以及平均时延得到改善。     

OBS网络中边缘电缓存冲突规避机制研究

分析了光突发交换网络中传统的冲突规避技术的优缺点,提出了一种基于边缘节点的电缓存冲突规避机制(EBR)。该机制通过将冲突的突发包偏折到与核心节点直接相连的边缘节点的调度模块的电缓存,来解决核心节点处的交换冲突。该机制在自相似业务源下进行了仿真,仿真结果显示可以较好地降低丢包率,并且代价较小;同时该机制的简单性使其可以很容易地与其他冲突规避机制共存,更好地提高了网络性能。     

基于高效缓存管理机制的可靠消息传输机会网络路由算法

针对基于社区的机会网络路由算法存在的消息无序发送和过期消息管理效率不高等难题,提出一种基于高效缓存管理机制的可靠消息传输机会网络路由算法RMTEB(Reliable Message Transmission Routing Algorithm for Opportunistic Networks Based on Efficient Buffer Management Mechanism)。引入Spray and Wait机制,设计消息传输策略,对消息发送顺序、缓存清除机制以及消息转发机制进行优化,以确保携带消息节点在有限通信时间内向邻居节点转发更多的消息,节点相遇后,判断缓存中过期消息的目标节点是否为当前邻居节点,是则将消息发送给对方,否则删除;通过调整发送给目标节点为邻居节点的消息顺序,优先发送生存期剩余时间小的消息,显著提高消息传输效率,降低传输时延。仿真结果表明,RMTEB算法在传输成功率、平均端到端时延、路由开销比率和平均存储时间等方面均优于经典的Prophet routing算法及其改进算法Social Groups Based Routing(SGBR)。