空间延迟/中断容忍网络拥塞控制策略研究

针对空间延迟/中断容忍网络（DTN, delay/disruption tolerant network）的拥塞控制问题,提出一种基于提前卸载的拥塞控制策略（EOCC,early offloading-based congestion control）。由于空间DTN网络大时延和不能保证时刻存在端到端路径的特点,EOCC主要利用网络节点的本地信息在拥塞发生前就采取措施。具体地,EOCC会时刻监测节点缓存变化速率,在即将发生拥塞时,将消息通过早于最优路径的非最优路径传输,从而缓解节点存储压力。仿真结果表明,采用EOCC的接触图路由获得了更好的性能。     

节点状态感知的延迟容忍网络拥塞控制策略

为了有效提高延迟容忍网络中的数据传输效率,节点普遍采用多副本方式转发数据,然而此种方式将造成网络中冗余数据增多,导致网络拥塞.本文提出了一种带有节点状态感知的拥塞控制策略,根据运动过程中所获知的相关历史信息,节点以直接获取及间接推荐的方式准确地感知网络中各个节点的拥塞状态,进而以分布式的方式动态地为数据选择中继节点,达到更加合理地利用有限的网络资源的目的.结果表明所提出的拥塞控制能有效地改善数据成功投递概率和网络负载率.     

延迟容忍网络中拥塞控制算法分析

先引入延迟容忍网络中拥塞控制的概念与基础知识,其中介绍了几种常用的拥塞检测方式和拥塞研究方向,然后重点介绍了3种拥塞控制算法的实现并在仿真平台下对这3种算法进行仿真分析,最后对延迟容忍网络中拥塞控制算法的发展前景进行了展望.     

基于马尔可夫相遇时间间隔的延迟容忍网络路由策略

在延迟容忍网络中,节点间的连接具有间断性和未知性,源节点和目的节点间不存在完整的通信路径,使得节点仅能通过移动获得的通信机会对待转发消息进行转发,易导致其转发成功率较低。对此,本文提出了基于马尔可夫相遇时间间隔预测的拥塞控制策略(CCSMP)主要是通过规定节点缓存的排队方式和丢弃机制,将预测得到的较早与目的节点相遇的报文排于队首,尽可能丢弃效用值较低的报文,进而解决由于节点缓存有限而带来的拥塞问题。     

延迟容忍网络自适应差错控制方法

根据延迟容忍网络的时延较大、误码率较高等特点,在现有的传输控制层和MAC层差错控制的基础上改进,结合IEEE 802.11 DCF机制的特点,提出一种基于MAC层丢包率的自适应差错控制方案.该方案能有效改善延迟容忍网络的传输时延,满足对时延要求比较敏感的业务的要求.     

一种支持多媒体通信QoS的拥塞控制机制

本文针对Internet传输协议TCP的和式增加积式减少(AIMD)拥塞控制机制不适应多媒体通信,而目前拥塞控制的研究又大多集中在尽量做好(Best-effort)服务上的问题,结合Internet上多媒体通信的特点及其对QoS的要求,提出了一种将多媒体通信服务质量(QoS)控制和基于速率拥塞控制结合起来的拥塞控制的新机制.本文详细地研究了这一机制,并提出了源端多媒体数据流的带宽控制策略、基于动态部分缓存共享(DPBS)的数据包丢失控制方案和接收端计算包丢失率p的方法.最后给出了整个拥塞控制机制的系统结构.     

DTN分发网络中基于数据投递概率的拥塞控制机制

针对DTN网络数据编码分发过程中数据拥塞造成投递性能下降的问题,提出了一种基于主题数据投递概率的节点拥塞控制机制(CCM-DP)。综合考虑节点移动模型、主题包投递概率、节点拥塞程度等因素建立数据投递概率模型,从两方面进行拥塞控制,一方面基于数据投递概率动态调节数据分组转发过程,避免节点因收取过多的数据分组造成拥塞,另一方面,通过设计合理的丢弃策略,降低因拥塞造成数据分组丢失产生的影响。最后,将该拥塞控制机制应用在数据分发过程中进行了仿真分析,结果表明,该方法能提升数据拥塞情况下的数据投递性能。     

基于社会环境的一种优化Prophet延迟容忍网络路由算法

在移动智能终端普及的今天,延迟容忍网络作为数据的补充传输方案具有重要的意义。在社会环境中,节点移动规律具有明显周期性,Prophet路由算法在该类场景中效果较好。因此文章提出了一种基于加强传统概率的路由算法,其在工作日模型下对E Prophet算法进行了仿真实验。实验结果表明,所提出的E Prophet算法在该场景下优于传统的Prophet算法。     

一种基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法

空间通信的TCP大多数是基于Vegas算法,该算法需要对往返时延进行较为精确的测量,这在具有极长且可变时延的信道特征的深空通信环境中很难实现。提出一种基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法,该算法采用数据块的形式发送数据,依据历史数据设定差错容忍度,利用分组丢失率测量值进行拥塞状态判断及发送窗口大小调整,从而使用较小的开销达到较高的传输效率。最后,利用数学建模方法,证明基于分组丢失率测量的差错容忍式拥塞控制算法的吞吐量比传统TCP的Tahoe算法提高34%,比Reno算法提高22%。     

一种基于网络行为分析的移动通信网络拥塞控制方法

文章提出了一种基于非线性动力学的移动．熬母网拥塞控制方法，通过对数据业务的模型进行分析，讨论数据队列长度在平衡点位置的运动情况，从而得出非线性动力学拥塞控制的相关结果，为提高移动网络对数据业务的适应度具有参考价值。     

容迟／容断网络路由技术研究

容迟／容断网络（DTN）由于其长延迟、高误码率及频繁断路等网络特性不满足互联网较短传输延迟、低误码率及存在端到端路径的基本假设,传统Internet体系结构和协议无法直接用于DTN。DTN路由机制可以按照连接的确定性分为确定性路由和随机性路由。确定性路由主要有基于树的路由、时空路由和修正的最短路径路由等方法;随机性路由主要有流行性路由、基于历史消息的路由、基于模型的路由、可控移动路由和基于编码的路由。DTN在游牧计算、军事战场通信、紧急营救及灾后重建方面具有广泛应用前景。     

容迟与容断网络的研究进展

本文简要介绍了容迟与容断网络的基本特征、体系结构、应用领域和比较活跃的研究机构及其主要工作。采用分析和比较的方法,总结了容迟与容断网络路由协议和传输协议的主要研究成果,探讨了相关研究问题,分析比较了容迟与容断网络的仿真工具。最后总结并展望了容迟与容断网络进一步的发展方向。     

基于排队时延和丢包率的拥塞控制

作为拥塞度量,排队时延具有很多优点,但仅利用排队时延并不能完全避免丢包,而在链路缓存不足出现丢包时,排队时延已不能有效反应网络拥塞情况。该文提出了一种基于排队时延和丢包率的拥塞控制模型,该模型采用双模控制的方法。在瓶颈链路上有足够缓存时,模型利用排队时延作为拥塞度量,使各流获得稳定的动态性和成比例公平性。当瓶颈路由器上没有足够缓存不可避免要丢包时,模型利用丢包率作为拥塞度量,使各流仍能获得与不丢包情况下相近的流特性。模型在两种模式的切换中保持稳定,实现平滑过渡。     

基于改进网络模型的大时滞网络拥塞控制算法

随着对网络拥塞控制的深入研究,出现了许多有关网络流量的控制理论及网络模型.Misra等人于2000年基于流体流(fluid flow)理论提出的模型被研究人员广为采用.但模型在推导过程中的一些近似却使得模型对网络行为描述不精确.本文对此从理论和实验结果两方面进行了详细分析,并对原模型进行了改进.基于改进的模型,把一种PID(Proportional Integral Differential)及类PID设计方法用于AQM(Active Queue Management)控制器的设计.对比仿真结果表明,该算法具有更好的性能.     

TCP Westwood: End-to-End Congestion Control for Wired/Wireless Networks

TCP Westwood (TCPW) is a sender-side modification of the TCP congestion window algorithm that improves upon the performance of TCP Reno in wired as well as wireless networks. The improvement is most significant in wireless networks with lossy links. In fact, TCPW performance is not very sensitive to random errors, while TCP Reno is equally sensitive to random loss and congestion loss and cannot discriminate between them. Hence, the tendency of TCP Reno to overreact to errors. An important distinguishing feature of TCP Westwood with respect to previous wireless TCP extensions is that it does not require inspection and/or interception of TCP packets at intermediate (proxy) nodes. Rather, TCPW fully complies with the end-to-end TCP design principle. The key innovative idea is to continuously measure at the TCP sender side the bandwidth used by the connection via monitoring the rate of returning ACKs. The estimate is then used to compute congestion window and slow start threshold after a congestion episode, that is, after three duplicate acknowledgments or after a timeout. The rationale of this strategy is simple: in contrast with TCP Reno which blindly halves the congestion window after three duplicate ACKs, TCP Westwood attempts to select a slow start threshold and a congestion window which are consistent with the effective bandwidth used at the time congestion is experienced. We call this mechanism faster recovery. The proposed mechanism is particularly effective over wireless links where sporadic losses due to radio channel problems are often misinterpreted as a symptom of congestion by current TCP schemes and thus lead to an unnecessary window reduction. Experimental studies reveal improvements in throughput performance, as well as in fairness. In addition, friendliness with TCP Reno was observed in a set of experiments showing that TCP Reno connections are not starved by TCPW connections. Most importantly, TCPW is extremely effective in mixed wired and wireless networks where throughput improvements of up to 550% are observed. Finally, TCPW performs almost as well as localized link layer approaches such as the popular Snoop scheme, without incurring the overhead of a specialized link layer protocol.     

An Improved Automatic Congestion Control Algorithm for Telecommunications Signaling Networks

In a signaling network, the Automatic Congestion Control (ACC) algorithm is used during switch overloads to maintain network throughput. Previous studies have shown that the present (standardized) algorithm performs poorly and suggest that switch throughput can be improved by turning off the algorithm. We propose enhancements to the ACC algorithm which result in significant improvement in network throughput under switch overload. These enhancements can be easily implemented and do not require any changes in the way ACC messages are exchanged between switches (but do require changes in the way a switch throttles calls to an overloaded switch). In this paper we present our enhanced algorithm and illustrate, through analysis and simulations, its effectiveness.     

提供端到端时延和时延抖动保障的QoS控制

 提出了一类具有最大速率控制的速率保障(Maximum Rate Control-Guaranteed Rate,MRC-GR)算法,可对流同时提供速率保障和最大速率控制.当网络各节点执行MRC-GR算法时,提供了确定网络端到端时延上限和下限的方法,针对服从令牌桶模型和同步单元模型的业务源给出了网络时延上限和下限.针对MRC-GR算法实例——具有最大速率控制的最差情形公平加权公平排队(worst-case fair weighted fair queueing with maximum rate control)调度算法进行仿真实验,仿真结果验证了理论分析.