基于NS2的无线网络拥塞控制仿真研究

传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)作为一种广泛采用的传输控制协议,其网络拥塞控制最开始时基于有线网络设计的。传统的TCP协议拥塞控制机制导致TCP协议在无线网中性能下降。本文通过对TCP网络拥塞和网络拥塞控制既有算法的分析研究,提出基于判断丢包原因和相应的错误恢复机制的TCP协议优化思路。并采用NS-2网络仿真器进行仿真实验进行验证。     

面向无线网络的数据传输自适应拥塞控制

为提高无线网络数据传输的数据传输效率,提出面向无线网络的数据传输自适应拥塞控制方法。基于拥塞控制阶段的转换关系,自适应调节无线网络数据传输窗口大小,实现拥塞控制过程中数据传输流量的控制;构建无线网络的拓扑结构,以传输时延为约束,通过数据传输速率确定节点流量积压阈值,确定节点拥塞程度;预估无线网络数据传输各路径的拥塞程度,选定传输速率最高的路径作为最优数据传输路径。实验结果表明,文中方法应用后,可以将无线网络数据传输的吞吐率提高85%,节点死亡率控制在20%以下,并提高了120%的拥塞控制公平性。     

基于GEO卫星链路丢包区分的TCP Westwood改进算法

在分析TCP Westwood (TCPW)算法优缺点的基础上,针对其应用于同步轨道(GEO)卫星链路时存在的不足,结合Vegas、Veno及LogWestwood+等改进算法的优势,基于预测的下一时刻的网络带宽,把窗口调整与带宽利用情况相结合,提出了一种新的适合于GEO卫星链路的基于丢包区分的TCP Westwood改进算法。改进算法将每个阶段的窗口调整与带宽估计、网络状态紧密联系起来,结合网络状态和带宽估计判断拥塞窗口的合理性,动态地调整拥塞窗口,使拥塞即将发生时,窗口能及时下降到适宜的水平,尽量避免由于拥塞而导致的分组丢失。仿真结果表明,改进算法提高了TCP westwood在GEO卫星链路中应用时的性能,具有较好的吞吐量、公平性、友好性和较低的丢包率。     

无线网络中的显式误码丢包指示机制

由于无线环境与有线环境相比,具有误码率高、时延大、带宽低、信道不对称以及频繁的移动等特性,使无线网络中的通信质量难于保证.该文针对这一问题,提出了一种新的无线网络显式误码丢包指示机制,并对其进行了分析讨论.此机制实现简单,所增加的系统额外开销小,能有效地改善无线网络中的通信性能,具有明显的现实意义.     

无线网络的拥塞控制机制研究

由于有线网络TCP拥塞控制机制是建立在拥塞是网络丢包原因的基础上,所以该机制不能适应无线网络中高误码率造成的无线链路丢包的情况。因此,我们提出了一种改进的TCP拥塞控制机制AED和TCP．WX算法,此机制和算法能有效地降低无线网络中的丢包数,提高信道的利用率。     

无线环境下基于丢包区分算法的流媒体拥塞控制

无线环境中存在的链路质量以及切换等的问题严重影响了拥塞控制机制的性能,该文针对此问题,考虑到实际无线链路的差错控制对上层的影响,提出了一种新的基于(M,K)统计测量方式的端到端丢包区分算法,并基于此设计了适合于无线环境的流媒体拥塞控制机制(WTFRC)。通过NS模拟验证,相对于其他端到端丢包区分算法,该文提出的算法的准确度更高,WTFRC可以在实际的无线环境中保持良好的性能。     

改进TCP-Illinois算法在无线网络中的应用

TCP-Illinois拥塞控制算法适用于有线高速网络,应用于无线网络时容易受噪声干扰导致数据丢包现象比较严重。为此,提出一种改进的拥塞控制算法TCP-NewIllinois,通过瓶颈队列的积压程度判定拥塞丢包,在拥塞发生时利用带宽估计值调整拥塞窗口和慢启动阈值,提高无线网络带宽利用率。NS3平台上的仿真结果表明,与TCP-Illinois算法相比,TCP-NewIllinois算法具有更高的无线网络吞吐量及传输效率。     

基于丢包事件统计的TCP-Veno改进算法

针对TCP-Veno在轻负载网络环境中不能有效利用带宽,在重负载网络环境中不能准确区分拥塞丢包和无线随机丢包而造成频繁拥塞等问题,提出一种改进算法TCP-Veno+。通过对一定时间段内拥塞丢包事件和无线随机的丢包事件的数量统计,计算两种不同类型丢包事件的发生概率,在此基础上改进原TCP-Veno的丢包区分算法,提高了丢包区分的准确性。仿真实验结果表明,改进算法在无线异构网络中提高了网络传输性能,同时具有较好的公平性和稳定性。     

无线网络中基于误码丢包的TCP速率调节策略

考虑到TCP直接应用于无线环境的局限性，人们提出了多种TCP拥塞控制的改进机制，这些方案一般没有考虑误码丢包对数据发送速率的影响，不过，链路误码率较高时，TCP发送端若不降低其数据发送速率，势必会引起更多的数据因误码而丢失，降低了数据发送的可靠性，从而增国了移动主机不必要的能源消耗和系统不必要的开锁，为此，该文详细讨论了3种基于误码丢包的TCP速率调节机制，它们实现简单，系统额外开销小，既能有效提高数据发送的可靠性，又不会过多降低系统吞吐量和加大系统时延，并且，为进一步研究TCP在无线网络中的应用提供了良好的参考。     

无线网络拥塞控制最新研究进展

描述了已有的TCP拥塞控制技术的内容和特点,仔细分析了在现有无线网络中实施拥塞控制算法所涉及的技术难点及不足,对各种算法的改进、性能等相关问题进行了比较性研究;并根据目前最新的研究情况,提出把控制与优化理论引入到无线网络拥塞控制中的思路,最后总结出进一步的研究趋势和方向。     

一种面向4G-LTE网络的丢包区分算法

无线网络中的丢包,一般认为是由拥塞或无线信道衰落造成的.在4G-LTE移动网络中,其传输特征的变化使得已有丢包区分算法并不适用.对此,提出了一种针对4G-LTE移动网络的丢包区分算法LDA-LTE.首先,基于LTE基站仿真器构建了真实可控的4G-LTE移动网络仿真测试平台;然后分别采集并分析了4G-LTE移动网络在拥塞和无线信道衰落条件下的传输特征;最后根据以上传输特征,提出了LDA-LTE丢包区分算法,实现了4G-LTE移动网络在拥塞和无线信道衰落同时发生场景中的丢包区分.实验结果证明,在4G-LTE移动网络中,由于网络传输特性与丢包特征的变化,使得传统的丢包区分算法并不适用,所提方法的区分结果准确度更高.     

一种改进的无线网络TCP拥塞控制算法

传统基于有线环境的传输控制协议(TCP)技术无法适应链路质量相对较差的无线环境。为此,提出一种改进的对数增加自适应减少(NewLIAD)算法。在慢启动阶段根据带宽确定最优拥塞窗口,在网络拥塞阶段动态减少拥塞窗口,以保证系统的整体吞吐量。仿真结果表明,该算法有较好的发送速率平滑性,能减少数据抖动,提升无线网络的TCP性能。     

一种TCP友好的无线多跳网络拥塞控制算法

为了改进流媒体在无线多跳网络中的传输质量,提出一种TCP友好的拥塞控制算法.该算法考虑了MAC层的信道竞争,节点通过标记数据包来通知数据流它的竞争状态,数据流基于所估计的竞争状态来控制传输速率.仿真结果表明所提出的算法能更有效地利用带宽,与已存在的算法相比,有较高的吞吐量和较好的平滑性.     

无线TCP友好拥塞控制研究

分析了流媒体业务在无线环境下传输所存在的问题,在TFRC算法研究的基础上,提出了一种适用于流媒体业务传输的无线TCP友好拥塞控制机制WL_TFRC,在接收端引入了丢包区分机制来区分拥塞丢包和无线丢包。     

无线传感器网络能源有效的拥塞控制算法

提出了一种能源有效的无线传感器网络拥塞控制算法。该算法基于缓冲队列使用情况进行拥塞检测,通过扩大拥塞反馈消息的覆盖范围来提高拥塞的缓解速度,使用倍数降低、线性增加的速率调节策略来保证网络吞吐量的稳定,并且在节点拥塞时根据一定策略丢弃数据包以提高网络传输的公平性。仿真实验表明,提出的算法不仅能有效地缓解网络拥塞、降低网络丢包率,还具有较好的能源有效性和网络传输的公平性。     

具有通信时延的无线传感器网络拥塞控制算法

针对具有通信时延的无线传感器网络的拥塞问题,利用图论对无线传感器网络进行建模,借鉴领导者一跟随者的思想设计了一致拥塞控制算法(congestion control based on consensus,CCBC).根据汇聚节点的负载状况,合理地调节所有传感器节点的数据发送速率,给出足够的条件证明算法在变拓扑网络结构和时变时延下的有效性.NS仿真表明,本文提出的算法与其他算法比较,具有较低的丢包率、较高的链路利用率、良好的节能性,能够很好地抑制无线传感器网络中的拥塞现象.     

无线传感器网络中基于最小速率的拥塞控制算法

针对无线传感器网络的拥塞问题,设计了一种基于最小速率的拥塞控制算法。利用分布式动态系统的理论对拥塞问题进行了建模,并证明了该算法能够保证所有节点的发送速率收敛到可用的最小带宽。利用李亚普诺函数证明了算法在变拓扑网络结构下的有效性。NS仿真结果表明,这种最小速率算法能够很好地抑制无线传感器网络中的拥塞现象,保证了较高的吞吐量和较低的网络延时,提高了整个网络的服务质量。     

一种新的基于RTT的丢包率估计算法

已有丢包率估计算法通过对历史记录平滑而得到新的估计值,其缺点是不能很好地反映网络当前的状况。通过分析RTT与丢包率的关系,提出了一种新的基于RTT的丢包率估计算法。通过NS2仿真,与已有算法进行比较,证明该文算法取得了较好的结果。     

一种无线Mesh网络跨层丢包通告机制

现有TCP机制无法有效区分网络丢包是拥塞丢包还是“失聪”丢包。针对该问题,提出一种在无线Mesh网络环境下跨层显示“失聪”丢包通告机制。该机制在系统使用定向天线条件下采用基于忙音的媒体接入控制机制区分数据丢包原因,通过IP和TCP跨层设计显示通告帧和定义的多跳转发规则向源端进行正确的通告。利用该机制对线性无线Mesh网络进行理论推导和分析,并通过数值实验证明其可行性和有效性。