DTN中蔓延路由协议拥塞控制方案研究

针对在DTN中使用蔓延路由协议,受转发节点的缓存限制,导致递交率因网络拥塞而下降的问题,在分析比较几种报文丢弃策略的基础上,提出一种改进的拥塞控制方案。当拥塞发生时,对节点缓存中超过某个TTL门限的报文进行丢弃。将改善递交率作为主要参数,使用ONE仿真器对改进方案的性能进行仿真和比较。结果显示,这种方案很好地实现了拥塞控制。     

基于双向拍卖的DTN拥塞感知激励策略

为激励DTN自私节点在自身缓存有限时,有效地转发其他节点的消息,提出一种基于双向拍卖的拥塞感知激励策略.该策略中节点根据当前空闲缓存大小和消息接收速率确定自身拥塞程度,结合消息的传递概率和拥塞度并基于双向拍卖模型进行消息的买卖,从而实现节点间的合作.在真实数据集上进行仿真验证,结果表明由于进行了拥塞感知,该策略能够进一步激励自私节点进行合作转发,提高消息传递成功率,减小消息传递时延.     

基于相遇紧密程度估测的延迟容忍网络路由

针对延迟容忍网络中节点运动状态变化频繁、通信路径不完整,使得转发消息仅能通过节点相遇而获得连接机会来完成,以及在不知节点间相关性的延迟容忍网络中盲目转发消息易导致其转发成功率较低等问题,提出了基于相遇紧密程度动态估测的延迟容忍网络路由策略。通过设计节点间的条件相遇时间间隔和连接持续时间的计算模型,来确定节点间关系的紧密程度;定义延迟容忍网络模型,构造最短路径择取机制,动态地选出条件最短路径,对消息进行转发。仿真数据对比显示,所提策略可有效改善网络性能,提高消息成功投递率,降低传输时延和负载率。     

CC-DTN：基于拥塞控制的DTN路由研究

容迟网络（Delay Tolerant Networks,简称DTN）是一种新型的网络体系结构,DTN网络在队列缓存、节点寿命、连接持续时间、动态拓扑结构等很多方面,具有许多不确定性,这是DTN网络的特殊性决定的,DTN技术中最重要的热点就是路由技术。针对节点具有寿命有限,能量紧缺的特点,本文提出了DTN网络蔓延路由协议中的拥塞控制（CC：Congestion Control）方案,从而提出当拥塞发生的时候,通过对数据包TTL门限进行设定,从而可以丢弃节点缓存中的报文。通过仿真结果可以看出,这种方案对于DTN网络蔓延路由协议中的递交性能有很好的改进。     

延迟容忍网络中一种多信息融合的改进概率路由算法

综合利用节点物理状态信息(位置和速度矢量信息)和社会关系信息(历史相遇信息),提出一种多信息融合的概率路由算法(PRMF)。该算法依据节点间距离的远近程度动态调整两类信息在预测相遇关系中的权重,以选择合适的信息来计算传输概率,并依据传输概率的大小选择转发节点。另外,还引入有效的分组副本控制和分组散播策略,并结合预测信息改进了节点缓存管理方法。仿真结果表明:与现有的几种路由算法相比,PRMF保持了较低的平均开销,同时具有最高的投递率和最小的平均延迟。     

信道公平分配的局部拥塞控制算法

提出基于信道公平分配的局部拥塞控制算法FCA(fair channel allocation),在缓解局部拥塞的同时增强信道分配的公平性。为减少获取邻居节点实时缓存信息的通信开销和提高以单一节点缓存是否溢出为检测模型的准确性,FCA采用以节点实时缓存长度预测为基础的邻居节点缓存总长度和分组平均传输延迟作为检测指标的拥塞检测模型。为避免使用独立拥塞通告消息增加信道负载,FCA采用在ACK控制帧中增加一个节点地址位携带拥塞信息。在去拥塞阶段,FCA采用基于实时缓存长度和队列优先权值的信道分配机制保证公平传输和防止部分节点因缓存增速过快导致溢出分组丢失。实验结果表明,FCA在碰撞次数、分组传递率、吞吐量和公平性等方面相比802.11、CODA和PCCP具有显著优势。     

传感器网络拥塞避免与控制的模糊AQM算法

传感器网络节点通信能力有限,当数据到达速率持续超过节点转发能力时网络会发生拥塞;传感器网络是任务型网络,对不同优先级的信息具有不同的服务质量要求.针对传感器网络信息传输的上述特性,提出了一种新的拥塞避免与控制算法FAQM（Fuzzy Active Queue Management）.该算法在综合考虑数据包的随机指数标记概率和优先级权值的基础上,建立了模糊逻辑推理系统,并以数据包丢弃因子作为参量来实现数据流的智能调控.NS2仿真实验结果表明：FAQM算法能减少高优先级数据包的丢弃率和节点间链路的时延,稳定节点队列长度,在有效避免与控制拥塞网络的同时提升网络整体QoS（Quality of Service）性能.     

DTN中基于传染路由的节点拥塞控制策略

DTN中信息传输采用存储转发模式,当节点缓存受限,在该网络中采用传染路由则节点处易发生拥塞。针对此问题提出一种基于传染路由的拥塞控制策略：当节点缓存完全占用又需存储新分组时,遍历缓存,找出转发次数大于等于N次的分组将其删除;若缓存中没有这样的分组,则删除最后一个存入的分组,缓解拥塞,有效提高了网络各性能。     

基于动态获知节点状态的间断连接网络拥塞控制机制

间断连接网络中通常是利用多副本数据转发方式来提高数据成功投递概率;但多副本的数据转发易导致冗余数据副本出现的频率升高。对此,设计了动态获知节点状态的间断连接网络拥塞控制机制(SCCS,State-aware Congestion Control Strategy)。引入平滑数学模型,结合节点间的相遇历史信息,构造了效用函数,从而以间接获知网络信息的方式预测下一时刻网络的拥塞情况,进而以分布式的方式动态选择较为合适的中继节点,以更加合理地利用有限的网络资源。仿真结果表明:与当前性能较好的拥塞控制机制相比,该机制的数据成功投递概率更高,而网络负载率更低。     

适合关键信息可靠传输的节点拥塞避免算法

无线传感器网络节点通信能力有限,有事件发生时,数据产生速率将急剧增大,网络可能会发生拥塞的问题,提出了一种适合关键信息可靠传输的节点拥塞避免算法CAARTKI (Congestion Avoidance Algorithm for Reliable Transmission of Key Information)。算法主要思想是通过引入区分服务,数据包按其重要性不同划分为不同的优先级,高优先级分组优先得到传输。本算法中,节点只有在下一跳节点为其分配了发送窗口才可以发送数据,以避免节点拥塞发生;在链路层考虑拥塞避免的同时,在路由层通过选择可用缓存空间多的邻居节点作为下一跳节点,使关键信息能及时可靠传输到负载较轻的节点,减少由于负载过重时重要信息不能及时传输的可能;在关键信息密集产生时,采用主动丢包策略,丢弃部分低优先级分组,为高优先级分组腾出缓存区间。NS2仿真实验结果表明:CAARTKI可预防拥塞的产生,最高优先级分组的丢包率低,平均网络时延较小,能保证关键信息的及时可靠传输。      

暂态社区感知的ICWN数据转发机制

为了有效解决间断连接无线网络中的数据转发问题,提出了一种暂态社区感知的数据转发机制,运用半马尔可夫链模型描述节点在多个地理位置间的转移过程,预测节点在未来相遇的时间概率分布,确定节点相遇位置和时间,为下一跳中继节点的选择提供了理论依据。实验数值表明,与传统算法相比,所提机制能有效提高节点相遇预测的准确性,在数据成功投递率和传输时延等性能上都有较大的提升。     

基于自适应参数估值的DTN拥塞控制策略

提出基于自适应参数估值的DTN拥塞控制策略APE。APE利用节点本身的信息估算网络的平均延迟和平均跳数等参数,进而计算数据包的保存权值,在网络拥塞时优先丢弃保存权值低的数据包。仿真实验结果表明,与默认的丢弃缓存中最早接收包策略相比,APE较大幅度提升了网络交付率。     

基于消息传输率的时延容忍网络路由

针对时延容忍网络(DTNs),提出基于消息传输率的路由(DTRR)。将每条消息划分若干个消息块。当源节点遇见合适的转发节点就传输消息块,否则就将消息块存于缓存区中。同时,DTRR路由结合相遇频率、相遇时长和缓存区的可用空间,推导链路的消息传输率。再依据消息传输率,选择下一跳转发节点。仿真结果表明,提出的DTRR路由在消息传输率方面的性能优于同类的等待路由(SWR)。     

基于无线传感器网络的跨层拥塞控制协议

无线传感器网络(WSN)中由拥塞引起的大量分组重传以及重传多次失败后的分组丢弃会导致较长的时延、较高的分组丢失率和较多的能量消耗.为了准确探测和控制网络拥塞,提出了一种基于跨层设计的拥塞控制协议,即上行拥塞控制(UCC)协议.该协议利用节点在媒质接人控制(MAC)层中未占用的缓冲器区间大小和所预测的通信流量作为该节点的...     

新型无线紫外光协作通信网络性能分析与研究

为进一步提高无线紫外光通信网络的信息传输质量和网络性能,提出了一种新型无线紫外光协作通信网络,网络中各节点采用解码转发方式,设定各节点优先级,从而实现了网络节点实时转发的协作策略。仿真分析了有无缓存设置和有无协作条件下无线紫外光通信网络的归一化吞吐量、各节点平均时延等性能。仿真结果表明：无缓存设置时,随着数据帧传输成功率的增加,高优先级节点一直有较高的归一化吞吐量,而低优先级节点数据帧丢失,归一化吞吐量下降;有缓存设置时,随着缓存的增加,各节点归一化吞吐量均有所增加;与无协作相比,有协作的紫外光通信网络具有更高的节点归一化吞吐量和平均时延。     

应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法

协议无感知转发支持任意协议的解析和处理,增强了软件定义网络的可编程能力。为提高转发性能,该文提出一种应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法,通过识别匹配和动作的依赖关系,得到匹配字段的绝对位置,用以预先解析报文。为确保流缓存的加速效果,根据匹配类型与表项数量选择应用流缓存的流表。此外,该文对比了单流表缓存与多流表缓存对转发性能的提升,并提出了根据网络流量实际情况的自适应切换策略。通过扩展POFSwitch实现所提方法,并用实际规则与骨干网流量进行验证,应用流缓存后,交换机报文转发速率提升了220%。流缓存可以为可编程数据平面提供更高的转发性能。     

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。     

无线mesh中传输速率抖动抑制策略研究

通过分析无线mesh网络中节点的抖动行为特征,针对节点因拥塞导致的限速行为提出了抖动抑制策略.当访问节点选择流媒体服务提供节点时,通过预测抖动概率效用函数,选择抖动较低的节点为流媒体服务源端节点;构建节点失效恢复策略,当发生拥塞且预测抖动概率较大时,判定节点失效,启动节点替换机制并实现服务迁移.实验结果表明,该策略能有效抑制通信链路的传输速率抖动,提高网络的服务性能,同时验证了网络中节点抖动的客观存在性.     

带有黑洞节点探测的间断连接无线网络数据转发机制

间断连接无线网络利用节点移动产生的通信机会完成数据传输,但网络中的恶意节点通过伪造节点的相遇信息等方法,吸引并丢弃数据,影响网络的运行。该文提出带有黑洞攻击探测的间断连接无线网络数据转发机制,通过节点诚信度、信用度、间接信任度及数据转发能力4维信任属性的评估,获知攻击节点的行为规律,并采用粗糙集理论降低网络运行过程中产生的不确定状态信息引发的误判率,更加准确地对节点的可信性进行判断,进而,合理地为数据选择中继节点。结果表明,所提出的方法能有效提升黑洞节点的辨识率,对网络中其它非协作行为也有一定探测和防御能力,能显著改善网络性能。     

机会网络中一种混合的Epidemic路由算法

机会网络采用存储-携带-转发的路由模式,利用节点移动所形成的相遇机会实现节点间通信。由于网络中节点之间的接触时间周期较短以及节点能量和缓存空间有限,容易导致时延增加和数据分组丢失。为此,提出一种混合的Epidemic路由算法(H–EP算法),通过优先发送目的地址为对方节点的数据分组;同时,根据数据分组的生存时间进行有效的缓存管理;此外,为数据分组设置合理的跳数门限值,达到门限值时,转为直接投递。理论分析和仿真结果表明,所提算法能够在保证分组投递率的同时,有效缩短投递时延,增加缓存利用效率等。