基于网络演算的无线自组网TCP丢包率上界研究

精确的TCP丢包率上界对无线环境下TCP协议的性能改进具有指导意义;对进入无线自组网节点的TCP数据流进行漏桶管制,节点为TCP流提供基于速率-延迟(Rate-Latency)模型的服务保障,在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导了TCP数据流的丢包率上界模型;在网格拓扑的无线自组网环境下,TCP数据流丢包率的仿真结果都在数值计算的上界范围之内,表明基于网络演算的无线自组网TCP丢包率性能上界模型具有较好的性能.     

基于流量分析的校园网实时通信性能监测系统

随着互联网应用的飞速发展,用户对于网络通信性能提出了更高的要求,目前网络管理者大多通过发送测试报文的方式获取网络性能和服务质量数据。但这种方式会给网络带来负担,无法满足大规模持续性测量,缺乏可扩展性和持续性。同时网络管理者对端到端通信性能缺乏细粒度的测量,缺乏有效的故障监控和定位分析工具。基于此,设计并实现了基于流量分析的校园网实时通信性能监测系统。通过对校园网出口流量中TCP报文的分析,获取网络延时和丢包信息;线性复杂度的分析算法和基于IP对TCP会话的聚合,确保了系统的可扩展性和持续性;实现细粒度的校园网通信性能的实时监控。     

TCP协议在无线网络中的一种改进方法

近年来,无线网络飞速发展,但由于其物理特性的影响,使其不如有线网络那么可靠,无线网络上的丢包率大大高于有线网络.当无线网络中出现丢包后,传统TCP协议会启动其拥塞控制机制,从而造成TCP性能的极大下降.对此提出了一种在传输层上改进wired-cum-wireless网络上TCP协议的方法--WirelessACK响应机制,力图在不改变有线网络的基础上提高TCP的性能.     

利用VPN网关改善远程TCP传输性能的方法研究*

为了改善远程TCP的传输性能,提出一种基于VPN网关的TCP代理方法,通过对TCP数据包的ACK确认号和通告窗口进行修改,屏蔽TCP发送端对于网络丢包的感知,防止了拥塞窗口不必要的降低。实验结果表明,这种方法可以有效地消除高丢包率所带来的影响,提高了链路的利用率以及远程TCP连接的传输速度。     

移动网络中重传超时问题的研究

作为广泛使用的网络传输控制协议,TCP(Transmission Control Protocol)在高速移动网络中遇到了新的性能瓶颈。首先由于移动网络中存在随机位错误导致的丢包,而TCP协议不能有效区分这类丢包与拥塞丢包,导致TCP频繁的降低拥塞窗口无法有效利用移动网络的带宽资源。其次,高速移动网络的发展使得带宽时延积BDP(Bandwidth-Delay Product)进一步增大,在发生丢包时TCP协议中的流量控制将导致性能瓶颈和易引起重传超时。通过Wireshark工具抓取大量的tracing进行分析,发现重传超时的主要原因是重传数据包再次被丢,而TCP又不能发现丢失原因,因此无法进行再次重传最终导致重传超时。针对这一问题,本文提出的方法 DTOR(Detect Timeout and Retransmission)可以帮助TCP检测到重传数据包再次丢失并触发再次重传,DTOR使网络带宽利用率提升了20%左右。     

基于Linux的IP网络数据包发生器的设计与应用

目前进行网络性能测量所得到的只是一个基于模型的估计值,与其实际值有一定的误差,针对这个问题,设计了一个基于Linux的参数可控的网络数据包发生器,阐述了该数据包发生器的设计原理,给出了实现方法,并以发送TCP包为例,详细阐述了数据包的生成及发送过程。最后利用它对网络延迟和丢包率进行了测量,测量结果表明了所设计的网络数据包发生器可对包的大小、数量和发送速率等参数进行准确控制。     

基于DupAck的Ad Hoc网络TCP性能改进

为改进传输控制协议(TCP)在无线网络环境下的性能,分析Ad Hoc网络数据丢失的原因,提出一种区分无线丢包和拥塞丢包的算法。该算法通过在发送端检测返回的重复Ack的相对单向传输时延,探测到网络真实的拥塞状况,以便采取合理的拥塞控制措施。仿真结果表明,该算法能够正确区分无线丢包和拥塞丢包,改善Ad Hoc网络的TCP性能。     

MANET环境下的TCP Veno性能研究

采用NS2对运行在MANET环境下的TCP Veno的性能进行仿真测试,仿真结果表明,在有背景流、随机丢包且存在拥塞的 MANET网络中,TCP Veno的性能优于TCP Reno,且背景流越大、达到拥塞的时间越短、随机丢包越大,TCP Veno的优越性就越明显。但2种协议的兼容性较差,导致数据包的重传率增大。     

Adhoc网络中多种移动模型的TCP性能分析

传统的TCP是为有线网设计的,研究TCP在Adhoc网络中的性能,是改进TCP以适应Adhoc网络的前提。在移动Adhoc网络中,通过大量仿真实验比较了多个TCP版本在AODV和OLSR下对于不同移动模型的性能表现,包括有效吞吐率、端到端延迟、丢包率等,为改进TCP提供了依据。     

基于网络断层扫描的传感器网络链路丢包研究

文中提出了一种基于网络断层扫描的无线传感器网络链路丢包率测量方法,通过边界节点的丢包率来估计传感器内部链路丢包的情况。根据无线传感器网络数据聚合的特点,提出了网络逻辑拓扑和链路报文丢包模型,在将链路报文丢失率推测问题形式化为MLE问题的基础上,用引入修正因子的μ的EM算法来推测链路报文丢失率。NS2仿真结果证明,μ-EM算法推测的链路报文丢失率与预设值更加接近,特别是在大规模网络中μ-EM算法在精确度和有效性方面均明显优于EM算法。     

V2G网络中基于带宽自适应的拥塞控制协议优化

V2G网络下PLC链路带宽受限、高误码率等特点导致现有的TCP NewReno拥塞控制机制缺乏对丢包类型的有效判断,将链路上由噪声干扰的随机错误丢包与网络拥塞丢包统一当做拥塞事件处理,从而造成不必要的拥塞避免,导致了低吞吐量问题.根据此问题,提出了一种基于带宽自适应的拥塞控制算法.该算法通过分组预测拥塞等级感知网络状态,由此估计可用带宽来判断丢包类型,实现了拥塞窗口自适应调节.仿真结果表明该算法在拥塞窗口的增长、吞吐量、公平性、收敛性和友好性等方面都优于现有算法,V2 G网络的吞吐量得到明显提升.     

基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进

针对TCP Westwood(TCPW)在高误码率无线网络环境下不能区分无线丢包和拥塞丢包的问题,提出了一种基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进协议,称之为TCPWBJ。它根据测得的往返延迟抖动划分拥塞等级,区分无线丢包和拥塞丢包,并根据拥塞等级进行相应的拥塞控制。仿真结果表明,TCPW BJ算法在高误码率无线网络中,显著提高了带宽利用率和吞吐量,并保持良好的公平性与友好性。     

MANET中TCP改进研究综述

传统TCP(transmission control protocol)本是为有线网络设计,它假设包丢失全是由网络拥塞引起,这个假设不能适应于MANET (mobile ad hoc network),因为MANET中除了拥塞丢包以外,还存在由于较高比特误码率、路由故障等因素引起的丢包现象.当出现非拥塞因素丢包时,传统TCP将错误地触发拥塞控制,从而引起TCP性能低下.任何改进机制都可以分为发现问题和解决问题两个阶段.首先概括了MANET中影响TCP性能的若干问题;然后针对发现问题和解决问题两个阶段,详细地对每一阶段中存在的各种可行方法进行了分类、分析和比较;最后指出了MANET中TCP性能优化的研究方向.     

基于Vegas协议的包错误检测机制

为解决无线或异质网络中TCP拥塞控制性能不稳定的问题,提出一种基于Vegas协议的包错误检测机制。该机制扩展了TCP Vegas头部选项并允许接收端返回一个发生包错误的特殊ACK给TCP发送端,保留TCP Vegas机制端对端的语义,无须修改基站或中间节点。NS2模拟实验表明,该机制可区分包丢失的原因,能较好避免由包错误产生的超时重传,提高传输性能。     

无线车载网络中一种基于跨层优化的网络编码TCP协议

无线车载网络(Wireless Vehicular Networks,WVN)具有研究价值和重要应用价值,目前关于WVN中的网络编码TCP协议的研究并不多,且对跨层的优化也没有被重视。文中首先针对无线车载网络中不同的丢包原因,给出了一种基于随机线性网络编码的跨层联合优化方法VC-TPC/NC,可以针对不同丢包原因采取不同的处理方式;进一步,重新设计了网络编码层发送端的发送策略,并通过理论分析说明了VC-TCP/NC在时延和网络吞吐量方面的优势;最后,在不同场景下的仿真结果表明,VC-TCP/NC的性能相比于传统TCP与TCP/NC等性能有较大提高。     

Improving TCP fairness and performance with bulk transmission control over lossy wireless channel

The traditional windows-based TCP congestion control mechanism produces throughput bias against flows with longer packet roundtrip times; the flow with a short packet roundtrip time preoccupies the shared network bandwidth to a greater extent than others. Moreover, the blind window reduction that occurs whenever packets are lost decreases the network utilization severely, especially in networks with high packet losses. This paper proposes a sender-based TCP congestion control, called TCP-BT. The scheme estimates the network bandwidth depending on the transmission behavior of applications, and adjusts the congestion window by considering both the estimated network bandwidth and the packet roundtrip time to improve fairness as well as transmission performance. The scheme has been implemented in the Linux platform and compared with various TCP variants in real environments. The experimental results show that the proposed scheme improves transmission performance, especially in networks with congestion and/or high packet loss rates. Experiments in real commercial wireless networks have also been conducted to support the practical use of the proposed mechanism.     

无线传感器网络的能量均衡路由算法

在分析现有的网络拓扑推断算法的基础上,提出一种改进的基于丢包率的多播网络拓扑推断算法。结合接收节点的层次信息、汉明距离及节点接收的探测包数量,能够同时推断网络拓扑结构和链路丢包率,并根据链路丢包率的估计值动态地调整拓扑推断的判决门限值,提高了推断的准确性。仿真实验证明,与现有算法相比,该算法具有更好的性能。     

基于丢包率的多播网络拓扑推断算法

在分析现有的网络拓扑推断算法的基础上,提出一种改进的基于丢包率的多播网络拓扑推断算法。结合接收节点的层次信息、汉明距离及节点接收的探测包数量,能够同时推断网络拓扑结构和链路丢包率,并根据链路丢包率的估计值动态地调整拓扑推断的判决门限值,提高了推断的准确性。仿真实验证明,与现有算法相比,该算法具有更好的性能。     

基于误码丢包率监测的无线TCP改进

针对无线环境下TCP错误调用拥塞控制算法致使性能下降的情况,提出一种基于误码丢包率监测的无线TCP改进方法。利用显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,在数据发送端采用实时误码丢包率监测,并根据监测结果调整TCP段尺寸。仿真结果表明,改进后的TCP吞吐量在误码率为1E-4时超过TCP_SACK和TCP_Reno近1倍。