Netfilter/Iptables框架下基于TCP滑动窗口的串行流量控制算法

传统的基于流量整形的流量控制算法通常需要建立对应的队列模型,实施起来极为复杂,而且所有数据包都要进入整形队列,加大了网络延时。本文从TCP协议拥塞控制和数据包组包机制出发,提出了基于TCP滑动窗口的串行流量控制算法,通过改变TCP发送端窗口的大小来达到流量控制的目的。本文在Linux内核Netfilter/iptables框架中实现了该流量控制方法,在部署的网络环境中,比较了不同参数设置下的算法效果。与CBQ算法相比,该方法降低了数据包在队列中排队整形的延时。     

多并发流无线网状网中的机会路由算法

现有机会路由选择未考虑数据流的分布,可能使候选节点空闲或过载,导致网络吞吐量提升有限.本文将多并发流的机会路由描述成一个凸优化问题,基于对偶和子梯度方法,提出分布式联合候选节点选择和速率分配的多流机会路由算法(Opportunistic Routing for Multi-Flow,ORMF).该算法迭代进行流速率分配,并在速率分配过程中完成候选节点选择.实验结果表明,与基于期望传输次数和期望任意传输次数指标的机会路由相比,ORMF平均可提高33.4%和27.9%的汇聚吞吐量.     

DTN中基于节点价值的效用路由算法

为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法。算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡;同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载;另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间。通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善。因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能。     

多射频无线mesh网中的联合协作路由与信道分配算法

现有的协作路由算法没有考虑多射频无线mesh网中的信道分配问题.为了给多并发业务流提供更优质的网络服务,本文结合多射频多信道技术和协作通信技术来降低同信道干扰并获得协作分集增益.基于协作通信模块虚拟化的方法,本文将联合协作路由和信道分配问题简化为联合直接路由和信道分配问题,将其建模为一个混合整数线性规划问题,并证明该问题为NP-hard问题.为了解决该问题,提出了一种宽松的联合协作路由选择和信道分配算法(Loose Joint Cooperative Routing and Channel Assignment algorithm,L-JCRCA).仿真实验结果表明,L-JCRCA可以有效提升网络整体吞吐量.     

基于博弈的协作路由算法

协作虚拟多输入多输出（VMIMO）传输是一种有效的无线传输性能优化技术。将物理层协作VMIMO技术和网络层路由选择技术相结合,设计跨层VMIMO路由选择方案可以利用VMIMO的分集增益,显著地降低网络传输能耗。如何设计VMIMO协作路由协议抵抗无线网络的自私节点和欺骗行为,保证高数据转发率和低传输能耗成为路由设计中的重大挑战。为了提高自私网络的VMIMO路由性能,提出了一种基于重复路由博弈的VMIMO协作路由算法。该算法将网络划分成多个Group、Group间使用VMIMO传输数据。将Group间路由选择过程建模为重复路由博弈过程。为了提高数据转发的成功率,提出适用度函数评估节点参与数据分组转发的信誉。以此为基础,提出基于适用度的路由选择子算法和路由转发子算法。理论证明所提重复路由博弈可达到帕累托最优。仿真实验结果表明本算法可以促进自私节点相互合作,可获得较高的数据转发率,较好地减少数据传输时延以及能量消耗。     

无线传感器网络中基于隐私保护元的数据聚合机制

提出对聚合中的传感数据提供隐私保护的分布式机制。基于同余的代数特性定义了隐私保护元,无需通信即可实现传感数据的隐私性,且聚合值在簇内得以准确还原。给出了隐私保护元生成方法,该方法无需通信,且支持动态变化的聚合节点。分析表明,与集中式机制相比,避免了基站获取隐私数据及单点失效问题,对分组丢失环境有着更强的健壮性,且通信开销更低;与分布式机制相比,在提高隐私保护有效性的同时通信开销更低。     

一种基于速率的PI主动队列管理机制

PI(proportional integral)主动队列管理机制是应用控制理论中的比例积分控制器设计的主动队列管理机制,其性能优于RED(random early detection)算法,能有效地消除稳态误差.但PI算法默认参数在目标队列长度较小情况下收敛速度较慢;而参数整定上的试凑法,无法同时保障系统的瞬态和稳态性能.研究拥塞产生的原因及其表现形式,提出一种基于报文到达速率的PI算法(Rate based Proportional and Integral,RPI).它根据报文到达速率和队列长度,即拥塞瞬间状况和持续状况计算出合适的丢弃率.通过NS2模拟表明,相对于PI,RPI具有更快的收敛速度和更小的队列抖动.     

适合机会路由的低复杂度分布式信道分配

Opportunistic Routing (OR) involves mul-tiple forwarding candidates to relay packets by tak-ing advantage of the broadcast nature and multi-us-er diversity of a wireless medium. Compared with Traditional Routing (TR), OR is more suitable in the case of an unreliable wireless link and can evidently improve the end-to-end throughput of Wireless Mesh Networks (WMNs). In this paper, we focus on OR in Multi-Radio Multi-Channel WMNs (MRMC-WMNs). This problem has not been well examined and is considerably more challenging than the OR in single-radio wireless networks considered in the existing literature. First, we validate the advantage of OR in MRMC-WMNs. Second, we propose Low-complexity Channel Assignment for Opportunistic Routing ( LcCAOR ), which assigns channels to flows according to the interference state of every node. Third, we implement the LcCOAR in a fully distributed manner. The simulation result shows that compared with OR in Single-Radio Single-Channel WMNs (SRSC-WMNs), the proposed OR can sig-nificantly enhance the throughput to 87. 11% and 100.3% in grid and tree WMNs, respectively.     

Channel Aware Opportunistic Routing in Multi-Radio Multi-Channel Wireless Mesh Networks

Opportunistic routing （OR） involves multiple candidate forwarders to relay packets by taking advantage of the broadcast nature and multi-user diversity of the wireless medium. Compared with traditional routing （TR）, OR is more suitable for the unreliable wireless link, and can evidently improve the end to end throughput. At present, there are many achievements concerning OR in the single radio wireless network. However, the study of OR in multi-radio wireless network stays the beginning stage. To demonstrate the benefit of OR in multi-radio multi-channel network, we propose a new route metric -- multi-channel expected anypath transmission time （MEATT）, which exploits the channel diversity and resource of multiple candidate forwarders for OR. Based on the new metric, a distributed Mgorithm named Channel Aware Opportunistic Routing （CAOR） is proposed. The simulation results demonstrate that MEATT improves 1.14 and 1.53 times of the average throughput than existing expected anypath transmission time （EATT）and metric of interference and channel switching cost （MIC） respectively. The average delay of MEATT is 17% and 40% lower than those of EATT, MIC, respectively.