强动态Ad Hoc网的拥塞控制:价格协作和滚动优化

Ad Hoc网络存在着无线多跳连接、节点移动这两个本质的特点.前者引起了与固定网络截然不同的信息流竞争新特点,后者导致了网络状态不断发生变化.首先,在采用链路干扰集描述信息流竞争特点的基础上,将小时间段内网络状态不变的拥塞控制问题表达成非线性优化问题;其次,运用基于对偶分解理论的价格协作法PCA(price cooperation approach)求解该优化问题,构建了一个基于链路干扰集的价格框架.同时,运用队列长度监控、邻居集合近似和HELLO捎带信息这3种技术将PCA转化成在实际Ad Hoc网络环境中可实施的协议.另一方面,运用状态检测和滚动优化方法,有针对性地解决Ad Hoc网络状态不确定时变性带来的问题,相应地设计了自适应优化策略AOS(adaptive optimization strategy).MATLAB仿真结果表明,AOS策略比PCA对网络状态的变化具有更好的自适应性能.NS仿真实验结果表明了PCA和PCA AOS在几乎所有的仿真场景和移动环境下,在重要的性能指标,包括吞吐量、丢包率、公平性等方面,都比TCP,ATCP和ATP有了明显的改进.     

Ad Hoc网络中联合跨层拥塞控制和资源调度

提出一个联合传输速率、链路的传输时间和链路速率的网络利用最大化模型（NUM）,并用对偶分解理论设计该问题的分布式算法。目标是为了得到传输层的最优的端到端的源速率,物理层的功率以及MAC层资源的最优分配,从而使网络利用率达到最大的同时使所有链路的功耗最小。通过仿真实验,验证算法的可行性,能达到预期的目标。     

移动Ad Hoc网络基于路由协议的拥塞控制

为解决Ad Hoc网络的AODV路由协议在通信过程中存在的拥塞问题,提出了改进AODV路由协议的思想。根据网络链路拥塞度的大小采取不同措施和节点路由,建立不相关多径路由分流以避免拥塞。仿真结果表明,改进后的路由协议有效地减少了发生拥塞的几率,从而提高了移动Ad Hoc网络的性能。     

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道, MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.     

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道, MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.     

一种基于跨层功率控制的Ad hoc网络路由算法*

在无线Ad Hoc网络路由协议中引入功率控制不但可以降低网络能量消耗,同时还能改善网络的吞吐量、投递率等性能,已成为当前Ad Hoc网络的一个研究热点.本文提出了一种基于跨层功率控制的按需路由算法CPC-AODV(Cross-layer Power Control Ad hoc On-demand Distance Vector).算法按需建立多个不同功率级的路由,节点选择到目的节点最小功率级的路由来传递分组,并对网络层的数据分组、路由分组和MAC层控制帧的传输采用不同功率控制策略来降低能量消耗.仿真结果表明:算法有利于降低通信能量开销,延长网络寿命,提高网络投递率及改善网络时延.     

Ad Hoc网络基于路由协议的拥塞控制

Ad Hoc网络随着网络负荷的增加,局部的拥塞是导致网络性能大幅下降.采用修改的AODV路由协议,结合链路层的分析,提出了一种节点负载分流的方法.该方法结合了Ad Hoc网络的特点,采用网络层和链路层相互协作,均衡网络流量,提高了网络的整体性能.仿真结果表明,该改进在不同拓扑变化频率和不同节点密度情况下均明显提高了网络吞吐率,改善了网络拥塞.     

一种Ad Hoc网络端到端的TCP拥塞控制改进方案

传统的TCP协议是为有线网络而设计的,它假定数据包的丢失是由网络拥塞引起的,然而在Ad Hoc网络中,除拥塞丢包外,其它非拥塞因素也会引起数据包的丢失。分析Ad Hoc网络影响TCP性能的主要因素,在原有拥塞控制方案MMJI的基础上,提出了一种端到端的TCP拥塞控制改进方案（Imp MMJI）。该方案能根据前向路径跳数自适应调整拥塞窗口的大小,防止拥塞窗口过快增长,当发生路由改变或链路中断时,重新计算拥塞窗口cwnd和ssthresh的值,以确保路由重建前后TCP连接负载率的一致性;并在ACK应答包的TCP首部增加了状态标志位,结合多个度量参数联合判断网络状态,提高网络状态识别的准确性,使发送端实时采取相应的措施。仿真结果表明,该方案能使网络吞吐量得到明显的提高,改善了TCP的性能。     

无线Ad Hoc网络中的功率控制问题

分析了Adhoe网络中节点的能量消费模式,详细论述了几种MAC层的功率控制技术和网络层具有能量意识的路由的主要度量准则,并提出了一些有前景的研究方法。     

一种适用于Ad Hoc网络的拥塞控制算法

Ad hoc网络是一种无基础设施、无中心控制的分布式自组织网络,在紧急情况下能够迅速搭建.目前,在IEEE802.11协议基础上所搭建的ad hoc网络面临的主要问题是在信道达到饱和时,其链路层时延明显增加,以至于其上层的协议无法正常工作.本文提出了一种结合链路层及传输层的拥塞控制算法,通过对传输层拥塞窗口的控制、以及引入报文生命期及优先级,使得网络即使在大业务量时,链路层依然能够保持很低的时延,同时大幅度地提高传输层吞吐率.最后通过仿真,验证了该算法的有效性.     

用于Ad Hoc网络的自适应多速率多播拥塞控制策略

多播提高了链路的传输效率,但易于造成网络拥塞.因此,在网络中实施多播拥塞控制至关重要.然而,由于AdHoc网络的两个本质特点,为Internet设计的多播拥塞控制不适合AdHoc网络:(1)无线多跳连接引起了信息流之间在时间域和空间域的竞争;(2)节点频繁移动导致了网络状态不断变化.首先提出了链路干扰集的概念来描述信息流竞争的特点,将网络状态不变的小时间段内的多速率多播拥塞控制问题表达成一个非线性优化问题,联合运用罚函数法和次梯度法获得此问题的优化解,相应地提出了一种有效的分布式迭代算法.在此算法基础上,针对网络状态的时变性,设计了一种基于状态检测和滚动优化的自适应多速率多播拥塞控制策略——AC2M2.仿真结果表明,分布式算法能够快速收敛到最优解;AC2M2(adaptive congestion control strategy for multirate multicast sessions)策略对网络状态的变化具有较好的自适应能力,所获得的网络性能比TCP-Reno要优越得多.     

移动自组织网络路由协议的节能策略

本文针对移动自组织网绍环境,基于节点能量消耗速度提出了一个新的改进的AODV路由协议。该协议定义了一个有关节点剩余生命期与路由路径跳数的函数,并以该函数值作为路由选择参数进行最优路径的选择,从而使能量充足的节点获得更多参与通信的机会。该协议对网络中节点的能量消耗起到了很好的平衡作用,从而使网络生命期更长。基于NS-2网络模拟器,对该协议与AODV协议进行了模拟实验,实验结果表明。该协议的网络路由负载小,网络运行时间长。     

一种基于信噪比的自组网功率控制算法

能量是影响无线自组网性能的一个很大的瓶颈,作为事实上的无线自组网媒体接入协议,802.11并没有动态调整传输功率的能力,网络在实际应用中的节能效果不好.为了降低网络节点的能量消耗,在媒体接入层802.11协议基础上,,提出一种功率控制算法,以物理层信噪比为基础估计控制帧和数据帧的发送功率.通过OPNET网络仿真软件对算法进行了计算机仿真,仿真结果表明.相比802.11协议,算法有效降低了节点能量消耗,提高了能量利用率,延长了网络的生存时间,同时保持了网络的吞吐量性能,对自组网的理论研究和实际应用提供了一定的参考价值.     

移动自组网基于能量效率的分布式拓扑控制算法

移动自组网中,网络的拓扑结构可以通过调节每个节点的传输功率加以控制,拓扑控制的基本目标是设计基于功率优化的算法,既能维护网络的连通性,又能降低节点的传输功率,延长节点的生存时间,达到优化网络性能的目的.在GG图的基础上,提出了一种基于能量效率的拓扑控制算法VCGG(a varying-cone distributed topology-control algorithm on Gabriel graph).算法采用可变扇区的思想,运用优先删除最远节点的方法(FDFN)选择逻辑邻居节点,建立了一个度有界、平     

一种移动Ad Hoc网络综合选路基准

移动Ad hoc网络路由质量受到很多因素的影响.目前,多数移动Ad hoc网络路由协议利用单一跳数或其他基准作为路由产生的判据,使得协议整体性能的改善比较困难.提出一种考虑节点能量、通信干扰、丢失率和移动性(energy, interference, communication drop rate and mobility,简称EIDM)的综合选路基准.使用自适应权重,该基准能够根据网络状态调节各因子的作用.模拟实验结果显示,EIDM很好地减缓了热点效应.     

Ad Hoc网络中基于DRMR协议的拥塞控制方案

近年来，Ad hoc网络的组播路由协议研究受到广泛关注，但在大规模应用之前必须解决拥塞控制问题.目前已经提出了许多组播路由协议，其中动态广播环组播路由协议（DRMR）在降低控制开销的基础上，能够取得较好的分组递交率和扩展性,但DRMR没有考虑大数据量时的拥塞控制策略，本文提出了DRMR协议上的拥塞控制方案，包括拥塞检测、反馈通知和速率控制一套完整的拥塞控制机制，给出了各参数的计算公式和算法,最后，利用NS2仿真软件对扩充的DRMR协议进行仿真，结果表明，扩充的DRMR协议较好地保证了在高负载下的服务质量．