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。     

多跳Ad Hoc网络TCP拥塞控制改进方案

为改进传输控制协议TCP在无线移动网络环境下的通信性能,减少网络拥塞,分析了Ad Hoc网络Web通信时数据丢失的主要原因,提出了利用探测包探测网络传输性能重新划分网络状态的方法来改进TCP拥塞控制.仿真结果表明,改进后的TCP拥塞控制机制能够明显提高无线多跳Ad Hoc网络环境下Web通信的性能,避免拥塞.     

多跳Ad Hoc网络中TCP性能的改进研究分析

传统TCP是为有线网络设计的,它的拥塞控制机制是假设丢包都是由网络拥塞引起的,然而影响Ad Hoc网络中TCP性能的因素是多方面的,涉及到网络体系结构里面多个层次之间的问题。由于Ad Hoc网络的特性使得传统TCP的性能急剧下降,文中首先分析了Ad Hoc网络中影响TCP性能的主要因素,从协议层入手,分析了各协议层对TCP性能的影响;然后,在对现有改进方案了解的基础上分析比较了目前改善Ad Hoc网络中TCP性能的具有典型的跨层改进方案,为将来的研究工作打下了基础。     

显式控制协议在Ad Hoc网络中的应用

Ad hoc网络是一种无基础设施、无中心控制的分布式自组织对等式网络,在紧急情况下能够简单迅速搭建。而传统的TCP拥塞控制协议在Ad Hoc网络中表现出不稳定性,不公平性,带宽利用率不高以及随着跳数增加吞吐量减少等问题。eXplicit Control Protocol(XCP),即显式控制协议,是一个基于反馈的拥塞控制协议,其通过对注入网络的数据流设置标记并由网络向发送端发送准确定量的反馈信息来实现拥塞控制。本文简单阐述了TCP拥塞控制协议及其一些改进方案在Ad Hoc网络中的缺陷,并主要针对XCP在Ad Hoc网络中的运用WXCP进行了详细的分析和讨论。     

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。     

MAN ETs中基于TCP的网络拥塞识别控制算法

针对现有TCP协议无法区分MANETs网络性能下降原因的问题,分析移动自组织网络的网络拥塞、MAC层及路由中断等现象出现的可能原因,提出基于短期网络吞吐量（short time throughput ,STT）的拥塞识别策略,改进基于带宽估计的慢启动改进算法（improved slow start ,ISS）,在此基础上提出一种适用于移动Ad Hoc网络的拥塞识别控制算法TCP‐AHN （TCP for Ad Hoc networks）。仿真结果表明, TCP‐AHN算法在平均窗口拥塞值、网络吞吐量及分组平均重传次数方面优于传统拥塞控制算法,验证了TCP‐AHN算法的有效性。     

基于GM(1,1)预测的MANET拥塞控制

提出一种用于无线移动Ad hoc网络的TCP自适应拥塞控制机制(TCP_Acc),在给定数据链路层统计带宽的情况下,使用GM(1,1)模型预测未来的网络状态,并根据预测得到的带宽信息自适应地调节拥塞窗口。仿真实验结果表明,该机制能够有效地改进无线移动Ad hoc网络中实时TCP通信的可靠性和无线实时通信的服务质量,如较低的丢包率以及端到端延迟等。     

一种与IPSec兼容的基于有线/无线混合网络的TCP性能优化机制

传统的TCP协议,假设丢包都是由网络拥塞造成的,这不适用于错误丢包比拥塞丢包更容易发生的无线链路,而且现有的很多改进方案无法用于加密通讯中.在分析现有改进算法的基础上,提出一种适用于有线/无线混合网络IPSec兼容的端到端的优化机制.通过接收端数据包到达时间间隔的变化累积来判断无线链路的状况,用ACK标记ELN通知发送端,避免不必要的拥塞控制而导致性能下降.通过NS2仿真实验表明该机制能有效提高TCP传输性能还与现有的安全机制兼容.     

提升无线网络TCP公平性的跨层机制研究

主要研究多跳无线Ad Hoc网络中TCP业务的公平性问题,分析了造成TCP业务不公平的多种原因,并验证MAC层的介质访问延迟能够反映出无线信道的拥塞程度,在此基础上提出基于MAC层传输延迟的邻居区域随机提前检测机制,即Mac-layer Delay and Neighborhood Random Early Detection (MDNRED).该机制主要包括四部分内容:测量MAC延迟;判断拥塞发生位置;发出拥塞通知;节点计算丢包概率.仿真试验证实,在特定场景下MDNRED机制能够在保证一定吞吐率的基础上有效提升各条TCP流的公平性.     

Ad Hoc网络中基于蚁群的多路径路由算法

Ad Hoc网络是由一组移动节点在没有任何现存网络基础设施或是集中管理的情况下形成的动态网络.针时Ad Hoc网络的动态网络环境和负载不均等不利因素,提出了一种基于蚁群的Ad Hoc多路径路由算法(AMRBA),算法具有良好的分布式特性,能为网络提供大量的冗余路径,增强了网络的抗毁性.同时通过对蚂蚁收集到的网络信息所对应的参数赋予不同加权值的方法对路由表进行控制,有效地缓解了Ad Hoc网络的拥塞问题和路由开销过大的问题.仿真结果表明,AMRBA在分组投递率、端到端平均时延等方面有优良性能,改善了网络性能.     

Ad Hoc中的TCP改进方案——Adaptive ADTCP

在分析无线自组网特点及其对TCP性能影响的基础上,提出了一种能够自适应无线自组网状态的TCP改进方案(Adaptive ADTCP）。Adaptive ADTCP在明确辨识网络状态的前提下,首先根据前向路径跳数自适应地调整拥塞窗口增长因子,限制源节点TCP拥塞窗口过分增长,避免造成网络拥塞;同时源节点TCP根据当前拥塞窗口自适应改变发送的分组长度,充分利用网络资源。仿真实验表明,在网络重负载和节点高速移动情况下,Adaptive ADTCP对数据传输的吞吐量有较大提升。     

基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,本文借鉴萤火虫群优化算法的思想,提出了一种基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议。路由协议用萤火虫优化算法的荧光素强度的更新规则与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量及节点间的距离等因素相互映射,改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成Ad Hoc网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现Ad Hoc网络的稳定。仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由协议在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能。     

移动Ad Hoc网络路由修复算法研究

针对移动Ad Hoc网络路由算法本地修复方面,研究移动Ad Hoe网络由于节点相对运动或无线环境变化所引起的链路失效的修复问题.分析传统的本地修复方式采用全网泛洪所产生的大量控制开销对业务传输时延及分组成功交付率等方面产生的影响.采用基于on-the-fly策略的移动Ad Hoc网络路由修复算法研究,构造了将修复请求区域限制在两跳范围内的修复模型,并建立相应的修复函数,从而实现在满足修复概率的前提下降低网络泛洪与控制开销的目标.     

Ad Hoc网络中SWAN模型的改进研究

SWAN模型应用于Ad Hoc网络后,通过NS2仿真表明网络实时业务的分组递交率、业务吞吐量等性能可提高15%左右,平均端到端时延减少90%,但网络非实时业务的性能除业务吞吐量有较大幅度的提高,分组递交率和时延性能均有所下降,为此提出了一种增强的尢状态无线自组网速率控制方案:ESWAN.仿真表明ESWAN较SWAN而言不仪可以提高网络实时业务性能,而且网络非实时业务分组递交率可提高5%,时延减少38%.     

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.     

AODV路由协议的本地修复算法

针对传统按需平面距离矢量(AODV)路由修复算法路由开销大和端到端时延长的问题,提出一种改进的AODV本地路由修复算法。通过路由修复阶段2hop_RREQ和NOTICE报文的传递,将修复限制在断链的2跳范围内。在NS2平台下的仿真结果表明,与传统算法相比,改进算法的路由开销减少约50%,包投递率增加约5%。     

基于TCP传输的移动自组网路由协议性能分析

本文就移动自组网的关键技术之一--路由协议做了性能上的分析.以往对路由协议的仿真,传输的是基于UDP的CBR数据流,其对在移动自组网中传输FTP数据流无指导意义.本文中给出了DSR、DSDV、AODV三种典型协议在节点不同移动速度下的基于TCP传输的仿真,对路由协议的主要性能参数:有效发送量、延时和丢包率进行了统计分析.仿真结果表明:有效发送量DSR好于DSDV,AODV最差;从延时方面分析,DSDV具有最小的端到端延时,而AODV又比DSR好;在对丢包率分析时,AODV的丢包率最大,DSDV的次之,DSR的丢包率最低.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

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。