Slotted Optical Burst Switching (SOBS) networks

In the paper, we study Optical Burst Switching (OBS) networks. Since OBS still suffers high loss ratio due to the lack of buffer at the OBS core routers, we study methods to reduce the loss without using optical buffers. We consider time-slotted OBS called Slotted OBS (SOBS), where routers are synchronized and only send fixed length bursts at the beginning of time slots. Our simulation results show that SOBS reduces the packet loss probability significantly. Moreover, we show that SOBS can be implemented with little or no additional cost and has other advantages such as providing better support for Quality of Service (QoS).     

构建网络的新方法：基于环路的混合交换光网络*

为了能够更好地支持突发性数据业务,提出了一种新型网络交换结构——基于环路的混合交换光网络（cyclebased hybrid switching optical networks,CHSON）。该网络结合了光电路交换（OCS）和光突发交换（OBS）两种交换技术,不仅可以有效地降低网络节点的分组转发压力,而且能够较好地承载突发性数据业务。首先介绍了CHSON的网络结构和虚拓扑设计,然后阐述了节点设计及其执行流程。仿真表明,CHSON具有比OCS网络更低的丢包率,而且在丢包率和平均分组延时方面,CHSON较     

一种基于DPSO的无线传感器网络QoS路由算法

针对无线传感器网络中不同业务对服务质量(QoS)的不同需求,提出一种基于离散粒子群优化(DPSO)的无线传感器网络QoS路由(DPSO-QR)算法。算法将路由建立过程抽象为多目标优化过程,以节点间通信的传播损耗、时延、带宽、丢包率为优化目标,利用DPSO算法实现多目标优化,为拥有不同QoS需求的网络业务提供满足其特有需求的优化路由。仿真实验表明:与SAR,EQR算法相比,DPSO-QR算法降低了网络平均端到端时延,减小了丢包率,延长了网络寿命。     

超宽带无线传感器网络性能分析

超宽带（UWB）无线电技术是近年来发展迅猛的新型通信方式,它无需中频和射频电路,对于减小体积和降低能耗具有特别的意义,尤其适合无线传感器网络（WSNs）。利用UWB信号的物理特性,将信道按照时间方式划分成一个个时隙作为子信道供不同的节点使用,分析了WSNs中不同子信道个数下,节点的发送概率和分组冲突概率的关系,得出了多信道方式下有利于减小分组的冲突概率的结论。     

c-HyLabs混合光交换网络上的多播机制研究

在WDM网络中有两种全光多播方式,一种是OCS（光电路交换）网络中基于光树的多播,另一种就是在OBS（光突发分组交换）网络中基于突发分组的多播。这两种方式都有各自的优缺点。在分析这两种交换技术优缺点的同时,提出了一种采用混合交换技术的新型光交换网络（c-HyLabs）,并提出了在此网络上实现光多播的机制。通过OPNET的仿真表明,该混合光交换网络在相同条件下其延时及丢包率等性能均优于OBS网络多播。     

自适应分组长度策略获得最低延迟*

无线网络容易受到干扰、信道质量波动大。为了保证实时性要求较高的应用的延迟要求、减少分组头部开销,通过对网络层以及物理层的联合优化提出了基于符号个数的自适应分组长度策略（简称K-PK策略）。这个策略是将泊松分布到达的符号流中连续到达的k个符号聚合,添加固定长度的分组头部形成分组。仿真与分析表明,在一定信道误码率条件下,存在一个最优k值能获得最低延迟,平衡分组头部开销。K-PK策略相比基于固定时隙组包策略（简称T-PK策略）更能适应信道质量比较差以及波动大的情况,更符合现实的需要。     

一种适用于无线通信网络的随机提前检测算法*

在无线通信网络环境下,提出了一种改进的基于平均队列长度和等待时间的随机提前检测算法.这种算法根据平均队列长度和等待时间计算数据包的丢弃概率.仿真结果表明,与单纯基于平均队列长度的RED算法相比较,在大的数据业务负荷条件下可以获得相对更大的吞吐量、更低的丢包率以及较低的时延抖动,从而能更有效地实现无线网络中的拥塞控制.     

非线性高阶RED拥塞控制算法

针对随机早期检测(RED)算法在网络拥塞不严重的时候丢包率相对较大,而在较严重的时候丢包率相对较小的问题,提出了一种非线性高阶RED拥塞控制算法,目的在于提高算法对网络拥塞的调节能力。该算法建立了一个高阶分组丢弃函数模型,在最小门限值附近丢包率缓慢增长,在最大门限值附近丢包率快速增长,有效地控制了平均队列长度。NS2仿真实验验证了改进算法可有效地提高网络性能。     

基于平均变化率和空闲长度的丢包概率模型

针对RED队列丢包概率模型在计算丢包概率时精确性不足且未考虑网络流量的自相似性问题,提出了基于数据包入队速率平均变化率和队列空闲长度的队列丢包概率模型（DRED）,给出了相应的实现算法。DRED将网络流量状态引入到丢包概率的计算过程中,丢包概率随着网络流量状态的变化而变化,克服了RED队列丢包概率模型在平均队列长度大于队列最大阈值小于队列最大长度时直接将到达的数据包全部丢弃的弊端。实验结果表明,与RED相比,DRED丢包概率的计算更加精确,丢包率有所降低,吞吐量相对提高,端到端时延虽稍有增大,但时延抖动较小,网络的整体性能有一定提高。     

Multi-indicator Active Queue Management Method

A considerable number of applications are running over IP networks. This increased the contention on the network resource, which ultimately results in congestion. Active queue management (AQM) aims to reduce the serious consequences of network congestion in the router buffer and its negative effects on network performance. AQM methods implement different techniques in accordance with congestion indicators, such as queue length and average queue length. The performance of the network is evaluated using delay, loss, and throughput. The gap between congestion indicators and network performance measurements leads to the decline in network performance. In this study, delay and loss predictions are used as congestion indicators in a novel stochastic approach for AQM. The proposed method estimates the congestion in the router buffer and then uses the indicators to calculate the dropping probability, which is responsible for managing the router buffer. The experimental results, based on two sets of experiments, have shown that the proposed method outperformed the existing benchmark algorithms including RED, ERED and BLUE algorithms. For instance, in the first experiment, the proposed method resides in the third-place in terms of delay when compared to the benchmark algorithms. In addition, the proposed method outperformed the benchmark algorithms in terms of packet loss, packet dropping, and packet retransmission. Overall, the proposed method outperformed the benchmark algorithms because it preserves packet loss while maintaining reasonable queuing delay.     

DTN中考虑连接时间的概率路由算法

鉴于连接时间对报文能否成功传输有重要影响,提出考虑连接时间的概率路由算法。该算法基于连接时间和历史相遇频率两个因素来估计递交概率,从而大大提高了报文成功递交的概率,减少了报文传输中断的发生。仿真结果表明,与传统的概率路由相比该路由算法具有较高的报文递交概率和较低的网络开销率。     

基于拥塞及内存感知的SD-WAN故障恢复

在软件定义广域网(SD-WAN)中, 链路故障会导致大量丢包, 严重时会引起部分网络瘫痪. 现有的流量工程方法通过在数据平面提前安装备份路径能够加快故障恢复过程, 但在资源受限的情况下难以适应各种网络故障情况, 从而使恢复后的网络性能下降. 为了保证网络在故障恢复之后的性能并减少备份资源的消耗, 本文提出一种基于拥塞及内存感知的主动式故障恢复方案(CAMA), 不仅能够将受影响数据流进行快速重定向, 还能实现负载均衡避免恢复后潜在的链路拥塞. 实验结果表明, 与已有方案相比, CAMA能有效利用备份资源, 在负载均衡上有较好的性能, 且仅需少量备份规则即可覆盖所有单链路故障情况.     

一种丢包区分方法及其在Linux下的实现

针对传统拥塞控制机制在无线链路丢包的情况下出现的盲目降低拥塞窗口、TCP吞吐量下降的问题,研究无线/有线混合环境下基于该机制的一种丢包区分方法——WECN,在Linux操作系统下进行实现。搭建混合网络实验床仿真WECN与TCP Reno, TCP Westwood 2种协议相结合的网络模型。测试结果表明,WECN能扩展到已有的TCP协议中,提高含无线链路网络中TCP的吞吐量。     

基于错误传播模型的非均等视频流丢失保护

提出一种适用于丢包网络、面向图像组（GOP）层的非均等视频流丢失保护方案。利用GOP中不同帧之间的非均等显著性,将不同数量前向错误校正包分配到GOP层的不同帧中。采用帧间包交错机制将突发包丢失分散到不同帧上,提高处理突发包丢失时的鲁棒性。仿真结果表明,在不同信道丢失模式下,该方案能提高视频接收质量。     

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.     

OBS网络中基于优先级与概率的偏射路由算法*

摘 要：为了保证OBS网络中不同优先级业务的服务质量和解决偏射算法在偏射控制上的问题,提出了一种基于优先级与概率的偏射路由算法。该算法根据突发包的优先级和转发概率来控制突发包的偏射,并从网络突发阻塞概率的意义上寻找最佳偏射路由。当冲突发生时,分割优先级低的突发包,并将分割突发包偏射到空闲的链路上;节点根据链路上指定的权值,按概率为分割突发包选择一条可以使网络突发阻塞概率最小的最佳偏射路由。仿真结果表明,虽然网络中可选路由数目的增加对网络性能的改善非常有限,但是该算法能够有效的降低整个网络的丢包率,并且得到的高优先级突发包的丢失率低于低优先级突发包的丢失率,从而很好的保障了网络的服务质量。故这种方法能够有效的提高OBS网络的性能。     

基于节点状态的无线Mesh网络路由算法

分析动态源路由(DSR)协议,提出一种基于节点状态的路由算法(NSBDSR),并将其作为WAM网络的路由协议。该算法能避免网络中间节点为转发分组而必须保持最新路由的问题,使节点仅维护与之通信的节点路由。在NS-2上的仿真结果表明,NSBDSR能有效降低路由中断概率,增加路由流量,减少网络时延和丢包率。     

光突发交换网络中支持服务质量的一种新方案

提出了光突发交换网络支持服务质量的一种新方案.在此方案中,核心节点根据到达的数据突发的优先级别,将每一出口链路的数据信道进行分组.每一组别的数据信道数主要取决于相应优先级别的数据流量.通常情况下,属于某优先级别的数据突发会被调度在相应组别的数据信道上.在高优先级别的数据突发未能预留在其相应组别的数据信道上时,可尝试为其在低组别的数据信道上预留,甚至抢占低组别内已经被预留的信道;低优先级别的数据突发不能被预留在高组别的数据信道上.另外,也考察了抢占数据突发长度与被抢占数据突发长度之间的关系.     

带有扩散程度估计的机会网络分组调度机制

根据数据分组扩散程度与投递状态具有直接关系的特点,提出一种带有数据分组扩散程度估计的机会网络分组调度机制。通过机会网传输机制估计每个数据分组的扩散程度,利用动态效用函数估算其效用值。在分组调度时删除效用值小的数据分组,以节点之间的相遇概率作为数据分组优先转发的依据。仿真结果显示,该机制能够提高数据分组的成功投递率,降低网络负载率及数据分组的传输时延。     

VPN网络中的TCP性能改进方案

随着网络规模的增大,数据的传输延迟和丢失概率也随之增大,进而对TCP传输造成了较大影响.针对此现象,本文提出基于VPN网关的快速重传机制,通过在VPN网络中引入隧道重传协议,降低点到点传输中TCP数据的丢失概率,并为TCP协议提供一条可靠的传输链路.实际的测试表明,网关上的快速重传机制可以有效减小数据的丢失概率,并由此提升TCP协议的传输性能.