基于时间阈值丢包率估计的网络断层扫描技术

基于现有单播测量技术研究,提出一种改进的单播测量方法——增加时间阈值的测量法,对网络链路丢包率进行测量。该方法通过为探测包的发送方式设定阈值,即设定同一数据包对间的时间阈值与不同数据包对间的时间阈值,并通过对收集到的数据使用伪似然估计方法PMLE计算得到网络链路丢包率。实验结果表明,采用该方法可以获得更多的有效测量数据,测量结果更接近链路性能的真实情况。     

无线传感网络中基于时延感知的背压路由

背压路由算法已广泛应用于传感网络,其优化了吞吐量,但其存在数据包传输时延大的问题。为此,提出基于时延感知的背压路由(Delay-Aware Backpressure Routing, DABR)路由。DABR路由估算数据包驻留在队列中的时间(驻留时间),并依据数据包队列积压差和驻留时间决策路由,优先传输驻留时间长的数据包,进而在损害网络吞吐量性能前提下,缩短数据包传输时延。仿真结果表明,提出的DABR路由提升了数据包传输成功率,并降低了数据包传输时延。     

无线传感器网络时间同步算法研究

在洪泛时间同步协议的基础上,提出一种层次时间同步协议。该协议采用层次结构机制收集统计网络中每个节点的子节点数,消除叶子节点广播信息数据包的环节。仿真实验结果表明,该协议可以取得与洪泛时间同步协议一样的精确度,且能量消耗仅为洪泛时间同步协议的74%。     

D2D网络中基于截止时间约束的网络编码重传方法

最近研究表明,结合D2D与网络编码技术可以显著地提高无线网络的吞吐量。对于视频直播、在线游戏等实时应用而言,通常数据包的接收具有截止时间限制,超出该时间限制的数据包对用户来说是无效的。为最大化用户可及时接收的数据包数量,提出了基于截止时间约束的网络编码(IDNC)重传方法。首先,将问题建模为整数线性规划问题,并证明了这是一个NPhard的问题。其次,为降低求解的复杂度与计算量,构造了IDNC图,用于表示满足截止时间约束的编码组合,并提出了高效的最大权重团搜寻算法。最后,仿真验证了所提方法的有效性。     

机会网络剩余路径投递时间估计方法性能分析

差分队列服务是一种以包为粒度的队列调度算法,其剩余路径投递时间估计方法的好坏,将显著影响其在机会网络这种链路连通性低、拓扑变化频繁环境下的性能。现有的剩余路径投递时间估计方法尚未验证其在机会网络中的性能。文章比较差分队列服务与最早截止期优先算法,通过仿真测试了一种基于历史信息有效性的剩余路径投递时间估计方法在机会网络场景中的性能。实验证明应用该方法能有效地提高传输成功率,也导致平均端到端时延的变化幅度更大。     

无标度网络上的动态局部路由策略设计

如何针对无标度网络的物理特性进行路由策略设计和优化是一个值得深入研究的问题。提出了一种参数可调的动态局部路由策略,该策略基于网络节点的转发能力及节点处数据包队列长度设计,能够通过调整参数来优化路由策略,使网络容量及平均网络数据包路由时间达到最优。通过仿真确定了最优参数[α]近似等于0.5,该参数使得网络节点处的数据包数与节点处理能力基本成正比关系。应用平均场方法证明了最优参数的理论值与实验值吻合。与经典的局部路由算法进行了仿真比较,结果显示该算法更有优势。     

用C4.5算法对局域网数据报进行行为分类

局域网传输的数据报中携带大量与数据包相关的信息,这些信息在一定意义上反映了数据报的行为。对数据报行为进行分类可为局域网上的网络入侵检测提供重要依据。文中提出使用C4.5决策树分类算法对局域网数据报进行行为分类,并与以往常用的几种分类算法进行了比较。实验表明,C4.5算法对于该问题无论在分类效率还是在分类正确性方面均有很大的优势。     

基于马尔科夫链的802.15.4协议MAC层数据包服务时间研究

针对802.15.4MAC层数据包平均服务时间优化问题,提出了一个基于超帧结构的节点状态转换机制,并分析了数据包服务时间定义,然后通过对节点状态的马尔科夫链建模,推导出网络主要状态的稳态概率和数据包服务时间的分析式;最后研究了参数NB、BE、SO对节点稳态概率数据包服务时间的影响。研究结果表明,与其它具有休眠的节点模型相比,数据包平均服务时间平均降低了2.3%。模型较好的描述了802.15.4网络节点的工作特点,且均衡的协议参数配置可以改善数据包的传输性能,为提高网络的实时性提供应用参考。     

Ad Hoc网络中基于智能天线的包调度算法

针对智能天线系统中数据包队列头阻塞和“聋节点”问题,提出一种新的数据包调度算法。根据智能天线的方向性网络配置矢量,将节点周边空间划分为干扰区域和自由区域,依次为待发队列中数据包的目的地址匹配可用的自由区域,进行数据传输。仿真结果表明,该算法能有效消除队列头阻塞和“聋节点”,从而提高Ad Hoc网络的吞吐量性能,降低网络时延。     

洋葱路由追踪技术中时间特征的建模与分析

针对洋葱路由匿名通信机制,现有研究工作提出了多种基于时间特征的追踪技术方案,但对如何从理论上解释时间特征可用于追踪的原因,以及如何确定为形成特定时间特征所需调制的报文延时幅度等问题缺乏相应研究.以目前广泛使用的第二代洋葱路由Tor匿名通信系统为研究对象,深入分析其数据包调度策略,建立相应数学模型,并提出数据包输入和输出缓冲区的平均队列长度和网络层报文数量估算方法.在此基础上,结合提出的时间特征差异度度量方法,解释说明能够借助时间特征来进行匿名通信追踪的原因,同时得出影响追踪效果的3个具体因素.进一步,针对ON/OFF流水印模型,推导出在满足一定水印检测率前提下应调制的报文延时幅度.通过Tor实验环境验证了理论分析的正确性.研究成果为后续匿名通信相关研究提供理论和实践指导.