基于队列长度的VANETs广播协议

车载自组织网络中,紧急信息的优先级高于服务信息。当节点接收到紧急信息后就会抑制服务信息的发送,造成紧急信息与服务信息之间发送不公平。针对这一矛盾,提出一种基于缓存队列长度的广播协议(BQLP),该协议通过数据包缓存队列长度来调整信息发送的优先级,缓存队列长度越长,节点发送信息的优先级就越高,从而避免因缓存队列过长而引起的数据丢包。仿真结果表明,BQLP协议不仅提高了数据包和节点的接收率,而且降低了数据包传输延时。     

基于拓扑简化的自相似网络相关参数分析

本文基于简单串联网络拓扑结构的简化,对拓扑简化后的自相似网络的相关参数(节点缓存、节点排队负载)进行分析.通过分析简化前后的网络的性能(平均排队延迟、平均丢包率),提出简化后网络的节点缓存模型和节点负载模型.模型分析的结果分别说明了简化后的节点缓存大小与简化前节点缓存及负载、网络自相似程度之间的变化关系以及简化后节点负载与简化前节点负载、简化前后节点缓存大小比、网络自相似程度之间的变化关系.     

多通道并行传输中接收缓存阻塞的缓解方法

针对多通道并行传输中的接收缓存阻塞问题,分析了引起接收缓存阻塞的原因,提出一种改进的缓解接收缓存阻塞的数据包调度方法,综合考虑通道的带宽、时延和丢包率,引入通道质量的评价函数,优化多通道之间的数据包调度,选择质量最好的通道进行传输,减少由于通道特性不同造成的接收端数据包乱序;提出一种改进的数据包重传策略,基于时延和丢包率选择能使数据包最快到达接收端的通道进行重传;提出一种根据通道的带宽-延迟积估算所需接收缓存大小的方法。仿真实验表明,所提出的调度方法和重传策略能够有效地减轻接收缓存阻塞,与CMT-SCTP相比具有更优的性能,所提出的缓存大小的估算方法也能够准确估算所需接收缓存的大小。     

自相似流特性编码理论的设计与研究

自相似性是无线网络的典型流量特征,而目前基于自相似流特性的编码理论研究相对较少,提出在网络中有突发性自相似流量后,采用通用编码分类器实现数据包的同步,以此来满足不同大小、不同速率的数据包编码要求,通过编码理论减少网络节点的队列长度和延迟时间。通过网络仿真实验验证算法有效性。     

基于流量自相似性的网络队列管理算法

网络流量的自相似性会导致数据突发状态持续,传统队列管理算法无法对网络流量突发状态进行预测,从而影响网络端到端时延、丢包率和吞吐性能。针对该问题,提出一种基于网络流量预测的主动队列管理算法P-ARED。基于网络流量的均值和方差给出网络流量等级的概念,讨论网络流量等级转移概率与Hurst参数之间的关系,提出基于贝叶斯估计思想的网络流量等级预测方法。在此基础上,在对自相似网络流量环境下的平均队列长度、缓存队列长度最小阈值等参数优化设置的基础上,基于Hurst参数和自相似流量等级预测结果,重新设计ARED算法中分组丢弃概率的计算方法,以提高缓存队列长度的稳定性。仿真结果表明,P-ARED算法与对比的主动队列管理算法相比,降低了网络端到端时延和丢包率,提高了端到端吞吐性能,其中平均吞吐量最高提升7.63%,平均时延最多降低17.52%。     

一种自组织的二维元胞自动机网络模型及分析

提出了一种自组织的二维元胞自动机网络模型,并研究了网络中的临界特征和长相关特性。模型中,每个元胞包含一个路由器和随机数目的终端,并且能独立地根据探测到的网络拥塞状况调节其终端的数据包发送速率。仿真结果表明,在拥塞控制机制的作用下,网络能自组织地工作在临界状态,虽然节点间呈现出明显的异构特征,但节点数据包排队长度在时间和空间上仍都表现出较强的相关性。     

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。     

卫星终端突发性业务模型与排队性能分析

随着卫星网络在应急通信中的应用,卫星终端业务的种类不断增加,业务流量可瞬间增大,具有明显的突发性,终端上的数据流量数据呈现出自相似性。利用时间间隔服从重尾分布的ON/OFF叠加模型产生卫星终端的自相似业务流量,并讨论了自相似业务流量输入对卫星终端的丢包率、时延和时延抖动的影响以及对有效带宽的需求。通过仿真,得出了网络终端业务丢包率、时延、时延抖动与系统缓存之间的关系,在此基础上,提出了减少时延、降低丢包率的思路,在带宽和缓存受限的情况下,为信息的高效传输提供了理论依据。     

基于自相似排队模型的片上网络缓存分配算法

为提升片上网络在自相似通信特征下的网络性能,依据片上网络数据流的自相似特性,通过建立虚通道自相似排队模型,提出一种基于自相似排队模型的片上网络缓存分配算法.算法首先利用已建立的排队模型计算虚通道缓存溢出概率,然后依次为溢出概率最大的虚通道缓存队列递增缓存深度,每次增加一个微片,直至达到总缓存配额阈值.实验结果表明,与现有的基于排队模型的算法相比,文中算法在相同缓存开销下可获得更小的平均包延迟,在同等平均包延迟下可节约25％的缓存开销.     

自相似流量下自适应AQM算法性能研究

针对目前网络流量存在的自相似特性,提出了一种自相似流量下的主动队列管理算法--IARED算法.该算法首先根据网络流量的自相似和长相关特性,利用自相似流量的自相关函数来设置平均队列长度计算公式的权值,再根据当前平均队列长度与目标队列长度变化率和当前平均队列长度与上一时刻平均队列长度变化率两个参数来动态调整最大包丢弃概率.仿真实验结果表明,该算法能很好地适应自相似网络的流量变化,可以很好地控制队列长度,降低丢包率和保持较低的排队延迟.     

基于速率和队长的大时滞网络AQM算法

针对网络拥塞控制系统在大时滞网络中产生的不利影响,提出一种基于速率和队长的大时滞网络AQM算法。该算法采用缓冲区队列长度和包到达速率作为网络拥塞的判别依据,在结合Smith预估的模糊PID控制方法中加入速率控制项。仿真表明该算法在大时滞和网络动态变化的环境中拥塞响应较快、收敛时间短,并能较好地将队列长度稳定到期望值附近,提高缓冲区的利用率。     

基于自相似流量的一种新的队列管理算法

鉴于网络流量的自相似特性,结合应对该特性可采用的两种主要措施,提出了一种应对该特性的一种新的队列管理算法。算法包括两部分,一是缓冲区管理算法,另一是队列调度算法。新算法在缓冲区管理上采用了一种“伪扩充”缓冲区的方法。“伪扩充”维持缓冲区总空间的不变的情况下,按照策略增加一个用于处理自相似突发流量的队列。针对“扩充”后的缓冲区,采用基于静态优先级和轮询的队列调度算法。从理论上分析了,两部分的结合产生的新的队列管理算法在应对自相似突发流量中的有用性。     

Dynamic queue level control of TCP/RED systems in AQM routers

One main TCP congestion control objective is, by dynamically adjusting the source window size according to the router queue level, to stabilize the buffer queue length at a given target, thereby achieving predictable queueing delay, reducing packet loss and maximizing link utilization. One difficulty therein is the TCP acknowledging actions will experience a time delay from the router to the source in a TCP system. In this paper, a time-delay control theory is applied to analyze the mechanism of packet-dropping at router and the window-updating in TCP source in TCP congestion control for a TCP/RED dynamic model. We then derive explicit conditions under which the TCP/RED system is asymptotically stable in terms of the instantaneous queue. We discuss the convergence of the buffer queue lengths in the routers. Our results suggest that, if the network parameters satisfy certain conditions, the TCP/RED system is stable and its queue length can converge to any target. We illustrate the theoretical results using ns2 simulations and demonstrate that the network can achieve good performance and converge to the arbitrary target queues.     

一种基于模糊神经网络的可靠流量控制模型

为控制P2P流量,本文从数据缓冲区使用的实时状态出发,提出了一种基于模糊神经网络的拥塞控制模型,该模型把缓冲区划分为两个队列分别存放P2P和非P2P的数据包,通过模糊神经网络预测评估缓冲区队列的拥塞状况,并建立一个评估函数对各队列的空间分配作出指导,使得能够控制各队列的拥塞状况,并动态的调整缓冲区队列的分配,在缓冲区溢出前主动丢包,避免缓冲区锁定。模拟实验的结果表明,该模型在保证网络资源分配的公平性方面取得了较好的效果,它降低了数据包排队延时和丢包率,提高了路由器处理网络拥塞的能力。     

基于流的网络流量特征分析

网络流量特征分析是提高网络性能的基础．其自相似特征是一个普遍存在的现象．通过对主干链路上的流量进行基于流的流量特征的分析，结果表明流间隔时间序列在小时间尺度上的自相似程度较弱，而大时间尺度上的自相似程度较强．进一步的分析表明，流的大小以及ICMP流对流的自相似特征有显著的影响，特别是流大小为1个包的流对其影响更大．     

An algorithm for architecture partitioning in high-speed networks with bursty traffic

This paper analyzes the performance of a switching architecture. The performance measures include the elapsed time of packet transfer and the waiting time to begin transfer. The architecture is partitioned depending on the type of network used and the expected traffic in the network. Every partition has a switch with a buffer that can absorb surges of bursty traffic within the network partition. The buffer size depends on the type of the network and incoming traffic. The partition size depends on the network bandwidth, network traffic, packet size and buffer size. Examples of different networks are used to show the applications of the model. The results show that the elapsed time of packet switch transfer depends exponentially on the number of partitions in the network.     

Matrix analytical model of an ATM output buffer with self-similar traffic

Renewal processes with asymptotically hyperbolic interarrival time distributions are shown to exhibit self-similar behavior. An output buffer of an ATM switch is modeled as a discrete time queue with a single server, deterministic service times and self-similar renewal process input. A matrix geometric solution is found for the stationary distribution of states. For the case of hyperbolically distributed interarrival times, the mean and standard deviation of queue length are plotted for various values of the queue utilization and the self-similarity parameter of the arrival process. The self-similarity is found to have a significant impact on the performance of the queue.     

基于形式化方法的网络业务流Petri网模型的仿真分析

针对自相似业务流的影响,给出具有自相似特性的网络业务流传输过程的随机Petri网模型,使用Petri网分别建立了无限缓冲区的IP层网络模型和有限缓冲区的以太网模型,采用一种马尔可夫随机Petri网的方法对模型进行分析,然后通过实例证明了网络中确实存在着自相似现象,最后利用随机Petri网性能分析工具SPNP对所建立的模型进行了模拟和验证,研究了网络业务流的自相似特性对网络性能的影响.提出的模型在一定程度上能够很好地拟合不同网络的流量特性,为网络构建、网络特性分析和网络性能评估提供了重要的理论基础.