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.

面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制

针对GEO卫星网络带宽时延积较大、拥塞控制机制不完善的问题,提出了一种面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制MMCCM_GEO.首先,在保证接收端请求速率最大化的前提下,将GEO卫星网络中的多速率多播问题转化为非线性优化问题,并采用改进的模拟退火算法对其求解,得到了最优的接收端请求速率.其次,通过采用代理节点实现反馈信息的汇集与丢失数据的恢复,有效地解决了反馈内暴及数据恢复问题.仿真结果表明,与目前GEO卫星网络中典型的多速率多播拥塞控制机制相比,本文的拥塞控制机制有效地提高了数据吞吐量和带宽利用率,降低了GEO卫星网络中的数据传输时延,同时也具备了更好的可扩展性.

一种新的多速率多播拥塞控制策略

本文提出了一种新的多速率多播拥塞控制策略,以满足分层多播接收者的可用带宽异构性。这种接收方驱动的拥塞控制策略,能够根据网络情况变化动态地调整分层的数量及层速率,运用最优层速率分配算法来满足接收者的可用带宽异构性,接收者的可用带宽可以用根据TCP友好经验公式计算出。仿真实验表明,该算法在TCP友好性上有良好的性能,同时它可以明显提高系统的吞吐量。

一种基于主动代理的增强型分层多播算法——AELM

为一种典型的多速率视频多播算法,RLM 通过动态地加入和退出一定的多播组来实现对网络的拥塞控制。然而,RLM 算法存在要求用户协同工作、反应时间长以及对路由表项容量要求高的问题。本文通过引入主动代理反馈机制以及历史相关决策因子对其进行了改进,提出了一种基于主动代理的增强型分层多播算法——AELM。试验表明本文的算法能够解决 RLM 算法存在的问题。

基于SVC视频流的低复杂度多播组分解算法

多播是一种高效率利用带宽资源的技术,可以有效缓解多媒体传输过程中的带宽压力,但传统的多播技术会带来“瓶颈用户”问题,限制多播组内用户的数据速率。多播组分解技术将多播组划分为若干子组并以不同速率接收数据,可以有效解决瓶颈用户带来的速率限制。构建了面向用户端的视频多播传输方案,将可伸缩视频编码(SVC)的分层特点和组分解技术相结合,各多播子组根据实际接收能力解调得到不同质量的SVC视频数据,在保证用户基本视频数据传输的基础上,实现总系统速率最大化。提出了面向资源公平调配的低复杂度多播组分解算法,在改进低复杂度分组(LCS)算法过程中考虑SVC视频层限制,并引入常值向量抑制资源分配不公的情况。经过实验数据模拟和性能评估,所提算法在带宽资源和用户数量变化时,均可以稳定地保持较高的系统速率、频谱效率及系统公平性,且计算复杂度较低,能够实际应用于4G和5G网络架构下的视频传输。

一种最小化编码节点的网络编码优化算法

网络编码能有效地提升多播网络的传输性能,但编码的引入增加了节点的计算开销。为了克服网络编码带来的额外开销,该文提出了在代数网络编码框架下的网络编码优化模型,并在此模型基础上给出了基于改进遗传算法的最小化编码节点算法-(MCN,Minimizing Coding Nodes)。MCN在简单遗传算法的基础上增加了一些新的策略,避免了局部性问题和降低了算法寻优时间。模拟实验结果表明,MCN是有效的而且运行的更快,输出的网络编码方案所需要的编码节点也更少。同时将MCN应用到具有实际意义的网络中,同传统的网络编码相比,吞吐率仍可达到25%以上,而网络的平均延迟和网络开销却大大减少。

小生境遗传算法在网络编码优化中的应用研究

网络编码技术在提高网络吞吐量和传输效率等方面具有较大优势,但该技术需要在节点处进行额外编码操作,增加了编码开销。为通过减少编码边数量来降低编码开销,提出基于小生境遗传算法的网络编码优化算法。通过多目标优化方式来构造适应度函数,保证降低编码边数量的同时可以兼顾网络带宽利用率。该算法在小生境遗传操作中使用自适应交叉和变异概率,避免运算过程中的无效操作,提高了运算效率。实验结果表明,该算法可有效降低编码开销,与简单遗传算法相比,具有更好的收敛性,能够在更短的时间内得到更少的编码边。

基于分层技术的雷达视频传输算法

雷达视频回波数据量大,而不同的视频回波数据用户,其网络带宽不同。本文针对这种问题,提出了一种基于分层技术的雷达视频传输算法,以实现最大速率的雷达视频回波数据传输,保证对雷达视频数据进行不同利用的用户在其可用的网络带宽限制条件下,尽可能地接收更多的数据。算法采用的技术成熟,实现简单,对工程应用较为有效。

一种宽带网络交换技术——DTM交换

在电路交换、分组交换和ATM交换的基础上,研究了一种新的交换技术——动态同步传输模式(DTM)。DTM是基于电路交换的宽带网络技术,这种技术可以动态地分配时隙。DTM将IP业务与电路交换下的语音通信融合起来,提供基于多播多速率信道的服务,可以充分利用光纤容量,大大提高现有电路交换系统的性能和效益。