流与路径绑定的并行多路径SCTP的设计与实现

随着通信终端上多个网络接口的实现成为可能,并行多路径传输因其具有较高的传输效率而成为研究的热点。本文设计实现了一种SCTP流与路径绑定的并行多路径传输解决方案,将不同的流映射到合适的路径上进行传输,从而解决多路径接收端数据分组乱序的问题,提高网络传输的吞吐量。

无线环境下基于SCTP的并行多路径传输

随着网络接入技术的多样和接入设备的廉价,越来越多的移动终端具备多家乡的特性,而现有TCP/IP协议栈只能使用单一接口传输数据,无法充分利用多家乡的优势。在流控制传输协议(SCTP)基础上,设计了路径选择模块和快速路径切换模块,实现了一种无线并行多路径传输(Wireless CMT)解决方案,使得多家乡终端能够同时使用多个接口并行传输数据。在实际无线网络环境对Wireless CMT带宽聚合效果和快速路径切换效果分别进行测试验证。测试结果表明,Wireless CMT使无线网络传输效率和可靠性都得到了明显提升。

并行多路径传输过程数据相似性检测仿真

为提高数据传输过程的挖掘效率和原始数据的质量,提出了一种并行多路径传输过程数据相似性检测方法。首先,通过位码代替法计算并行传输过程数据架构的相似度,然后利用优化编译剔除数值化后的公共子代表式,并将其转化成汇编数据。这一过程中,由于传输偏移地址、函数地址、部分跳转指令与立即数存在大量噪声,因此需通过反汇编过程对噪声滤波进行归一化处理,从而构成汇编数据集合,再利用下三角矩阵将传输数据之间的相似度对比转换为储存矩阵之间的相似度对比,并计算矩阵内架构相似度与语义相似度,实现数据相似度检测。仿真结果证明,相比于传统方法,上述方法的数据召回率和检测损耗较小,且相似性检测误差较小,有效性更高。

SCTP并行多路径传输在车载网络中的应用研究

讨论了SCTP的基本属性,与TCP和UDP相比SCTP并行多路径传输机制更适合应用于车载网络环境。为提高SCTP并行多路径传输机制在车载网络环境中的传输性能,对SCTP并行多路径传输机制运用于车载网络环境中存在的不足之处进行了分析,针对由无线信号错误导致的拥塞问题和接收端缓存问题提出了适应性的改进算法,包括改进的拥塞控制算法和超时重传算法。在NS2仿真平台下进行了仿真实验,仿真结果表明,改进后的SCTP-CMT协议在吞吐量上较改进前有明显提升。

结合多路径的高分辨率遥感影像建筑物提取SER-UNet算法

针对深层卷积较难兼顾全局特征与局部特征从而导致提取建筑物边缘不准确和微小建筑物丢失的问题,以注意力机制和跳跃连接为基础提出SER-UNet算法。SER-UNet算法在编码器阶段耦合SE-ResNet和最大池化层,在解码器阶段关联SE-ResNet与反卷积层,通过跳跃连接将编码器提取的浅层特征和解码器提取的深层特征进行融合后输出特征图。验证SER-UNet算法的有效性,在MAP-Net网络并行多路径特征提取阶段使用SER-UNet算法替换原网络中的特征提取结构,分别在WHU数据集和Inria数据集上进行评估,IoU与精度分别达91.46%、82.61%和95.67%、92.75%,对比UNet、PSPNet、ResNet101、MAP-Net网络,IoU分别提高0.49%、0.14%、1.89%、1.57%,精度分别提高0.14%、1.06%、2.42%、1.09%。分析SER-UNet算法的泛化能力,将级联SER-UNet的MAP-Net网络在AerialImage数据集上进行提取验证,IoU与精度分别达85.32%和94.13%。结果表明,结合SER-UNet算法的MAP-Net并行多路径网络表现出较好的提取精度与泛化能力。此外,SER-UNet算法可以有效地嵌入PSPNet、ResNet101、HRNetv2等网络中,提升网络特征表示能力。

多路径并行传输中接收缓存阻塞问题的研究

本文研究了多路径并行传输情况下接收缓存阻塞问题产生的原因及对传输性能的影响.同时提出了一种适用于多路径并行传输吞吐量分析的建模方法.该模型能够通过路径丢包率、往返传输时间等参数对吞吐量进行估计,并综合考虑了快速重传、拥塞窗口与接收缓存容量的关系对结果的影响.通过与仿真结果进行比较可以看出,该模型能够在网络性能参数发生变化时很好的预测吞吐量的变化情况.

多路径并行传输中吞吐量的建模与分析

本文提出了一种多路径并行传输情况下吞吐量的建模方法,并在保证准确度的前提下给出了优化算法.模型结合不同传输阶段的特点对拥塞窗口的增长机制进行了分析和说明,通过往返传输时间和拥塞窗口的变化情况对吞吐量进行估计.在Matlab平台上实现该模型可以发现,优化算法能够大大降低复杂度,同时模型计算结果和仿真结果的拟合程度较好.

基于并行化多路径的IPv6网络拓扑发现算法

传统的基于源路由机制的Traceroute6拓扑发现方法应用于IPv6网络时存在效率低、耗时长等问题,为此,提出了并行化多路径(Parallel Multi-Traceroute,PMT)发现算法,通过规则对庞大的探测空间进行压缩,同时改变ICMP包的收发方式.在华南理工大学校园网上对PMT算法的准确性、完整性以及效率进行了测试,并与传统的Traceroute算法进行对比.结果表明:使用PMT算法得到的结果与实际网络更加吻合,源路由机制对拓扑完整性、准确性起到了很好的补充作用;PMT算法的探测时间比未改进的传统的Trace-route算法平均缩短89%,可以满足IPv6校园网络拓扑发现的实际需求.

多路径并行传输中传输路径选择策略

该文首先在实验分析的基础上,发现在互联网端到端传输层多路径并行传输(CMT)中,当端到端关联中路径间的特性参数如丢包率和延迟存在较大差异时,部分路径并行传输的吞吐量优于全部并行传输的吞吐量,从而论证了多路径并行传输情况下传输路径选择的必要性及对传输性能的影响。其次,建立了路径吞吐量与不同丢包率和延迟的拟合关系,并以路径吞吐量为路径权值,提出了一种基于路径权值的传输路径选择策略CMT-PW(PathWeight),给出了该策略的算法实现和相应的伪代码实现。仿真实验表明,CMT-PW策略优于传统CMT策略。

改进的卫星网络多路径并行传输算法

针对传统多路径并行传输(concurrent multi-path transfer,CMT)协议无法适应卫星网络高误码特性,提出了一种CMT改进算法。首先,在缓解接收端缓存阻塞的基础上,根据链路中传输的传输序列号(trans mission sequence number,TSN)相对连续的分组时延抖动,正确判断网络的拥塞状况;然后,接收端选取返回时延最短的路径,将拥塞因子及时反馈给源端,源端调节相应链路的拥塞窗口,调整注入网络的数据量。仿真结果表明:本文算法在缓解因卫星链路差异造成的接收缓存阻塞的同时,能够根据网络状况自适应区分拥塞与误码,实现链路的高效利用。相对于传统CMT协议,改进的CMT协议在网络吞吐量、窗口抖动、时延和丢包率等方面都有明显提高。

基于自学习选路算法的多路径并行传输

本文针对多路径并行传输提出了一种基于自学习思想的路径选择算法.这种自学习机制首先根据具体服务提出的需求,如吞吐量、延时、丢包等,综合定义一个用于计算服务体验的目标函数,再将路径选择算法中的一些参数设定为可学参数.在传输过程中,系统通过分析不同可学习参数与目标函数值之间的对应变化关系,逐渐进行自我学习,得到最佳的可学参数配置,从而获得最优化的服务体验.实验测试结果表明了自学习选路算法的可行性、收敛性和稳定性,并且证明了该算法能够根据网络状态的实时变化,通过自学习机制自行调整路径分配并得到最佳的目标函数值.

异构网络多路径并行传输吞吐量建模

在分析多路径并行传输特点的基础上,提出了一种异构网络多路径并行传输吞吐量的建模方法.通过引入状态转换概率矩阵对各条路径慢启动阶段和拥塞避免阶段的拥塞窗口增长机制进行分析,从而估算多路径并行传输的吞吐量;然后合并拥塞窗口值相同的状态,将对应的状态转换概率相加,从而降低了模型的计算复杂度.仿真和实验表明,即使在路径特性不同时,该方法也能准确估算多路径并行传输吞吐量的变化,在异构网络环境下具有较强的适用性.

多路径并行传输的临界条件研究

在使用多路径并行传输时,路径差异引起的数据乱序是不可避免,这会导致多路径的传输性能大幅度下降,甚至低于单路径.本文利用路径延时、带宽和接收缓存大小这3个属性,建立网络传输模型.通过模型分别计算单路径和多路径的传输速度并进行比较,最终给出多路径优于单路径的临界条件.临界条件的最终结论分为公式形式、推广形式和简化应用方法.最后通过网络测试结果,对上述结论进行了验证.

基于SCTP多路径并行传输的性能评估

SCTP-CMT是一种基于SCTP多路径并行传输的实现方法。阐述了在SCTP-CMT实现过程中不能尽快启用所有可用路径同时传输数据的不足,并在此基础上进行优化,同时提出了一种IP网络环境下数据传输性能的评估方法。使用该方法对优化后的SCTP-CMT和TCP的传输性能进行比较,分析了带宽、往返传输时延及接收缓存区大小等因素对传输性能的影响。测试结果显示在接收缓存区大小合适的情况下,使用优化后的SCTP-CMT在聚合带宽、提高传输吞吐量、增加可靠性等方面的具有明显优势。

多路径并行传输的路径动态决策方法

针对目前多路径并行传输过程中,由于传输路径质量的差异会导致网络传输性能整体下降的问题,提出一种多路径并行传输的路径动态决策方法 (concurrent multipath transfer-dynamic selection,CMT-DS)。该方法考虑到路径传输质量对网络吞吐量的影响,通过测量时延、抖动、丢包率、缓存占用比4个路径传输属性,并拟合成路径质量的关联函数,根据该关联函数来对路径进行动态的选择。通过实验验证,结果表明:CMT-DS方法对属性参数测量趋近于Spirent网络测试仪测量结果,对路径动态的选择较其他方法可使得网络吞吐量提高12.07%。

多优先级的异构网络多路径并行视频传输算法

为了在异构网络环境中使用多路径高效的并行传输高质量的视频流,本文针对H.264视频编码中不同的图像帧丢失后对解码造成的不同影响,提出了一种多优先级的多路径并行视频分配算法。所提出的算法将不同图像帧分成两个优先级,并根据整个网络的实时状态动态的把视频流分配到不同的路径中,使得系统在接收端丢失最少的图像帧。仿真结果表明,所提出的算法可以大大减少网络的丢帧率,提升网络传输视频数据性能。

面向多路径并行传输的拥塞控制及公平性

从多路径传输拥塞控制算法设计原则出发,综合分析了多路径传输的特点及公平性问题,提出值得探讨的多路径公平性评价体系。综述了现有的多路径拥塞控制的研究成果,并指出拥塞控制的发展方向以及值得研究的关键技术。

宽色域视频图像多路径并行传输研究

为了在控制宽色域视频图像多路径传输时延的同时,增强视频传输质量,提出宽色域视频图像多路径并行传输方法。根据色域标准条件和颜色测量原理,计算并获得色域边界的具体数值。建立宽色域视频图像信息之间的扩展映射关系,在此基础上分别定义数据包中的周期性数据帧、非周期性数据帧,提高了多路径环境中的传输稳定性。通过发现节点并建立链接的处理方式,完成视频图像的多路径并行传输编码,实现了宽色域视频图像多路径并行传输。实例分析结果表明,与Kirsch算子图像分割法相比,多路径并行传输方法在处理宽色域视频图像时始终保持较低的传输时延(未超过30 ms),且在实验过程中显示带宽均高于700 Kb/s,实现了增强视频传输质量的目的。

多路径并行传输下路径差异对业务性能影响研究

路径差异对多路径并行传输下的业务性能有较大影响,本文基于EX-Padhye模型,对系统路径参数等价与不等价情形下的业务传输性能进行了定性分析,最后对仿真系统路径差异参数进行合理设计,对仿真结果数据进行了分析,得出业务性能对路径差异的敏感性因素。

一种多路径并行传输中单路径的超时检测和快速恢复算法

本文描述了多路径并行传输协议中单路径的超时检测和快速恢复算法,重点解决了因单路径暂时失效而引发的发送缓冲区阻塞问题。通过对单路径的超时检测,可将超时路径中的未确认数据及时向上层抛投,使得其他路径可以继续并行传输。通过在设置的超时时间范围内发送同步心跳包进行路径快速恢复,可避免路径销毁和路径连接的重新建立。