Multi-Path Routing and Resource Allocation in Active Network

An algorithm of traffic distribution called active multi-path routing (AMR)in active network is proposed. AMR adopts multi-path routing and applies nonlinear optimizeapproximate method to distribute network traffic among multiple paths. It is combined to bandwidthresource allocation and the congestion restraint mechanism to avoid congestion happening and worsen.So network performance can be improved greatly. The frame of AMR includes adaptive trafficallocation model, the conception of supply bandwidth and its' allocation model, the principle ofcongestion restraint and its' model, and the implement of AMR based on multi-agents system in activenetwork. Through simulations, AMR has distinct effects on network performance. The results show AMRisa valid traffic regulation algorithm.

基于5G通信技术的船用网络防拥塞机制研究

为保证船用网络通信的稳定性、可靠性,避免通信过程中数据丢失,研究5G通信技术的船用网络防拥塞机制。该机制结合船用网络数据传输场景的数据传输情况,分析其拥塞原因,引入5G技术设计和规划船用网络结构,计算网络链路带宽和资源分配情况,依据该计算结果,通过节点-链路控制方法计算网络中和链路关联节点的平均功率,依据计算结果对节点进行判定,再依据资源分配策略进行资源分配,以此有效降低船用网络的拥塞现象。测试结果表明,该机制应用后,船用网络的拥塞窗口大小明显降低,最大值仅为151.6 kB;并且网络碰撞概率值均在0.15以下,依旧满足期望应用标准,可有效处理船用网络防拥塞情况。

基于拥塞理论的广电网络客服呼叫接入控制方法

针对当前方法存在客服呼叫接入队列瞬时长度变化波动较大的问题,提出一种基于拥塞理论的广电网络客服呼叫接入控制方法。通过构建网络拥塞控制模型,将此模型作为后续环节的基础。构建自适应呼叫接入控制器,设定闭环控制模式。利用拥塞理论以及控制器,提出客服呼叫接入控制算法约束条件,实现接入控制过程。实验结果表明方法可降低客服呼叫接入队列瞬时长度变化波动,提高控制过程平稳度,提升广电网络运行稳定性。

一种基于市场模型的网络带宽分配方法

价格手段最近被用来控制网络拥塞和管理网络资源的分配，而价格手段的一个重要特点是可以促进资源的合理分配和利用．本文提出一种基于市场模型的网络带宽分配方法．该方法根据用户的带宽需求和网络系统带宽的使用状况，计算出网络带宽的市场价格，并通过用户的价格参数进行带宽资源的协商与分配．分析表明，该方法可以达到优化系统效率和提高用户满意度的目标．

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道,MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.

强动态Ad Hoc网的拥塞控制：价格协作和滚动优化

Ad Hoc网络存在着无线多跳连接、节点移动这两个本质的特点.前者引起了与固定网络截然不同的信息流竞争新特点,后者导致了网络状态不断发生变化.首先,在采用链路干扰集描述信息流竞争特点的基础上,将小时间段内网络状态不变的拥塞控制问题表达成非线性优化问题;其次,运用基于对偶分解理论的价格协作法PCA(price cooperation approach)求解该优化问题,构建了一个基于链路干扰集的价格框架.同时,运用队列长度监控、邻居集合近似和HELLO捎带信息这3种技术将PCA转化成在实际Ad Hoc网络环境中可实施的协议.另一方面,运用状态检测和滚动优化方法,有针对性地解决Ad Hoc网络状态不确定时变性带来的问题,相应地设计了自适应优化策略AOS(adaptive optimization strategy).MATLAB仿真结果表明,AOS策略比PCA对网络状态的变化具有更好的自适应性能.NS仿真实验结果表明了PCA和PCA+AOS在几乎所有的仿真场景和移动环境下,在重要的性能指标,包括吞吐量、丢包率、公平性等方面,都比TCP,ATCP和ATP有了明显的改进.

一种用于Ad hoc网络的优化拥塞控制算法

从分析Adhoc网络的信息流竞争特点出发,引入了链路干扰集的概念,构建了一个基于链路干扰集的价格框架。在此框架中,某链路的拥塞信息被表示为此链路干扰集的总价格。并提出了相应的分布式平行算法-价格协同法PCA来求解在小时间段内网络状态不变的拥塞控制问题。同时,分析了PCA对网络状态变化的自适应性能。仿真结果表明,PCA能快速收敛到全局优化解,对网络状态的变化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。

一种拥塞补偿的网络服务定价机制

采用经济学方法和定价机制控制用户流量是网络资源分配的一种重要思路.针对软实时应用的带宽需求特性,将面向弹性应用的拥塞定价思想,引入到软实时应用的服务协商和速率控制中来,提出一种拥塞补偿的网络服务定价机制.不同于传统的拥塞定价对所有数据流一视同仁的做法,该定价机制在网络拥塞时,对不同的用户数据流区别对待,向造成网络拥塞的用户收取额外的拥塞费用,而向受到拥塞影响的用户给予适当的价格补偿.探讨了拥塞补偿价格的设置原则,提出与之相适应的拥塞补偿价格动态设置算法.针对服务协商过程中可能存在的用户瞒报或虚报需求的行为,利用博弈论方法,提出了激励相容的网络定价方案和计费策略,并通过实验说明了其有效性.

Internet路由器中拥塞控制机制研究的现状与展望

目前,Internet路由器中拥塞控制机制研究的热点在于:在不破坏网络可扩展性的前提下,如何在路由器上提供拥塞控制机制。该文从信息与激励的角度出发,以部分流状态、核心路由器状态无关、拥塞计费等为3个基本思路,对该领域中已提出的主要研究方案进行了分类阐述和比较分析,总结了其最新研究进展,为下一步的研究提出了新的课题和设想。

一种实用的传感器网络拥塞控制算法

传感器网络的拥塞不仅导致丢包率增加,影响传输性能,还浪费宝贵的能量资源,因此,有效控制拥塞是传感器网络中需要解决的一个关键问题。提出了一种拥塞控制机制(CMCS)。与现有工作不同,CMCS采用基于节点的缓存队列长度并结合拥塞增长系数来判断拥塞的变化趋势,以拥塞节点为中心的共享信道区域内进行拥塞反馈和速率控制,并采用基于剩余价值的丢包策略。仿真结果表明,CMCS明显降低了通信能耗,提高了网络的价值吞吐量。

一种基于软件定义的弹性网络资源分配方案

介绍了一种在SDN架构下的新型网络资源分配机制。传统的网络结构在资源分配的过程中存在诸多缺点,导致网络性能不够稳定,拥塞控制比较被动,严重影响用户体验。提出一种综合考虑影响资源分配一切因素、系数优先的弹性网络资源分配算法,通过划定优先级来决定资源分配的方式。本算法基于SDN架构,可以显著改善传统网络资源分配的不足。介绍了SDN体系的背景和发展以及针对无线网络的SDN扩展,提出系数优先的弹性网络资源分配算法,从各个细节描述和分析本算法的思路和实现过程。通过仿真实验对本算法的性能进行评测,说明本算法的优越性。

基于价格的拥塞控制模型扩展

基于价格的拥塞控制模型将网络拥塞控制问题抽象为聚合效用最大化的优化问题,已经成为拥塞控制机制设计和分析的一般框架。然而简化的线性模型与现实网络环境有一定差距,不能准确有效地指导新协议的设计与分析。因此,近年来研究人员正试图结合新的技术和应用,扩展完善基于价格的模型,建立更为准确有效的模型来反映现实的网络环境。为了系统地了解该领域研究工作的进展,本文首先简要回顾了基于价格的模型,分析其不足,介绍近年来在模型扩展方面的研究工作,最后指出几个有意义的研究方向。

无线移动网中呼叫接纳控制模型分析

新一代无线网应该能够同时支持传统的数据业务和实时交互式多媒体业务,并能够为用户提供QoS保证。在无线网中提供QoS保证,呼叫接纳控制扮演着重要的角色。对已有的呼叫接纳控制方面的研究成果进行了归纳、总结和分析,以期得出适合于无线移动多媒体网络的呼叫接纳控制模型。为适应当前的多媒体应用,侧重于对和适应性带宽分配相结合的接纳控制模型的分析。另外,介绍了与价格机制相结合的接纳控制模型,经济学概念的引入,为我们解决问题提供了一种新的视角。

基于加强型价格的随机指数标记算法

随机指数标记算法(REM)是一种有效的主动队列管理算法,但存在队列收敛性差、对网络环境变化响应慢等问题。通过理论分析表明REM算法类似于PI控制策略,感知网络拥塞的能力不足。为克服上述缺点,提出了基于加强型价格的随机指数标记算法(EPREM)。EPREM在原价格中增加数据包到达速率的变化率,得到加强型的价格,同时引入带宽缓存比例因子指导新增参数λ的设定。在NS2中的仿真实验结果表明:相对于REM算法,EPREM提高了收敛速率,增强了算法对网络环境变化的适应性。

无线传感器网络中逐级递推的流量控制机制

随着传感器网络负荷的增加,拥塞将会导致网络性能的大幅下降。采用基于反馈的无线传感器网络流量控制机制,通过对拥塞节点的前一跳节点进行流量控制,来实现控制流入拥塞节点的流量大小,平衡经过拥塞节点流量的流入和流出速率,在很大程度上改善了网络性能,提高了网络服务质量。

模糊自调整的加强型随机指数标记算法

主动队列管理是网络拥塞控制中一个重要的研究领域。由于网络环境复杂多变,而基于加强型价格的随机指数标记算法(EPREM)参数固定不变,环境适应性不强,故而很难保证服务质量(QoS)。为了克服上述缺点,提出了参数模糊自调整的加强型随机指数标记算法(F-EPREM)。该算法利用模糊控制原理,根据队列误差大小及其变化率在线自动调整算法参数β、γ和ξ以适应网络环境变化。NS2中的仿真结果表明,相对于REM和EPREM算法,F-EPREM加快了队列收敛速度,提高了队列稳定性,有效提高了主动队列管理算法的鲁棒性。

机器类通信终端蜂窝网接入拥塞控制

针对网络接入拥塞问题,设计一套机器类通信终端蜂窝网接入拥塞控制方案。基于动态资源分配,利用机器类终端接入检测机制,控制蜂窝网机器类通信接入资源的数量及瞬时接入强度,以降低接入冲突率。

一种基于计费的WCDMA功率控制方法

在第三代移动通信系统中,为了有效地提高系统容量和通信质量,需要对无线资源如发射功率作合理的动态分配。该文通过研究 WCDMA系统中上行链路的干扰情况,推导得出 WCDMA系统的容量与业务性能指标的关系。通过定义网络资源份额,将功率控制问题转换为总量小于1的网络资源份额的分配问题。然后利用统一价格拍卖对网络资源份额进行最优配置,使得发射功率这一重要无线资源合理地分配给对其评价最高的用户业务。最后给出了上述算法的数值仿真。

基于价格机制的无线多跳网络拥塞控制算法

为有效缓解拥塞,并在QoS保证与业务公平性之间找到合适的平衡点,基于定价机制提出了一种链路层逐跳拥塞控制算法.该算法考虑了MAC的时间限制和二进制干扰模型限制,将传输失败率作为网络拥塞的控制准则之一引入拥塞价格函数中;流路径上的每个节点根据接收到的拥塞价格动态调整每个流的传输速率;优化目标是系统中总的流效用之和达到权重比例公平.此外,还考虑了节点内部流的调度策略,根据等待时间函数动态调整节点内各个流的优先级,以保证每个流的QoS需求和公平性.仿真结果表明:提出的拥塞控制策略能够有效缓解链路拥塞,系统总吞吐率比未采用拥塞控制机制提高约41%,公平性提高约29%,且极大地改善了平均时延、平均丢包率、平均吞吐率等其他性能指标.

基于定价策略的无线网络节点能耗控制

针对无线网络控制系统中由于节点能量消耗速度不同造成整个网络寿命变短的现象,引入经济理论,提出了一种基于定价策略的传输任务分配协议.高能耗的节点通过协议将传输任务外包给低能耗的节点,从而在增加低能耗节点的传输能量消耗的基础上,减少高能耗节点的传输能量消耗,平衡节点间的能量消耗,达到延长网络寿命的目的.利用Truetime1.5建立了该协议下无线网络控制系统的仿真模型,仿真结果表明提出的能耗控制协议能够有效地提高无线网络的寿命.