A Hop-by-hop Cross-layer Congestion Control Scheme for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的拥塞可能导致数据包丢失、吞吐量降低和能量浪费。针对这一问题,提出了一种基于竞争的MAC协议的逐跳跨层拥塞控制方案(HCCC)。HCCC根据MAC层的信道信息,包括缓存占用率和本地节点的拥塞程度,动态调整MAC层的信道接入优先级和节点的数据传输速率,以解决拥塞问题。已经进行了模拟比较HCCC对密切相关的现有计划。结果表明,HCCC在丢包率、吞吐量和能量效率方面具有相当大的优势。
2011-12-31 cs.NI
Safety Message Power Transmission Control for Vehicular Ad hoc Networks
车载自组网是移动自组网中最具挑战性的研究领域之一。在本研究中,我们提出了一个动态功率调整的协议,将用于发送周期性的安全消息。(信标)基于取决于信道拥塞和用于传输的功率的信道状态的分析。信标功率控制(Beacon Power Control,BPC)协议首先检测信道拥塞的百分比,根据检测结果调整安全消息的发送功率,使其达到最佳功率。这将导致减少信道中的拥塞,并实现良好的信道性能和信标传播。
2010-07-19 cs.NI
Fairness and Stability Analysis of Congestion Control Schemes in Vehicular Ad-hoc Networks
协同车辆安全(CVS)系统基于向相邻车辆广播车辆位置和安全信息来操作。CVS的通信介质是车载自组织网络。CVS系统大规模部署的主要挑战之一是可伸缩性问题。为了解决可扩展性问题,已经提出了几种拥塞控制方法,并且目前正在进行现场研究。这些算法适应传输速率和功率的基础上的网络措施,如信道繁忙率。我们研究了两个这样的算法,并研究它们在时间和空间上的动态行为,以评估这些算法的稳定性(在时间上)和公平性(在空间上)。我们提出了稳定性条件,并通过仿真实验来评估算法的稳定性和公平性。结果表明,有一个折衷之间的快速收敛,时间稳定性和空间公平性。为实现稳定性的参数的适当范围提出了所讨论的算法。稳定性验证了所有典型的道路密度情况。公平性是自然实现的一些算法,而在相同的条件下,其他算法可能会遭受不公平的问题。介绍了一种解决不公平性的方法,并通过仿真进行了评估。
2012-06-01 cs.NI
Socially-Aware Congestion Control in Ad-Hoc Networks: Current Status and The Way Forward
Ad-hoc社交网络(ASNET)代表一种特殊类型的传统ad-hoc网络,其中用户的社交属性(诸如社交连接和通信元数据以及应用数据)被利用来在分布式无基础设施环境中提供增强的服务。然而,无线介质,由于有限的带宽,可以很容易地遭受拥塞的问题时,社会元数据和应用程序的数据在节点之间交换-一个问题是复杂的事实,一些节点可能会自私地行动,而不是共享其资源。虽然已经为传统的ad-hoc网络提出了许多拥塞控制方案,但是将社会意识纳入拥塞控制方案的关注有限。我们重新审视现有的传统的ad-hoc拥塞控制和数据分发协议,并激励需要嵌入到这些协议的社会意识,以提高性能。我们报告说,虽然一些工作是在机会网络,使用社会意识的技术来控制拥塞问题,这方面在很大程度上是未开发的,值得更多的研究关注。在这方面,我们强调了目前的研究进展,并确定了多个未来的研究方向。
2019-03-03 cs.NI cs.SI
Opportunistic Routing with Congestion Diversity in Wireless Ad-hoc Networks
我们考虑的问题,路由数据包在多跳网络组成的多个源的流量和无线链路,同时确保有界的预期延迟。每个分组传输可以被接收器节点的随机子集偷听,其中机会主义地选择下一个中继。最小延迟路由策略设计中的主要挑战是如何在将数据包沿最短路径路由到目的地和根据最大背压分配流量之间进行权衡。结合最短路径和背压路由的重要方面,本文提供了一个系统的发展与拥塞多样性的分布式机会路由策略({D-ORCD})。{D-ORCD}使用排空时间的测量来机会性地识别分组并沿着具有预期低总体拥塞的路径路由分组。证明了{D-ORCD}对所有网络和任何允许业务都能保证有界的期望时延。此外,本文提出了一个实际的实现经验优化关键算法参数和它们对延迟以及协议开销的影响。基于802.11的网络的现实Qualnet模拟表明,在文献中的比较解决方案的平均延迟显着改善。%最后,提出了各种实际的修改{D-ORCD},并评估其性能。
2012-03-06 cs.NI
User Popularity-based Packet Scheduling for Congestion Control in Ad-hoc Social Networks
传统的ad-hoc网络分组调度方案不能满足基于邻近度的ad-hoc社交网络(ASNET)的要求,并且在拥塞环境中不能正常工作。为了解决这个问题,我们提出了一个用户流行度为基础的分组调度方案的拥塞控制在ASNETs称为Pop-aware。该算法利用社会流行的发送节点,优先考虑所有传入的流量。Pop-aware还提供每个流接收的服务的公平性。我们通过一系列的模拟来评估Pop-aware的性能。与现有的一些调度算法相比,Pop-aware在控制开销、总开销、平均吞吐量、丢包率、分组投递率和平均延迟等方面都有较好的性能。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
Improve performance of tcp new reno over mobile ad-hoc network using abra
在移动自组织网络中,临时链路故障和路由变化频繁发生。假设所有的数据包丢失都是由于拥塞,TCP在这样的环境中表现很差。有许多版本的TCP,根据需要随时修改。本文通过计算新重传超时(RTO),对移动ad-hoc网络上的TCP New Reno协议进行了改进,以提高拥塞控制的性能。为了计算新RTO,应用TCP New Reno中的自适应退避响应方法(ABRA),其建议ABRA New Reno。它利用了一个ABRA拥塞窗口和慢启动阈值减少,每当收到一个确认和新的退避值计算平滑的往返时间。基于ABRA New Reno与其他TCP变体(如New Reno和Reno)的比较研究,使用实际参数(如TCP数据包接收,数据包丢弃,数据包重传,吞吐量和数据包传输率)进行了评估,这些参数是通过改变节点速度,节点数量和传输时间的属性计算的。在QualNet 4.0模拟器中进行实施和模拟。
2011-05-02 cs.NI
Performance Evaluation of TCP over Mobile Ad hoc Networks
随着移动计算设备的激增,对与物理位置无关的连续网络连接的需求已经刺激了对使用移动自组织网络的兴趣。由于传输控制协议(TCP)是用于在因特网中通信的标准网络协议,因此任何具有因特网服务的无线网络都需要与TCP兼容。TCP被调整为在传统的有线网络中表现良好,其中数据包丢失主要是因为拥塞。然而,Ad-hoc移动网络中的TCP连接受到诸如高比特出错率、频繁的路由改变、多路径路由和临时网络分区等问题的困扰。TCP在这种连接上的吞吐量并不令人满意,因为TCP将分组丢失或延迟误解为拥塞,并调用拥塞控制和避免算法。本研究主要针对TCP协议在高误码率(Bit出错率,BER)和移动性的Adhoc移动网络中的性能进行研究。仿真模型的实现和实验进行了使用网络仿真器2(NS 2)。
2010-02-10 cs.NI
Optimal Scheduling for Fair Resource Allocation in Ad Hoc Networks with Elastic and Inelastic Traffic
本文研究的问题,拥塞控制和调度的ad hoc无线网络,必须支持的混合尽力而为和实时业务。优化和随机网络理论已经成功地设计了公平的资源分配架构,以满足长期的吞吐量需求。然而,据我们所知,严格的数据包延迟的最后期限没有考虑在这个框架之前。在本文中,我们提出了一个模型,将服务质量(QoS)的最后期限的数据包的要求,在优化框架。该问题的解决方案导致联合拥塞控制和调度算法,该算法公平地分配资源以满足弹性流和非弹性流的公平性目标以及非弹性流的每个分组延迟要求。
2009-12-13 cs.NI
Isolating Mice and Elephant in Data Centers
数据中心的流量是由大量的延迟敏感的“老鼠”流和一些吞吐量敏感的“大象”流组成的,老鼠流由几个数据包组成,大象流占据了总负载的80%以上。一般来说,短寿命的“老鼠”流引起短暂的拥塞,而长寿命的“大象”流引起持续拥塞。网络拥塞是一个主要的性能抑制因素。传统上,采用逐跳和端到端流控制机制分别缓解瞬时和持续拥塞。然而,面对大象和老鼠的混合,我们发现混合拥塞控制方案,包括逐跳和端到端的流量控制机制遭受严重的性能损害。作为进一步,我们的深入分析表明,混合方案在小鼠的延迟和大象的吞吐量方面表现不佳。出于这种理解,我们主张在不同的队列中隔离老鼠和大象,这样逐跳和端到端的流控制机制分别独立地施加到短寿命和长寿命的流。我们的解决方案易于部署,与当前的商品网络设备兼容,并可以利用各种拥塞控制机制。大量的模拟表明,我们的隔离建议可以同时改善小鼠的延迟至少30%和链路利用率几乎100%。
2016-06-01 cs.NI
Achieving Congestion Diversity in Multi-hop Wireless Mesh Networks
本文报告的第一个系统的研究,感知无线网状网络的路由算法,以实现改进的端到端的延迟性能。特别是,我们比较了802.11兼容的实现一组感知路由协议对我们的最先进的最短路径路由协议(SRCR)的实现。我们实现了适应于802.11实现的自[1]、[2]改编的支持路由算法Backpressure(BP)、增强型Backpressure(E-BP)。然后,我们提出并实现了拥塞分集协议(CDP)改编自[3],认识到BP和E-BP的局限性,基于802.11的无线网络。SRCR仅利用链路质量,而BP依赖于队列差异来路由分组。CDP和E-BP依赖于距离度量,该度量考虑了网络中的队列积压和链路质量。E-BP通过对ETX和队列差异进行求和来计算其度量,而CDP通过计算到达目的地的最少消耗时间来确定其度量。我们的小型测试床由12个802.11g节点组成,使我们能够根据经验比较性能的路由协议(BP,E-BP和CDP)对基准SRCR。对于中高负载的UDP流量,我们观察到CDP表现出显着的改善,相对于其他协议的端-端延迟和吞吐量没有损失的TCP流量的性能。基于背压的路由算法(BP和E-BP)对UDP和TCP流量表现出较差的性能。最后,我们仔细研究了模块化方法对MAC层保持不变的路由设计的影响
2012-03-21 cs.NI
A Trust-based Framework for Congestion-aware Energy Efficient Routing in Wireless Multimedia Sensor Networks
多媒体传感器网络的出现为无线传感器网络技术开辟了一个新的时代,但多媒体传感器网络的主要瓶颈是网络拥塞。当在活动时段期间资源处于高需求中而数据处理和传输速度落后于传入业务的速度时,拥塞发生。这可能会通过缓冲区溢出、数据包丢失、延迟增加、过度能耗甚至更糟的是整个操作的崩溃来中断正常的网络操作。在本文中,我们提出了一种新的信任集成拥塞感知的能量有效路由算法(TCEER),其中的潜力计算节点的信任值,拥塞状态,剩余能量,距离当前的数据包转发节点和距离基站使用模糊逻辑控制器。源节点选择在其一跳无线电范围内具有最高潜力的节点用于数据传输。从源到基站的逐跳数据路由是轻量级的,以及能量有效的。最后,通过与现有协议的比较,讨论了该方案的优点,研究表明,该方案在网络性能上有很大的改善。
2013-12-14 cs.NI
Survey on Congestion Detection and Control in Connected Vehicles
车载自组织网络(VANET)拓扑结构的频繁变化和节点的移动性,给车载通信带来了严峻的挑战。由于车辆之间在有限带宽上的大量信息传播而加剧,VANET的拓扑动态性导致通信信道中的拥塞,这是诸如消息丢弃、延迟和降低的服务质量的问题的主要原因。为了缓解这些问题,需要将拥塞检测和控制技术结合到车载网络中。拥塞控制方法可以是基于拥塞前或拥塞后策略的开环或闭环。我们提出了一个一般架构的车辆通信在城市和高速公路的环境,以及国家的最先进的调查,最近的拥塞检测和控制技术。我们还确定了现有的方法的缺点,并根据不同的分层方案进行分类。通过广泛的文献回顾,我们建议解决方案的方法和未来的方向,处理车辆通信拥塞。
2020-07-29 cs.NI
Congestion-Aware Path Selection for Load Balancing in AI Clusters
针对AI集群RDMA网络现有负载均衡依赖TCP优化或专用硬件的问题,本文提出纯主机端的Hopper,通过持续拥塞监测、动态切换低拥塞路径及控制切换时机,最多降低20%平均与14%尾流完成时间。
2025-06-09 cs.NI
Improving Network Clock Synchronization by Marking Congestion
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);University of Klagenfurt(克拉根福大学)
本文提出一种在网拥堵指示与过滤机制,用于提升NTP和PTP协议中的时钟同步精度,通过简单修改交换机或路由器实现,有效降低时钟偏移误差。
2026-04-14 cs.NI
Impact Of Mobility and Transmission Range On The Performance of Backoff Algorithms For IEEE 802.11-Based Multi-hop Mobile Ad hoc Networks
在IEEE 802.11无线局域网(WLAN)中,在共享信道上经历冲突的网络节点需要退避随机时间段,该随机时间段从竞争窗口(CW)中均匀地选择。该竞争窗口由退避算法动态控制。设计一种有效的多跳自组织网络退避算法的第一步是对现有的多跳自组织网络退避算法进行分析。因此,本文考虑了两种重要的多跳adhoc网络场景:(a)节点移动场景和(b)传输范围场景,分析和评估了移动性(即节点速度)和节点传输范围对各种退避算法性能的影响
2010-07-01 cs.NI
Congestion-aware Distributed Task Offloading in Wireless Multi-hop Networks Using Graph Neural Networks
Rice University(莱斯大学);US Army’s DEVCOM Army Research Laboratory(美国陆军DEVCOM陆军研究实验室)
针对无线多跳网络中多设备任务引发的拥塞问题,本文用图机器学习增强分布式贪心框架,提出低开销的拥塞感知卸载方案,并在20–110节点仿真中验证其降拥塞和降延迟效果。
2024-01-21 cs.LG cs.NI eess.SP
Congestion-aware routing and content placement in elastic cache networks
可以利用缓存来显著提高网络性能并缓解拥塞。然而,表征路由成本和缓存部署成本之间的最佳权衡仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,对于具有任意拓扑结构和依赖于缓存的非线性成本函数的网络,我们的目标是共同确定缓存部署,内容放置,和逐跳路由策略,使路由成本和缓存部署成本的总和最小化。我们从固定路由设置开始解决这个NP难问题,然后是一般的动态路由设置。对于固定路由的情况,提出了一种基于$(\frac{1}{2},1)$近似的修正组合Frank-Wolfe算法。对于一般的动态路由设置,我们得到了一组KKT必要的最优条件,并设计了一个分布式和自适应在线算法的基础上的条件。我们通过广泛的模拟表明,我们的算法显着优于一些基线技术。
2023-03-03 cs.NI
Design Insights into Partition Placement and Routing for DNN Inference in Multi-Hop Edge Networks
University of York(约克大学)
本文研究了多跳边缘网络中固定分区DNN推断的联合分区放置与路由问题,通过数值实验展示了在物联网-边缘-云计算环境中分割灵活性和拥堵感知优化的重要性。
2026-04-28 cs.NI
Multi-Hop Bandwidth Management Protocol for Mobile Ad Hoc Networks
接纳控制方案应该扮演数据通信网络中的流的协调器的角色,以在共享介质时提供保证。有线网络的节点可以监视介质以了解在任何时间点的可用带宽。但是,在无线自组织网络中,节点在通信期间必须消耗相邻节点的带宽。因此,流对带宽的消耗和资源对任何无线节点的可用性严格取决于其传输范围内的相邻节点。我们提出了一个可扩展的和有效的准入控制方案,多跳带宽管理协议(MBMP),以支持多跳ad hoc网络的QoS要求。我们模拟了几种选择来设计MBMP,并通过数学分析和仿真结果比较这些选项的性能,并通过大量的仿真比较其有效性与现有的接纳控制方案。
2010-12-17 cs.NI
An Algorithm to Improve Performance over Multihop Wireless Mesh Network
传输控制协议(TCP)是互联网中使用的主要可靠传输协议。如何提高TCP在多跳环境下的性能是无线Mesh网络的研究热点之一。无线网状网络具有大的往返时间变化,并且这些变化取决于跳数。在无线mesh网络中,当拥塞丢失和无线丢失同时存在时,丢弃的数据包数量会增加,对TCP及其拥塞控制机制产生不利影响,导致吞吐量降低。在这里,我们设计了一个新的TCP方案的多跳无线网状网络,通过修改发送端的拥塞控制功能的TCP NewReno,这是朝着提高TCP的性能调整。仿真结果表明,在多跳无线mesh网络中,TCP SAC比TCP NewReno、Reno、Sack和Vegas具有更高的性能。
2013-05-10 cs.NI
Real-Time Video Streaming in Multi-hop Wireless Static Ad Hoc Networks
我们处理的问题,流多个视频流对节点之间的多跳无线自组织网络。节点是静态的,知道它们的位置,并且是同步的(通过GPS)。我们介绍了一种新的干扰模型,使用可变的干扰半径。我们提出了一种算法,用于计算频率分配和时间表,其目标是在所有的视频流的吞吐量最大化。此外,我们开发了一个本地化的流量控制机制,以稳定的队列长度。我们使用OMNET++/MixiM(即,802.11g的物理SINR干扰模型),以测试是否实现了计算的吞吐量。仿真结果表明,计算的解决方案是\SINR -可行的,并达到可预测的稳定吞吐量。
2011-08-07 cs.NI
On the Reduction of Broadcast Traffic in Mobile Ad Hoc Networks
许多移动自组织网络协议使用简单的洪泛,以适应时变网络拓扑的变化。大多数情况下,网络范围的泛洪会导致冗余数据包,并增加网络拥塞、数据包冲突的可能性、可用带宽的低利用率,以及最重要的是,更高的功耗。在本文中,我们提出了一个新的跨层广播计划,以尽量减少在移动自组织网络中的广播流量。我们的方案是基于使用接收信号强度指示符,RSSI值,以减少广播数据包的数量。仿真结果验证了该方法的有效性。
2011-04-21 cs.NI
Multi-Hop Communication for nTorrent in a Wireless Ad Hoc Environment
nTorrent是一个类似BitTorrent的应用程序,基于NDN(命名数据网络)。临时环境对对等体之间的文件传播带来了额外的挑战。我们遇到的一些问题是,并非所有邻居或环境中的对等体都运行nTorrent应用程序或需要相同的torrent文件。这些问题导致nTorrent兴趣无法处理或阻止对等方下载其所需的Torrent文件。为了解决这个问题,我实现了纯转发节点,这些节点代表不运行nTorrent应用程序的对等节点,并扩展了原始的nTorrent应用程序,使其能够转发除自己所需的torrent文件之外的torrent文件的兴趣。对于该项目,该解决方案能够通过环境中存在的所有节点促进多跳通信,无论它们是否运行nTorrent。
2019-02-03 cs.NI
Link Quality and MAC-Overhead aware Predictive Preemptive Routing Protocol for Mobile Ad hoc Network
在Ad Hoc网络中,由于接收功率不足、移动性、拥塞和节点故障等原因,可能会出现路由失败。在文献中已经提出了许多方法来解决这个问题,其中一个节点预先预测的路由故障,发生较少的接收功率。然而,这种方法遇到了一些困难,特别是在没有移动性的情况下,路由故障可能会出现。在本文中,我们提出了一个改进的AODV协议称为LO-PPAODV(链路质量和MAC开销感知预测抢占AODV)。该协议基于新的度量标准,在每个节点和一跳邻居之间结合了更多的路由度量标准(链路质量、MAC开销)。此外,我们提出了一个跨层的网络机制,以区分这两种情况下,由于拥塞或移动性的失败,从而避免不必要的路由修复过程。LO-PPAODV使用NS-2实现。仿真结果表明,我们的方法提高了网络的整体性能。它降低了平均端到端时延、路由开销、MAC错误和路由错误,提高了网络的分组投递率。
2013-12-26 cs.NI
Modeling a Traffic Remapping Attack Game in a Multi-hop Ad Hoc Network
在多跳自组织网络中,自私节点可能会通过为源数据包分配较高的优先级而为中转数据包分配较低的优先级来获得较高的服务质量(QoS)。这种流量重映射攻击(TRAs)发起成本低,无法预防,难以检测,对非自私节点有害。虽然主要在单跳无线网络设置中进行研究,但TRA一直抵制在多跳设置中进行分析。在本文中,我们提供了一个博弈论的方法:我们推导出一个正式的模型的机会TRAs,定义了一个TRA游戏的启发式排名为基础的支付函数,并提出了一个有限理性的多级攻击策略,自私和非自私的节点都可以自由使用。因此,允许非自私节点以同样的方式响应自私节点。我们的特点的均衡的形式,多阶段的发挥达到并通过模拟验证,它往往符合一个纳什均衡,其中有害的TRA被遏制摆在首位,而无害的不需要。
2017-09-05 cs.NI
Performance Comparison of Minimum Hop vs. Minimum Edge Based Multicast Routing under Different Mobility Models for Mobile Ad hoc Networks
本文的高层次的贡献是建立基准的最小跳数每源-接收器路径和最小数量的边缘每树的组播路由在移动自组网(MANDO)在不同的移动模型。在这方面的追求,我们探索这两个路由策略之间的权衡就跳数,边缘数和寿命每多播树相对于随机航点,城市部分和曼哈顿的流动性模型。我们采用广度优先搜索算法和最小Steiner树启发式分别确定一个序列的最小跳和最小边树。虽然最小跳数和最小边树在曼哈顿移动模型下存在相对较长的时间,但在随机路点模型下,每棵树的边数和每源-接收器路径的跳数相对较低。对于所有这三种移动模型,最小边树有一个更长的生命周期相比,最小跳树和生命周期的差异随着网络密度和/或组播组大小的增加而增加。与曼哈顿移动模型相比,城市段模型下确定的组播树产生更少的边和更低的跳数。
2014-12-07 cs.NI
Toward Reliable Contention-aware Data Dissemination in Multi-hop Cognitive Radio Ad Hoc Networks
该文提出了一种新的多跳认知无线电网络中用于可靠竞争数据分发的信道选择策略。这里的关键挑战是选择在连接性和争用之间提供良好折衷的信道。换句话说,必须选择由于(1)低的主无线电节点(PR)活动和(2)加入该信道的认知无线电节点(CR)的有限竞争而具有良好通信机会的信道。因此,通过动态地探索信道上的剩余资源并且通过监视特定信道上的CR的数量,SURF允许构建具有有限竞争的连接网络,其中可以发生可靠的通信。通过模拟,我们研究了SURF与其他三种相关方法的性能。仿真结果证实,我们的方法是有效的,在选择最佳的渠道,高效和可靠的多跳数据传播。
2010-07-01 cs.NI
INTCP: Information-centric TCP for Satellite Network
卫星网络正在蓬勃发展,以提供高速和低延迟的互联网接入,但传输层成为主要障碍之一。传统的端到端TCP是为地面网络设计的,不适用于容易出错、传播延迟变化和间歇性的卫星链路。因此,有必要对卫星传输层进行重新设计。本文介绍了一种新的以信息为中心的逐跳传输层设计INTCP。该协议利用缓存和请求-响应模型,实现逐跳的数据包重传和逐跳的拥塞控制。逐跳重传在跳上恢复丢失的数据包,减少重传延迟。INTCP还通过跳来控制流量和拥塞。每一跳都尽力最大化其带宽利用率并提高端到端吞吐量。高速缓存的能力使异步组播在传输层。这将节省卫星网络中宝贵的频谱资源。利用仿真的Starlink星座对INTCP的性能进行了评估。可实现1000公里以上的远距离通信。结果表明,在单播情况下,INTCP可以减少42%的单向延迟,53%的延迟抖动,并提高60%的吞吐量相比,传统的TCP。在组播场景下,INTCP可以实现超过6倍的吞吐量。
2021-12-30 cs.NI
Theoretical Delay Analysis of Network Coding Enabled M-to-N Broadcasting in Ad-Hoc Networks
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Shenzhen Graduate School, School of Electric and Computer Engineering, Peking University(北京大学深圳研究生院电气与计算机工程学院)
本文针对自组织网络中采用随机线性网络编码的M对N广播场景,分析其时延性能,提出拥塞代价路径近似等方法,通过仿真验证了所提框架的有效性。
2026-08-25 cs.NI
Congestion Aware Spray And Wait Protocol: A Congestion Control Mechanism For The Vehicular Delay Tolerant Network
在过去的几年里,车载自组织网络(VANET)已经成为一个重要的研究领域。为提高车辆网络排放系统的性能进行了大量研究。对VANET进行的进一步研究的一个结果是车辆延迟容忍网络(VDTN)。它是移动DTN的一种应用,其中节点使用存储-携带-转发方法在网络中中继消息。由于它的高移动性,它遭受频繁的断开连接,也在节点处,这导致消息丢弃的拥塞。为了最大限度地减少消息的下降率,从而优化消息传递的概率,使司机越来越多地了解道路的情况,我们提出了一种拥塞控制机制:拥塞感知喷射和等待(CASaW)协议在这项工作中,以优化消息传递到其目的地的速率,从而提高司机在车辆环境中的意识,从而提高道路安全。结果表明,我们的命题表现优于其他经典的VDTN协议的消息传递概率和丢包率的性能指标。我们使用虚拟网络环境(ONE)模拟器实现了经典的VDTN协议:PROPHET协议,Epidemic协议,MaxProp协议和Spray and Wait协议。仿真结果表明,我们提出的拥塞控制机制具有更好的性能,因为它保持了良好的消息传递率,以及最小化数据包丢失率,从而优化了消息到达目的地的机会,从而提高道路安全。
2016-01-07 cs.NI
Augmented Tree-based Routing Protocol for Scalable Ad Hoc Networks
在ad hoc网络中,如果这些技术必须充分发挥其潜力,可扩展性是一个关键的要求。大多数建议的路由协议不能有效地运行超过几百个节点的网络。在本文中,我们提出了一种增强的基于树的地址空间结构和层次多路径路由协议,被称为增强的基于树的路由(ATR),它利用这样的结构,以解决可扩展性问题,并获得良好的弹性对节点故障/移动性和链路拥塞/不稳定。仿真结果和与现有协议的性能比较证实了ATR的有效性。
2007-11-20 cs.NI
Distributed and Fair Beaconing Rate Adaptation for Congestion Control in Vehicular Networks
车辆间的合作应用依赖于车辆之间的广播单跳状态消息的交换,称为信标。由于周期性信标而在无线信道上聚集的负载可以阻止其他类型的消息的传输,这被称为由于信标活动而导致的信道拥塞。在本文中,我们接近的问题,控制每辆车的信标率建模为一个网络效用最大化(NUM)的问题。这使我们能够正式应用车载网络中信标速率分配的公平性概念,并控制效率和公平性之间的权衡。NUM方法提供了一个严格的框架来设计一个广泛的简单和分散的算法,证明收敛保证公平的分配解决方案。在这种情况下,我们专注于信标速率控制,并提出了公平的自适应信标速率车间通信(FABRIC)算法,它使用一个特定的缩放梯度投影算法来解决的NUM问题的对偶。分配中期望的公平性概念可以用算法参数来建立。仿真结果验证了我们的方法,并表明FABRIC收敛到公平的速率分配在多跳和动态的场景。
2016-02-15 cs.NI
Impact of the Optimum Routing and Least Overhead Routing Approaches on Minimum Hop Routes and Connected Dominating Sets in Mobile Ad Hoc Networks I
移动自组织网络的通信协议遵循最优路由方法(ORA)或最小开销路由方法(LORA):使用ORA,协议倾向于在每个时刻确定和使用最优通信结构;而使用LORA,协议倾向于使用所选择的通信结构,只要它存在。在本文中,我们研究的ORA和LORA策略的最小跳数路由和最小连通支配集(MCDS)在移动自组网的影响。我们的主要假设是,LORA策略可以产生更大的时间平均跳数和MCDS节点大小的路由相比,最小跳数的路由和节点大小的MCDS确定使用ORA策略。我们的第二个假设是,ORA与LORA的影响也取决于通信结构的使用时间。我们的假设进行了评估,使用广泛的网络密度,节点移动性和移动性模型,如随机路点模型,城市段模型和曼哈顿模型的不同条件下的模拟。在与MCDS相比存在相对长得多的时间的最小跳路由的情况下,根据LORA维持的路由的跳数,即使不是非常高,也比根据ORA维持的路由的跳数大得多(6-12%);另一方面,在一个实施方案中,构成根据LORA维护的MCDS的节点的数量仅比根据ORA策略维护的MCDS的节点大小大至多6%。
2011-04-30 cs.NI
Performance Comparison of Link, Node and Zone Disjoint Multi-path Routing Strategies and Minimum Hop Single Path Routing for Mobile Ad Hoc Networks
本文的高层次的贡献是一个基于仿真的分析,以评估生命周期和跳数的链路不相交,节点不相交和区域不相交的多路径路由与单路径最小跳路由移动自组织网络之间的权衡。本文提出的链路不相交、节点不相交和区域不相交算法可用于获得连续多路径路由发现之间的时间、每个多路径集的不相交路径数和每个多路径集的跳数的基准。我们假设一个多路径集合存在,只要集合中至少有一条路径存在。仿真结果表明,每个多径集的区域不相交路径数最多为2,远低于每个多径集的节点和链路不相交路径数。而且,区域不相交多路径发现之间的时间将远低于节点和链路不相交多路径路由发现之间的时间,并且可以比单个最小跳路径路由发现之间的时间多至多45%。然而,在每个区域不相交、节点不相交和链路不相交的多路径集合的平均跳数中没有明显的差异,并且它最多只能比使用单路径路由确定的平均最小跳数多15%。我们还观察到,即使每个多路径集合的链路不相交路径的数量可以比每个多路径集合的节点不相交路径的数量大35-78%,但是两个连续的链路不相交多路径发现之间的时间可以比两个连续的节点不相交多路径发现之间的时间多至多15-25%,而在每个多路径集合的跳数中没有任何显著差异。
2010-11-23 cs.NI
Traffic dynamics on dynamical networks: The connection between network lifetime and traffic congestion
对于许多功率受限的网络,如无线传感器网络和移动ad hoc网络,最大化网络的生命周期是在相关的设计和维护活动的首要关注。从网络科学的角度研究了网络生命周期。在我们的动态网络中,节点最初被分配了固定的能量,并在发送数据包时消耗能量。我们将网络流量分为四种状态:无、慢、快和绝对拥塞状态。我们推导出的网络生命周期考虑的状态的流量。我们发现,网络的生命周期一般是相反的流量拥塞,流量越拥挤,网络的生命周期越短。我们还发现了数据包生成速率、通信半径、节点移动速度等因素的影响,网络寿命和流量拥塞。
2016-04-15 cs.NI physics.data-an
Cognitive radio ad hoc networks (CRAHNs): Cognitive radio ad hoc networks (CRAHNs): Resource allocation techniques based on Bio-inspired computing
频谱是一种稀缺商品,考虑到无线服务提供商面临的频谱稀缺性,导致了高拥塞水平。共享频谱的技术效率低下(这只不过是石油/天然气/电力管道/网络中采用的“公共载波原则”),由于所有自组织网络共享公共信道池,因此耗尽可用信道将迫使自组织网络阻塞服务。研究人员发现,认知无线电(CR)技术可以解决频谱稀缺问题。CR网络被证明是下一代无线通信系统,它提出了一种在机会主义和非干扰的基础上重用被许可用户(主网络)未充分利用的频谱的方法。CR是无线网络中的自配置实体,其感测其环境、跟踪变化并频繁地与其网络交换信息。通过查看称为认知无线电自组织网络(CRAHN)的网络的整体地理位置,将这种智能层添加到自组织网络中。然而,CRAHN面临的挑战和条件变得最差,同时跟踪变化,即在主网络用户到达时重新分配另一个未充分利用的信道。本文提出了一种基于生物启发计算算法的CRAHN信道或资源重新分配技术。
2010-06-29 cs.NI
FNCC: Fast Notification Congestion Control in Data Center Networks
本文提出FNCC机制,利用ACK携带INT信息实现亚RTT拥塞通知,并通知并发拥塞流数以快速调整公平速率,相比HPCC和DCQCN分别减少流完成时间27.4%和88.9%,且保持高利用率。
2024-05-27 cs.NI
Priority Levels Based Multi-hop Broadcasting Method for Vehicular Ad hoc Networks
研究了车载自组网中的广播问题。这种通信模式通常用于发送安全消息和交通信息。然而,设计有效的广播协议是难以实现的,因为它必须考虑与网络环境相关的一些参数,例如网络密度,以避免引起无线电干扰。在本文中,我们提出了一种新的自主分发方法(ADM),根据给定的优先级和密度水平提供消息。所提出的方法是基于两个步骤:离线优化过程和适应网络特性。第一步使用遗传算法来找到适合网络环境的解决方案。第二个依赖于自主计算范式。ADM允许每辆车不仅根据网络密度,而且根据要发送的消息的优先级,动态地调整其广播策略。实验结果表明,ADM有效地利用无线电资源,即使有全球许多消息同时发送。此外,ADM允许增加消息传递率并减少延迟和无线电干扰。
2017-06-07 cs.NI
On the Random 1/2-Disk Routing Scheme in Wireless Ad Hoc Networks
随机1/2盘路由是一种局部化的几何路由机制,每个节点在其传输范围内的节点中随机选择下一个中继站。我们引入了收敛的概念,几何路由方案,不仅考虑了可能的多跳中继的数据包传输的可行性,但也需要数据包传输发生在有限数量的跳数。我们推导出充分条件,确保渐近\emph{convergence}的随机1/2盘路由方案的基础上,这种收敛的概念,并通过建模的数据包的距离演变到目的地作为一个马尔可夫过程,我们得出的预期跳数,每个数据包遍历到达目的地的界限。
2013-06-03 cs.NI
Evaluating Wireless Reactive Routing Protocols with Linear Programming Model for Wireless Ad-hoc Networks
在无线自组织网络中,节点可以随意移动和任意组织,因此网络拓扑结构会发生快速而多变的变化。在移动自组织网络中,特别是无线多跳网络为用户提供了快速通信的便利。在无线多跳网络中,路由协议需要具有能量有效性和延迟减少技术来满足用户的需求。在本文中,我们提出了线性规划模型来评估和增强反应式路由协议。为了实际检查反应式协议上的相应线性规划模型的约束,我们选择AODV,DSR和DYMO。通过MATLAB中线性规划模型的分析仿真,得出快速路由修复减少了路由延迟,并且优化了重传尝试,从而有效地利用了能量。为了提供快速修复,我们增强了AODV和DSR。为了实际检验增强协议在无线多跳网络的不同场景中的效率,我们使用NS-2进行模拟。从仿真结果来看,增强的DSR和AODV通过优化路由延迟和重传尝试方面的路由负载实现了有效的输出。
2013-06-04 cs.NI
Social-Similarity-aware TCP with Collision Avoidance in Ad-hoc Social Networks
Ad-hoc社交网络(ASNET)探索移动设备用户之间的社交连接,正在成为当今互联网最重要的形式之一。在这种情况下,资源稀缺的环境中的中间结点的最大带宽利用率是具有挑战性的任务之一。传统的传输控制协议(TCP)使用往返时间机制来在用户之间共享带宽资源。然而,它没有探索节点之间的社会感知属性,并且不能有效区分无线网络中的各种类型的分组丢失。本文提出了一种社会感知的拥塞避免协议TIBIAS,利用中间结点之间的社会属性相似性匹配来提高ASNET的资源利用率。TIBIAS通过TCP执行有效的数据传输。在带宽资源分配过程中,优先考虑ASNET链路上不同TCP连接之间兴趣相似度的最大匹配。TIBIAS不需要在较低层或接收器节点上进行任何修改。实验结果表明,TIBIAS协议在链路利用率、拥塞窗口的不必要减少、吞吐量和重传率等方面均优于现有协议。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
Centralized Congestion Control and Scheduling in a Datacenter
我们考虑的问题,设计一个数据包级的拥塞控制和调度策略的数据中心网络。当前的数据中心网络主要继承了互联网设计中的原则,其中拥塞控制和调度是分布式的。虽然分布式架构提供了健壮性,但它在性能方面受到影响。与互联网不同,数据中心基本上是一个“受控”的环境。这提高了设计集中式架构以实现更好性能的可能性。最近的解决方案,如Fastpass和Flowtune,已经证明了这一概念。这就提出了一个问题:数据中心理论上可以实现的最佳性能是什么?我们提出了一个集中式的政策,保证每个流的端到端的流延迟界限的$O$(#hops $\times$ flow-size $/$ gap-to-capacity)。实际上,这样的端到端的延迟将经历的流,即使我们删除拥塞控制和调度约束,作为结果的排队网络可以被看作是经典的可逆多类排队网络,它具有产品形式的平稳分布。在哈里森等人的语言中,我们确定该模型类的基线性能是可实现的。事实上,作为这项工作的关键贡献,我们提出了一种方法来模拟这样一个可逆的排队网络,同时满足拥塞控制和调度约束。准确地说,我们的政策是一个模拟的存储和转发(SFA)的拥塞控制结合最后来先服务的抢占式恢复(LCFS-PR)调度策略。
2017-10-06 cs.NI
A Simple Scheme for Distributed Passive Load Balancing in Mobile Ad-hoc Networks
高效路由是下一代车载网络的关键挑战之一,以便在智能城市环境中提供快速可靠的通信。已经提出了各种路由协议来确定高度动态拓扑中的最优路由路径。然而,这是这些类型的网络的困境,良好的路径被集中使用,导致拥塞和路径质量下降。在本文中,我们采用多路径路由的思想,并提出了一个简单的分散计划的移动自组网(MANET)路由,处理被动负载均衡,而不需要额外的通信努力。它可以很容易地应用到现有的路由协议,以实现负载均衡,而不改变路由过程本身。在全面的仿真研究中,我们提出的负载均衡技术应用于多个示例协议,并评估其对网络性能的影响。结果表明,所有考虑的协议可以实现显着更高的可靠性和改进的数据包传输率(PDR)的值,通过应用建议的负载均衡计划。
2018-02-21 cs.NI
Cooperation Enforcement for Packet Forwarding Optimization in Multi-hop Ad-hoc Networks
Ad-hoc网络独立于任何基础设施。节点是自治的,并做出自己的决定。他们的能源也有限。因此,当节点被要求转发其他节点的数据包时,它往往表现得自私。事实上,它宁愿选择拒绝转发请求以节省能量。为了克服这个问题,需要激励节点进行合作。为此,我们提出了一个自学习重复博弈框架,以加强网络节点之间的合作。这个框架的灵感来自于电视游戏“最弱的一环”的概念。每个节点都有一个效用函数,其值取决于它在路由上转发数据包的合作以及形成同一路由的所有节点的合作。这些节点合作得越多,它们的效用值就越高。这将在网络节点内建立一种合作精神。所有节点将或多或少地平等地参与转发任务,这将最终保证从源到相应目的地的更有效的分组转发。仿真结果表明,该框架有效地强制节点合作,并优于其他两个自学习重复博弈框架,我们感兴趣的。
2012-05-15 cs.NI
Global Adaptive Routing Algorithm Without Additional Congestion Propagation Network
自适应路由算法已被用于多芯片互连网络,以提高网络性能。算法使用局部网络状态还是全局网络状态?这是自适应路由中的关键问题。在许多业务模式中,忽略全局网络状态,导致路由选择仅基于局部拥塞信息,往往违反全局负载平衡。为了解决自适应路由中的负载均衡问题,一些全局自适应路由算法引入拥塞传播网络来获得全局网络状态信息,例如区域拥塞感知(RCA)和基于目的地的自适应路由(DBAR)。然而,拥塞传播网络导致不可忽视的额外功率和面积消耗。从另一个角度来看,如果我们只是增加相邻节点之间的带宽与用于建立拥塞传播网络的电线,网络的性能也可以得到改善。在本文中,我们提出了一个全局自适应路由算法,而不使用额外的拥塞传播网络。该算法以一种新的方式获得全局网络状态,在中高注入率下,比基线局部自适应路由算法(xy-自适应算法,根据每一跳的局部拥塞信息选择路由)有显著的改进。在虫孔流量控制中,所有的路由信息(flit id、源节点id、目的节点id、vc id和地址)都包含在头flit中,数据则携带在体flit中。结果,在头微片中总是有许多空闲比特,特别是当带宽为128比特时,这在互连网络设计中是正常的。然后,我们可以使用头微片中的这些空闲比特来传播全局拥塞信息,而不增加微片的数量。
2012-08-02 cs.NI
Mobile Agent as an Approach to Improve QoS in Vehicular Ad Hoc Network
车辆交通是现代城市的首要问题。大量的时间和资源被浪费,而旅行由于交通拥堵。随着复杂的交通管理系统的引入,例如那些结合动态交通分配的交通管理系统,对可用的实时的交通数据提出了更严格的要求。在本文中,我们提出了移动代理作为一种机制来处理道路上的交通问题。移动软件代理可以在车载自组网中提供更好的服务质量(服务质量),提高应用的安全性和驾驶员的舒适性。
2011-08-10 cs.NI cs.SI
Opportunistic Routing in Ad Hoc Networks: How many relays should there be? What rate should nodes use?
启发式路由是一种多跳路由方案,它允许选择最佳的立即可用的中继。在盲机会路由协议中,发射机在不知道周围节点的情况下进行盲广播,两个基本的设计参数是节点传输概率和传输频谱效率。在本文中,这些参数的选择,以最大限度地提高端到端的性能,其特征在于产品的发射机密度,跳距和速率。由于上述问题的棘手性,一个近似函数被证明是相当准确的检查。我们的研究结果表明,上述设计参数应如何选择的基础上固有的系统参数,如路径损耗指数和噪声水平。
2010-04-01 cs.NI
On the Analysis of Adaptive-Rate Applications in Data-Centric Wireless Ad-Hoc Networks
在多跳无线ad-hoc网络中,自适应应用的数据率具有固有的挑战性。数据包冲突、信道竞争和队列建立会导致数据包丢失,但在传统的TCP/IP体系结构中很难管理。这项工作探讨了一种以数据为中心的方法,基于名称数据网络(NDN)架构,这被认为是更适合于无线ad-hoc网络。我们发现,默认的NDN传输提供了更好的性能,在线性拓扑结构,但斗争在更广泛的网络,由于高的冲突和竞争造成的过度利益无序的数据检索和冗余数据传输从不正确的兴趣寿命设置以及在网络缓存。为了解决这些问题,我们使用往返跳数来限制利息率和动态利息生命周期,以最大限度地减少不当利息生命周期的负面影响。最后,我们分析了网络缓存对传输性能的影响,以及哪些场景可能会从中受益或受到影响。
2021-07-14 cs.NI
A Proxy Acknowledgement Mechanism for TCP Variants in Mobile Ad Hoc Networks
为了提高移动自组网中TCP连接的性能,提出了一种序列号检测技术。当TCP连接初始化时,路由协议负责检查源和目的地对之间的跳数。如果跳数大于预定义值,则路由协议决定使用代理节点。代理节点的职责是检查数据包的正确性,并通过从代理节点向源节点发送确认来通知丢失的数据包。通过这样做,源节点能够提前确认任何丢失的分组,而无需等待直到从目的地接收到端到端确认。仿真结果表明,该机制能够提高吞吐量高达55%的静态网络和减少路由开销高达95%的移动网络。
2015-10-18 cs.NI
Resilient and Freshness-Aware Scheduling for Industrial Multi-Hop IAB Networks: A Packet Duplication Approach
Beijing Jiaotong University(北京交通大学);Central South University(中南大学)
本文提出了一种鲁棒且新鲜度感知的调度算法,通过优化减少平均信息年龄并满足队列稳定性约束,有效解决动态阻塞导致的可靠性与拥堵矛盾,提升工业网络性能。
2026-04-15 cs.NI
Congestion-gradient driven transport on complex networks
我们提出了一种基于局部信息的路由的复杂网络上的传输的研究。粒子从网络的一个节点跳到另一个节点,根据一组路由规则,具有不同程度的拥塞意识,从随机扩散到刚性扩散梯度驱动流。每个节点可以是粒子的源或目的地,并且所有节点具有相同的路由能力,这是ad-hoc无线网络的特征。它示出的运输能力增加时,少量的拥塞意识是存在于路由规则,然后减少的路由规则变得过于僵化时,流成为严格的拥塞梯度驱动。因此,在路由规则中存在拥塞感知的最佳值。它还表明,在大量的节点的限制,网络使用基于本地信息的路由在任何非零负载堵塞。最后,我们研究了节点级拥塞和介数中心性度量之间的相关性。
2006-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.NI
News from the Internet congestion control world
几个月前,BitTorrent开发人员宣布,官方客户端中的Torrent数据传输即将切换到UTP,这是一种在传输层使用UDP的应用层传输控制协议。这一声明立即引起了一个新的,即将崩溃的整个互联网的无动机的嗡嗡声。虽然这种反应没有建立在坚实的技术基础上,但仍然存在一个合理的问题:即,这种新颖的算法是否是未来互联网应用的必要构件,或者它是否会导致对已经广泛使用的互联网拥塞控制算法的无数增加。在本文中,我们正好解决这个问题。新协议目前正在IETF LEDBAT工作组进行讨论,并已在2009年3月的一份草案文件中定义,其通过决定将于2009年8月初做出。遵循IETF草案定义,我们实现了LEDBAT拥塞控制算法,并通过分组级仿真研究其性能。考虑一个简单的瓶颈情况下,LEDBAT竞争对TCP或其他LEDBAT流,我们评估的公平性的资源共享,以及它的效率。我们的初步结果表明,确实有一个新的应用层调度控制协议背后的吸引力。然而,必须注意确保在规范草案中充分澄清一些要点,如协议内公平性,我们希望这项工作能够对此作出贡献。
2009-08-06 cs.NI
OrbCC: High-Throughput and Low-Latency Data Transport for LEO Satellite Networks
University of Sussex(萨塞克斯大学);Zhejiang Gongshang University(浙江工商大学)
针对低轨卫星网络动态性强、时延波动和丢包等问题,OrbCC通过节点内支持收集每跳拥塞信息,优化缓冲区占用、提升吞吐量并快速响应拥塞热点。
2026-03-25 cs.NI