TCP/IP communication between two USRP-E110
Luis Sanabria-Russo
本简短报告旨在概述在两个USRP-E110之间建立TCP/IP链路的过程和统计数据。测试是使用示例GNURAdio代码和USRP-E110中嵌入的Linux操作系统提供的网络协议栈执行的。
This short report intends to provide an overview of the procedure and statistics of establishing a TCP/IP link between two USRP-E110. The testings are performed using an example GNURadio code and the networking protocol stack provided by the Linux operating system embedded in the USRP-E110.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
TCP Decoupling for Next Generation Communication System
在传统网络中，网络节点的接口是双工的。但是，新兴的通信技术，如可见光通信、毫米波通信，在成本有限的情况下只能提供单向接口。迫切需要找到有效的解决方案来利用这种新的单向沟通技能。解耦意味着将一个单一的资源分离为两个独立的资源。这种思想可以应用于物理层、链路层、网络层，甚至传输层。TCP解耦是在传输层提供的端到端解决方案。使用解耦的TCP，可以创建两个不同的单向路径，以满足可靠的信息传输的要求。然而，在传输层解耦双向逻辑路径并不是一件容易的事情。在本文中，我们详述了TCP解耦的思想。分析了传输层解耦的优点。此外，还对如何实现TCP的解耦进行了实验研究。我们的结果表明，在传输层解耦是可能的，修改后的协议是可用的。
QuicSDN: Transitioning from TCP to QUIC for Southbound Communication in SDNs
本文提出quicSDN架构，用QUIC替代TCP实现SDN南向通信，通过分析与实验证明其能显著降低开销并提升性能。
Proactive TCP mechanism to improve Handover performance in Mobile Satellite and Terrestrial Networks
正在出现的用于卫星系统的Geo Mobile Radio（GMR-1）的标准化在上层协议层与地面GSM（全球移动通信系统）具有很强的相似性，TCP（传输控制协议）是其中之一。这种空间段技术以及地面技术的特征在于通信特性和覆盖范围的周期性变化，当移动节点（MN）的连接改变随机性时，导致正在进行的呼叫的终止。虽然规定提供有效的通信基础设施，这种混合空间和地面网络必须确保端到端的网络性能，使MN可以在这些网络之间无缝移动。然而，从连接性的角度来看，当前的TCP性能还没有被设计用于多无线电MN中的移动性事件。传统上，TCP采用一套拥塞控制算法（慢启动、拥塞避免、快速拥塞、快速恢复）来探测连接路径上的当前可用带宽，这些算法需要多次往返才能找到正确的传输速率（即拥塞窗口），并适应切换引起的连接性突变。虽然有一些协议，如移动IP（MIP）和主机身份协议（HIP），以保持连接的连续性的移动性事件，TCP性能工程的关注较少。TCP被实现为操作系统中的单独组件，因此通常不知道移动性事件或多无线电通信的性质。本文旨在提高TCP在移动卫星和地面网络中的通信性能。
ACHEM: A Real-Time Digital Twin Framework with Channel and Radio Emulation
本文提出ACHEM，首个基于SDR的端到端无线通道仿真环境和工具集，支持多发射机、MIMO通信、多频段等，实现USRP系统在纯数字环境中的完整仿真。
Evaluating Opportunistic Delivery of Large Content with TCP over WiFi in I2V Communication
随着人们对联网车辆的兴趣越来越大，评估通过WiFi基础设施向车辆提供大量内容的能力是有用的。通过WiFi信道实现的吞吐量可能是高度可变的，并且随着与接入点的距离增加而迅速降低。虽然在数据链路层很好地理解了这种行为，但是跨各种协议层（数据链路和向上通过传输层）的交互以及移动性的影响可能会减少传输到车辆的内容的量，因为它沿着道路行驶。本文探讨了在TCP层实现的吞吐量在一个精心设计的室外WiFi环境和跨层的相互作用，影响实现的性能，作为一个功能的接收机的移动性。进行的实验研究表明，WiFi链路上的损伤（帧丢失，ARQ和延迟增加）和TCP看到的剩余丢失导致产生重复ACK的级联。这在发送器处触发大的拥塞窗口减小，导致车辆客户端的吞吐量急剧下降。为了确保室外WiFi基础设施有潜力维持合理的下行链路吞吐量的驱动车辆，我们推测，有必要适应WiFi和TCP（以及移动协议）的功能，这样的车辆应用。
Enhancing TCP End-to-End Performance in Millimeter-Wave Communications
近来，由于大的频谱资源的可用性，毫米波（mmWave）通信受到极大关注。然而，它们对TCP性能的影响被忽视了，据观察，所述TCP性能崩溃是由于LOS和NLOS链路之间的信号质量的显著差异而发生的。我们提出了一种新的TCP设计的毫米波通信，毫米波性能增强代理（mmPEP），不仅能够克服TCP性能崩溃，但也利用毫米波信道的属性。基站安装TCP代理以操作称为Ack管理和批量重传的两个功能。具体地，代理向服务器发送所述early-Ack，即使在NLOS状态下也不降低其发送速率。此外，当检测到数据包丢失时，代理不仅重传丢失的数据包，而且还重传一定数量的预期丢失的后续数据包。ns-3仿真结果表明，与基准协议相比，mmPEP在保持较高发送速率的同时，降低了丢失恢复时间，提高了端到端速率和分组投递率。
Impact of Energy Consumption on Multipath TCP Enabled Mobiles
多路访问对于当今的大多数移动设备是常见的。这一技术进步为提高移动设备的通信性能开辟了新的设计空间。多路径TCP是一种TCP扩展，它允许在两个终端系统之间使用多个网络路径进行单个TCP连接，从而提高性能和可靠性。同时，当操作多个活动接口时，多路径TCP也消耗更多的功率，并且比使用一个接口更快地耗尽电池。因此，在移动设备上启用多路径TCP带来了新的挑战。在本文中，我们从理论上分析了多路径TCP的底层设计选择。特别是，我们从理论上制定的性能（吞吐量）和能耗之间的关系多路径TCP。我们发现，有时吞吐量和能耗可以同时提高。
TCP-like molecular communications
在本文中，我们提出了一对生物纳米机器，发射器和接收器之间的通信协议，建立在水环境中的分子通信。在我们的建议中，接收器，作为一个控制节点，发送一个连接设置信号到发射器，这stokes分子，开始分子传输。由发射器发射的分子在环境中传播，并通过其受体被接收器吸收。当接收器吸收所需数量的分子时，它会释放一个拆除信号，通知发射器停止传输。所提出的协议实现了一个双向的通信，通过使用一些技术最初设计的TCP。事实上，该协议是面向连接的，并使用类似TCP的探测，以找到一个合适的发送器和接收器之间的传输速率，以避免接收器拥塞。然而，与TCP不同的是，不使用显式分段，因为它们会由于大延迟而降低通信吞吐量，这是分子通信的特征。因此，所提出的协议使用隐式压缩，并且由接收器发送反馈信号以抑制发射器处的传输速率，即，明确的负面反馈。我们还提出了一个广泛的模拟活动的结果，用于验证所提出的协议，并适当的尺寸的主要协议参数。
bypass4netns: Accelerating TCP/IP Communications in Rootless Containers
针对无根容器因网络组件开销导致TCP/IP通信性能低的问题，提出基于Seccomp的bypass4netns方案，通过切换套接字加速通信，支持静态链接应用与多节点通信，吞吐量提升超30倍。
Communication Interface Identifier Protocol (CIIP): An Energy Efficient Protocol for smaller IoT Sensor
今天，我们可以很容易地使用交换式以太网、TCP/IP、高速广域网和高性能低成本计算机等技术。然而，为这些通信设计的协议是低效的或不节能的。灵巧家庭、智能电网、区块链、物联网（IoT）所有这些技术都在快速发展，更高的通信设施需要节能的以太网。由于控制器和网络设备使用大量的能量。层到层的通信使我们的通信方法更加复杂和昂贵。在这项工作中，我们提出了一个架构，这将使传感器设备与外界的通信更容易。我们提出的系统从TCP-IP通信中删除了某些层。我们使用了通信接口标识符协议（CIIP），可用于较小的物联网传感器。
Fakernet -- small and fast FPGA-based TCP and UDP communication
数据采集系统的一个共同主题是将数据从数字化前端模块传输到稳定的存储和在线分析。如今，一个不错的选择是将其建立在无处不在、商业化和廉价的以太网技术基础上。提出了一种固件构建块，该固件构建块使用数据流架构将前端电子设备的FPGA变成TCP数据源和UDP控制接口。总体性能目标是能够使1 Gbps网络链路饱和，同时使用很少的FPGA资源。目标是用普通以太网设备取代定制数据总线和协议的使用。这些目标是通过刚刚足够的一致性来实现的，使得在与这里提出的Fakernet系统接口的PC设备中不需要特殊的驱动器。一个重要的设计选择是在内部将所有数据包数据作为16位字处理，从而降低时钟速度要求。有利的情况是，即使在1Gbps的速度下，对于本地网段，往返时间通常远低于500微秒。因此，不超过50 kiB的未确认数据需要在传输中，允许在没有TCP窗口缩放的情况下使网络链路饱和。到目前为止，Fakernet系统已被证明在11.7 MB/s的TCP输出数据下使100 Mbps链路饱和，并且能够以超过450 kword/s的速度进行32位控制寄存器访问。
Adaptive active queue management controller for TCP communication networks using PSO-RBF models
解决端到端拥塞控制中的性能下降问题是近十年来最活跃的研究领域之一。主动队列管理（AQM）的目的是提高网络的整体吞吐量，同时提供更低的延迟和减少丢包，改善网络性能。基本思想是在缓冲区溢出之前主动触发数据包丢弃（或显式拥塞通知（ECN）提供的标记）。提出了一种基于径向偏差函数（RBF）的主动队列管理控制器。由于TCP通信网络的非线性，RBF控制器适合作为一种主动队列管理（AQM）机制来控制TCP通信网络的拥塞。粒子群优化算法（PSO）也被用来获得RBF参数，使集成的绝对误差（IAE）最小化。此外，为了提高RBF控制器的鲁棒性，在RBF方程中加入了误差积分项。与下降尾，自适应随机早期检测（ARED），随机指数标记（REM），比例积分（PI）控制器的比较结果。在链路利用率较低且丢包率较低的情况下，积分径向基函数控制器不仅优于径向基函数控制器，而且优于ARED、REM和PI控制器。
A Survey on Congestion Control and Scheduling for Multipath TCP: Machine Learning vs Classical Approaches
本文综述了MPTCP拥塞控制与调度中的经典方法和机器学习方法，比较其优缺点，并介绍仿真与真实环境实现，以推动通信领域机器学习研究。
Experimental Analysis of AODV & DSR over TCP & CBR Connections with Varying Speed and Node Density in VANET
车载自组织网络（VANET）是一种特殊类型的自组织网络，由称为节点的移动汽车组成;提供了一种在不依赖固定基础设施的情况下在汽车之间交换任何信息的方法。为了在节点之间进行有效的通信，已经基于不同的场景提出了各种路由协议和移动性模型。由于网络拓扑的快速变化和频繁断连，给选择合适的移动模型和路由协议带来了困难。因此，性能评估和路由协议之间的比较是必要的，以了解任何路由协议，以及开发一个新的路由协议。本文从数据包投递率、丢包率和平均端到端时延等方面分析了两种按需路由协议AODV和DSR在TCP和CBR连接下随速度限制和节点密度变化的性能。
Session Types for the Transport Layer: Towards an Implementation of TCP
本文探讨用多方会话类型（MPST）在 Rust 中实现 TCP 服务器子集，并与 Linux TCP 栈互操作，揭示理论假设与传输层实现之间的差异。
Synthesis of Winning Attacks on Communication Protocols using Supervisory Control Theory: Two Case Studies
越来越需要研究分布式系统中通信协议对恶意攻击的脆弱性，这些恶意攻击试图违反安全性或非阻塞性等属性。在本文中，我们提出了一个共同的方法，正式合成成功的攻击对两个著名的协议，交替位协议（ABP）和传输控制协议（TCP），攻击者总是可以最终获胜，称为为所有攻击。这概括了以前的工作，对TCP的合成There-exists攻击，攻击者有时可以赢。我们的ABP和TCP协议和系统架构的有限状态自动机建模，并采用离散事件系统的监督控制理论提出和解决的For-all攻击的合成，其中攻击者具有部分可观性和可控性的系统事件。我们考虑了几种情况下的人在中间攻击ABP和TCP，并提出了攻击合成的结果，使用我们的方法为每种情况下。
TCP in 5G mmWave Networks: Link Level Retransmissions and MP-TCP
mmWave通信是未来5G移动网络的基石之一，其特征在于同时具有潜在的数千兆容量和非常动态的信道，对阻塞敏感，接收信号质量的大幅波动，以及可能的突然链路中断。虽然在文献中已经彻底研究了解决这些问题的物理和MAC层方案的性能，但毫米波链路和传输层协议（如TCP）之间的复杂交互仍然相对未被探索。本文使用ns-3 mmWave模块及其基于纽约市实际测量的信道模型，分析Linux TCP/IP堆栈的性能（i）有和没有链路层重传，表明它们是在mmWave链路上达到高TCP吞吐量的基础，（ii）在多个LTE和mmWave链路上使用多路径TCP（MP-TCP），示出了在不同条件下哪些是次级路径和拥塞控制算法的吞吐量最优组合。
cMPI: Using CXL Memory Sharing for MPI One-Sided and Two-Sided Inter-Node Communications
cMPI通过CXL内存共享优化MPI通信，显著降低跨节点通信的延迟和带宽，适用于高性能计算场景。
Fair and Efficient Distributed Edge Learning with Hybrid Multipath TCP
无线分布式边缘学习（DEL）的瓶颈已经从计算转移到通信，主要是DEL的聚合平均（Agg-Avg）过程。现有的基于传输控制协议（TCP）的DEL数据网络方案是应用不可知的，并且不能根据应用层要求进行调整。结果，他们引入了大量的多余时间和不受欢迎的问题，如不公平和掉队者。其他现有的缓解解决方案具有显著的局限性，因为它们跨路径平衡来自工作者的数据流速率，但是当路径表现出变化时经常招致不平衡的积压，从而导致掉队。为了促进更高效的DEL，我们通过将基于模型的MPTCP和基于深度强化学习（DRL）的MPTCP相结合来开发混合多路径TCP（MPTCP），以实现DEL的更快迭代和更好的公平性（通过改善落后者）。混合MPTCP基本上集成了两个根本的TCP发展：i）成功的现有的基于模型的MPTCP控制策略和ii）先进的新兴的基于DRL的技术，并引入了一种新颖的混合MPTCP数据传输，用于简化Agg-Avg过程的通信。大量的仿真结果表明，所提出的混合MPTCP可以克服多余的时间消耗和改善应用层的不公平性DEL有效，而不注入额外的不稳定性和掉队。
M2M Traffic via Random Access Satellite links: Interactions between Transport and MAC Layers
机器对机器服务正在经历前所未有的扩散，预计这将导致不断增加的数据流量负载。在这方面，卫星技术正在发挥关键作用，因为它能够广泛提供机器对机器服务。特别是，石油工业、海上通信以及远程监测是卫星通信的使用预计将在今后几年内急剧增加的部门。鉴于这种通过卫星传输的机器对机器数据的突然增加，需要对卫星上的机器对机器服务实现有更透彻的理解，特别是关注协议栈的传输层和MAC层之间的交互。从这些观察开始，本文深入分析了TCP和DVB-RCS 2标准中定义的竞争解决分集时隙Aloha接入方案之间的相互作用，假设使用MQTT协议来分发机器对机器的服务。通过广泛的仿真活动开发和验证了一种新的TCP模型，这也为通过卫星有效传输机器对机器数据的设计选择提供了重要的启示。
A Reflection on the Organic Growth of the Internet Protocol Stack
在过去的15年里，互联网架构继续有机地发展，为经典的TCP/IP协议栈引入了新的报头和协议。更具体地说，我们确定了两个主要趋势。首先，通常大多数通信都是在L3或L4加密的。第二，由于协议僵化，开发人员已经求助于上层来引入新功能（L4及以上）。例如，QUIC的连接迁移功能提供了L4的移动性。在本文中，我们提出了这些变化的反映，并试图通过向TCP/IP堆栈添加两个额外的协议头来形式化它们：一个用于安全性，另一个用于新功能。我们必须注意到，我们并不是在展示一个新的架构，而是在尝试绘制它已经存在的东西。此外，我们详细阐述了使我们来到这里的力量，我们列举了目前正在形成这些新标题的建议。我们还详细分析了这些趋势的三个例子：零信任网络范式，QUIC传输协议和现代SD-WAN系统。最后，我们提出了一个形式化的这种体系结构，通过增加这两个额外的层的TCP/IP协议栈。我们的目标是引发对当前互联网架构变化的讨论。
QUIC (Quick UDP Internet Connections) -- A Quick Study
传输协议的主要职责是支持两个端到端实体之间的通信。这些实体可以是主机或设备，例如路由器、防火墙等。传输协议提供了在这两个端到端设备之间具有虚拟电路路由的机制。传输协议有两种类型：面向连接的和无连接的。正如这些名称所暗示的，面向连接需要额外的建立连接的工作，并在数据包重新排序、拥塞控制、数据包的可靠传递方面提供可靠性。另一方面，无连接传输协议的适应，发送和遗忘机制。它的全部目的是传递数据报，而不必担心它的传递。有两种主要的协议，TCP和UDP，分别用于面向连接和无连接服务。作为一种面向连接的协议，TCP提供了可靠的端到端连接，并具有拥塞控制机制以避免接收方的缓冲区溢出。
An Early Benchmark of Quality of Experience Between HTTP/2 and HTTP/3 using Lighthouse
本文旨在填补H2与H3基准测试的空白，利用Lighthouse工具深入探究H3最新草案规范的用户体验质量，发现H3早期实现多数指标表现较差但平均吞吐量更高。
Deploying RDMA for Distributed Inference and Training At Scale
本文介绍了在字节跳动参数服务器式推理与训练系统中部署ByteExpress软件通信层的经验，该层结合多种技术优化RDMA，可显著降低延迟、减少CPU使用率，提升服务可用性。
Evaluating the Impact of Packet Scheduling and Congestion Control Algorithms on MPTCP Performance over Heterogeneous Networks
针对异构网络下MPTCP性能受路径差异影响的问题，本研究概述MPTCP协议，分析现有分组调度与拥塞控制算法，并通过多异构条件实验评估算法组合对其性能的影响，为优化提供依据。
Open-MPI over MOSIX: paralleled computing in a clustered world
最近对云计算的兴趣增加，强调需要找到一个适当的解决方案来解决并行计算中的负载平衡问题-在共享计算机（节点）的集群上同时有效地运行多个作业。解决此问题的一种方法是通过抢占式进程迁移--在节点之间转移正在运行的进程。这种方法的一个可能的缺点是在频繁通信的进程之间增加了开销。这个项目提出了一个解决方案，通过将MOSIX的进程迁移能力到Open-MPI中，并减少由此产生的通信开销。具体来说，我们开发了一个模块迁移Open-MPI进程之间的直接通信（DiCOM），以克服这些进程之间的TCP/IP的通信延迟增加。结果是通过改进的资源分配减少了运行时间。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。