Making On-Demand Routing Efficient with Route-Request Aggregation
在理论上，按需路由是非常有吸引力的移动自组织网络（MANET），因为它诱导信令只为那些目的地，有数据流量。然而，在实践中，现有的按需路由协议的信令开销变得过多的拓扑结构的变化率增加，由于移动性或其他原因。我们介绍了第一个按需路由的方法，消除了按需路由的主要限制，聚合路由请求（RIPs）为相同的目的地。该方法可以应用于任何现有的按需路由协议，我们介绍了自适应的Ad hoc需求聚合路由（ADARA）作为一个例子，可以使用的Rectum聚合。ADARA相比AODV和OLSR使用离散事件模拟，结果表明，聚合RREQ可以使按需路由比现有的主动或按需路由协议更有效。
2016-08-31 cs.NI
Asymptotic Capacity Bounds for Wireless Networks with Non-Uniform Traffic
我们开发的无线网络容量的界限时，流量是不均匀的，即，并非所有节点都需要接收和发送类似的流量。我们的结果是渐近的，即，当节点数趋于无穷大时，它们的概率趋于1。我们研究\emph{(i)}非对称网络，其中的流量的源和目的地的数量是不平等的，\emph{(ii)}组播网络，其中每个创建的数据包有多个目的地，\emph{(iii)}集群网络，由客户端和有限数量的簇头，每个客户端要与任何簇头，和\emph{(iv)}混合网络，其中的节点是由有限的基础设施支持。我们的研究结果量化了这些无线网络处理流量瓶颈的基本能力，并指出了正确的设计原则，实现了容量，而无需诉诸过于复杂的协议。
2013-10-23 cs.NI
Proportional Fair Traffic Splitting and Aggregation in Heterogeneous Wireless Networks
流量负载均衡和资源分配在利用多无线电无线网络的密集和日益异构的部署方面起着至关重要的作用。跨不同接入点（AP）/无线电接入技术（RAT）的业务聚合已经成为最近引入的关于LTE双连接和LTE-WLAN聚合（LWA）的蜂窝标准的重要特征。针对AP不一定并置的场景的低复杂度业务拆分解决方案是运营商非常感兴趣的。在本文中，我们考虑的情况下，每个用户的流量可以跨宏小区和LTE或WiFi小小区由非理想的回程链路连接的分裂，并开发一个封闭的形式的解决方案，最佳的聚合占回程延迟。最佳解决方案适合于基于“注水”的解释，其中通过宏小区发送的用户业务的分数与该宏小区上的用户峰值容量和其在小小区上的吞吐量的比率成比例。使用全面的系统级仿真，所开发的最佳解决方案，以提供大量的边缘和中值吞吐量增益超过目前的3GPP-WLAN互通解决方案的算法代表。对于希望在现有WLAN部署中引入聚合解决方案的运营商来说，可实现的性能优势是有希望的。
2016-03-26 cs.IT cs.NI math.IT
Analysis and Modeling of Traffic in Modern Data Communication Networks
在通信网络的性能分析和设计中，数据业务建模是一个重要的问题。随着新应用的引入，数据业务的特性发生了变化。我们提出了一个简短的回顾不同的数据流量模型，以及它们是如何演变的。我们目前的数据流量分析和模拟流量的结果，这表明，分组训练模型适合的流量在源-目的地级别和长记忆（自相似）模型适合的流量在聚合级别。
1998-09-23 cs.NI
Trimming the Multipath for Efficient Dynamic Routing
多路径路由是一种利用路径多样性来提高网络吞吐量的简单方法。像OSPF ECMP这样的技术使用网络中所有可用的路径来转发流量，但是，我们认为没有必要这样做来平衡网络负载。在本文中，我们认为只有有限数量的端到端的路径为每个源和目的地的多路径路由，并发现这仍然可以负载平衡的流量。我们设计了一种算法，为每个源-目的地对选择几条路径，以便当所有流量都通过这些路径转发时，我们可以实现负载平衡，因为最大链路利用率与ECMP转发相当。当只有最短路径（即相等路径）的约束被放松时，我们甚至可以在某些情况下优于ECMP。因此，我们可以在每个源节点和目的节点之间使用几个端到端隧道来实现流量的负载均衡。
2011-09-05 cs.NI math.OC
Analysis of Non-Gaussian Nature of Network Traffic
为了研究导致网络流量非高斯性质的机制，我们分析了IP流统计数据。特别是对于贪婪流，我们研究了源节点和目的节点之间的跳数，并根据端口号对应用程序进行分类。我们发现，主要的流有助于网络流量的非高斯性质的HTTP流与相对较小的跳数相比，所有流量的平均跳数。
2002-01-08 cs.NI
Optimal Traffic Aggregation in Multi-RAT Heterogeneous Wireless Networks
流量负载均衡和无线资源管理是利用下一代“$5$ G”无线基础设施的密集和日益异构部署的关键。用于聚合来自多个无线电接入技术（RAT）和/或接入点（AP）的用户业务的策略在这样的异构网络（HetNet）中将是至关重要的，但是没有被很好地研究。在本文中，我们开发了一个低复杂度的解决方案，最大限度地提高了$α$ -最佳的网络效用，利用多链路聚合（同时连接到多个RAT/AP）的网络中的用户的能力。网络效用最大化公式有和速率最大化（$α=0$）、最小速率最大化（$α\to \infty$）和比例公平（$α=1$）作为其特例。还针对用户聚合来自最多两个AP/RAT的流量的特殊情况开发了封闭形式，因此可以应用于LTE-WLAN聚合（LWA）和LTE双连接解决方案等实际场景。它示出，所需的目标也可以通过分散的实现，需要一系列的用户和网络之间的消息交换来实现。使用全面的系统级仿真，它表明，多链路聚合的最佳利用导致单RAT/AP选择技术的大幅吞吐量增益。
2016-03-26 cs.IT cs.NI math.IT
An Effective Payload Attribution Scheme for Cybercriminal Detection Using Compressed Bitmap Index Tables and Traffic Downsampling
有效载荷归属系统（PAS）是网络取证的最重要的工具之一，用于在网络犯罪发生后检测罪犯。PAS存储网络流量历史，以便在网络上发生恶意活动时检测特定数据流的源和目的地对。每天在网络中传输的大量信息意味着PAS存储的数据必须尽可能紧凑和简洁。此外，必须在合理的时间内处理针对恶意数据流的大量数据的调查。为了这个目的，在文献中已经提出了几种基于使用布隆过滤器存储流量摘要的技术。用于检测网络罪犯的现有技术的误报率高得令人无法接受，即，许多源和目的地对被错误地确定为恶意的，使得难以检测真正的罪犯。为了改善这个问题，我们提出了一种基于压缩位图索引表和流量下采样的解决方案。我们的分析评估和实验结果表明，该方法显着降低了误报率。
2019-06-12 cs.NI
Capacity and Delay Tradeoff of Secondary Cellular Networks with Spectrum Aggregation
蜂窝通信网络受到冗余容量的困扰，这导致网络资本投资的低利用率和成本效益。可以利用冗余容量来提供超弹性和延迟容忍的辅助流量。在本文中，我们提出了一个分析框架，研究容量延迟权衡的弹性/二级业务在大规模蜂窝网络与频谱聚合。我们的框架集成了随机几何和排队论模型，并给出了分析的见解的容量延迟性能的干扰限制制度。封闭形式的结果得到表征的平均延迟和延迟分布的功能，每个用户的吞吐量。频谱聚合，用户和基站（BS）的密度，流量会话的有效载荷，和主要的流量动态的容量延迟权衡关系的影响进行了研究。导出了基本容量极限，揭示了其标度行为。我们的分析表明，通过蜂窝网络提供二次通信服务的可行性，并强调了一些关键的设计问题。
2016-12-28 cs.NI
Aggregation and Trunking of M2M Traffic via D2D Connections
机器对机器（M2M）通信是物联网（IoT）的关键推动因素之一。预计未来将部署数十亿台设备，用于要求无处不在的接入和全球连接的新型M2M应用。为了应对大量的机器，需要新的技术来协调访问和分配资源。尽管大多数提出的解决方案集中在传统蜂窝网络对M2M业务模式的适应上，但是基于附近设备之间的直接通信的新颖方法可以代表避免接入拥塞和小区过载的有效方式。在本文中，我们提出了一种新的策略的灵感来自经典的集群无线电系统（TRS），利用蜂窝用户和机器型设备（MTD）之间的设备到设备（D2D）连接。本地生成的分组的聚合由用户设备执行，该用户设备聚合机器类型数据，用其自己的数据对其进行补充，并将所有数据发送到基站。我们观察到一个基本的权衡之间的延迟和传输功率需要提供的聚合流量，在某种意义上说，较低的延迟需要增加的传输功率。
2015-02-05 cs.NI
Route Extrapolation for Source and Destination Camouflage in Wireless Ad Hoc Networks
在无线自组织网络中，由于恶意流量分析和隐私攻击，保护源节点和目的节点的位置隐私是一项具有挑战性的任务。现有的解决方案，如在网络中加入虚假的源/目的地对，提供了真实源和目的地节点的一些隐私，以对抗攻击者。此外，ad hoc网络需要更强的隐私保护来对抗强大的全局攻击者，这些攻击者具有整体网络拓扑的知识，并且还可以窃听和可视化网络范围内的数据传输。在本文中，我们提出了一种新的隐私技术，（EXTROUT）路由外推伪装真正的源节点和目的地节点沿着一个扩展的路径在一个ad hoc网络。我们证明，隐私级别达到EXTROUT是更高，更有效地对抗全球攻击者，相比，假源目的地节点的隐私计划。
2012-08-28 cs.CR cs.NI
Cyberspace Search Intentions as Leading Indicators for Proactive Traffic Hotspot Detection
Interfaculty Initiative in Information Studies（信息学跨学科倡议）；Graduate School of Interdisciplinary Information Studies, The University of Tokyo（东京大学交叉信息研究研究生院）；Operation Division ITS Promotion Department, East Nippon Expressway Company Limited, Japan（日本东日本高速道路公司ITS推广部运营处）
本研究提出以网络空间搜索记录为先行指标的网络-物理数据驱动框架，通过ODT张量模型处理搜索数据，可主动检测高速公路交通热点，验证了搜索强度与交通流量的强相关性，为交通拥堵早期预测提供了可靠方法。
2026-08-18 cs.NI
Time Series Analysis of Computer Network Traffic in a Dedicated Link Aggregation
在不同技术和覆盖水平的高速计算机网络中，在流量的测量和表征中广泛观察到分形行为和长程相关性。本文介绍了应用分形分析技术时获得的结果，从交通捕获来自一个应用服务器连接到互联网，通过高速链路的时间序列。结果表明，当Hurst指数在0.5，1之间，分形维数在1，1.5之间，相关系数在-0.5，0.5，0.基于这些结果，它是理想的，以表征交通的奇异性和它的冲动在时间尺度的分形分析。最后，基于时间序列分析的结果，重申了当前计算机网络的业务流具有长程相关性的分形行为。
2021-05-11 cs.NI eess.SP physics.soc-ph
TARN: A SDN-based Traffic Analysis Resistant Network Architecture
基于目的IP前缀的路由协议是当今Internet路由的核心。互联网自治系统（AS）拥有固定的IP前缀，而数据包在其报头中以明文形式携带预期的目的地AS的前缀。因此，网络通信可以很容易地使用IP地址识别，并成为各种攻击的目标，如DNS/IP过滤，分布式拒绝服务（DDoS）攻击，中间人（MITM）攻击等。在这项工作中，我们探索了一种替代的网络架构，从根本上消除这种漏洞，通过分离IP前缀和目的地网络之间的关系，以及通过允许任何端到端通信会话具有从一系列IP前缀而不是一个IP前缀中提取的动态、短期和伪随机IP地址。这个概念在今天的互联网上似乎是不可能实现的。我们展示了这是如何做到的，今天有三种不同的策略，使用软件定义网络（SDN），以及如何做到这一点，在规模上改变互联网寻址和路由模式的新概念的分布式软件定义互联网交换（SDX）。该解决方案适用于IPv4和IPv6，而后者提供了更高程度的IP寻址自由度。基于OpenvSwitches（OVS）的原型已经在PETRONIC BGP测试平台上实现。SDX解决方案不仅为大规模抗流量分析网络（TARN）支持提供了技术上可持续的途径，还为客户驱动、可定制和可信赖的端到端网络服务提供了一种新的商业模式。
2017-09-04 cs.NI
Robust Resource Allocation with Joint Carrier Aggregation for Multi-Carrier Cellular Networks
在本文中，我们提出了一种新的方法，强大的最优资源分配与联合载波聚合，以分配多个载波资源之间的用户与弹性和非弹性业务在蜂窝网络中。我们使用效用比例公平分配策略，其中用户之间的公平性是在用户设备（UE）上运行的应用程序的效用百分比。每个UE基于其应用的类型被分配应用效用函数。我们的目标是在订阅移动服务的用户之间最佳地分配多个运营商资源。此外，保证每个用户的最低服务质量（QoS），该服务质量基于用户的应用类型而变化。我们提出了一个鲁棒的算法，解决了在[1]中提出的算法的缺点，通过防止在资源分配过程中的波动，在稀缺资源的情况下，并分配最佳速率为高流量和低流量的情况。我们的分布式资源分配算法从其范围内的所有载波中为每个用户分配最优速率，同时为所分配的速率提供最低价格。此外，我们分析了不同的网络流量密度的算法的收敛性，并表明我们的算法提供了流量依赖的网络提供商的定价。最后，我们提出了我们的资源分配算法的性能模拟结果。
2015-07-05 cs.NI
Impact of Traffic Characteristics on Request Aggregation in an NDN Router
本文重新审视了命名数据网络（NDN）路由器中缓存的性能评估，其中内容存储（CS）由待定兴趣表（PIT）补充。PIT聚合在下载延迟内到达的对给定内容的请求，并且因此带来了超出由于CS命中而导致的上行带宽使用的额外减少。我们通过提出一种更容易适用于一般流量模型的新型数学框架并考虑替代缓存插入策略，扩展了之前关于非零下载延迟（非ZDD）缓存的工作。具体来说，我们评估使用LRU过滤器，以提高CS命中率性能，在这种非ZDD的上下文中。我们还考虑了由于有限的内容生命周期的需求的时间局部性的影响。该模型被用来量化的PIT对上游带宽减少的影响，特别是表明，这是显着的，只有相对较小的内容目录或高的平均请求率，每个内容。我们进一步探讨如何过滤器的有效性与有限的内容的生命周期取决于目录的大小和交通强度。
2019-03-15 cs.NI cs.PF
Fine-Grained Endpoint-Driven In-Network Traffic Control for Proactive DDoS Attack Mitigation
体积攻击，淹没了目的地的带宽，是当今最常见的DDoS攻击之一。尽管研究和行业都做出了相当大的努力，但我们最近对10多个行业领域的100多名潜在DDoS受害者的采访表明，今天的DDoS预防还远远不够完美。一方面，很少有学术建议被部署在互联网上;另一方面，现有DDoS防御供应商提供的解决方案并不是抵御整个攻击频谱的灵丹妙药。通过对当今DDoS防御的大规模研究，本文提出了MiddlePolice，这是第一个易于部署和主动的DDoS防御机制。我们精心设计了MiddlePolice，使其不需要对互联网核心和客户端网络堆栈进行任何更改，从而在当前的互联网架构中实现了即时部署。此外，依靠我们的新的能力反馈机制，MiddlePolice能够执行目的地驱动的流量控制，使它保证提供受害者所需的流量，而不管攻击者的策略。我们实现了一个原型的MiddlePolice，并证明其可行性，通过广泛的评估，在互联网上，硬件测试平台和大规模的模拟。
2018-07-08 cs.NI
Message-Level Scheduling for RLNC-Coded Multi-Source Traffic
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）
本文提出MAIDS调度算法，用于最小化RLNC编码多消息流的加权解码延迟，在特定条件下证明最优，并仿真验证其性能优于基线。
2026-09-11 cs.NI
A Novel Compressed Sensing Technique for Traffic Matrix Estimation of Software Defined Cloud Networks
为了更好地进行网络管理和未来规划，流量矩阵估计一直受到研究人员的关注。随着互联网上云计算平台和基于软件定义网络的可调路由和流量管理算法带来的高流量负载的出现，能够预测网络上当前和未来的流量比以往任何时候都更加必要。对于大型网络，这样的起点-目的地流量预测问题采取具有动态测量矩阵的大型欠约束和欠定方程系统的形式。在这项工作中，我们提出了我们的压缩感知与动态模型估计（CS-DME）架构适合现代软件定义的网络。我们的主要贡献是：（1）提出了一种基于流量需求的测量矩阵估计方法，该方法通过对问题的重新表述，可以准确、动态地估计压缩感知方案中的测量矩阵。(2)我们表明，使用基于瞬时流量需求的动态测量矩阵的问题制定可以使用，而不是一个固定的二进制路由矩阵，这是更适合于现代软件定义的网络，不断发展的路由，通过检查其本征频谱使用两个真实世界的数据集。(3)我们还表明，这种压缩的测量矩阵动态连接的测量参数可以导致可接受的估计与其他国家的最先进的计划依赖于固定的测量矩阵的结果稍差的起源目的地（OD）交通流量。(4)此外，使用这个压缩的重新制定的问题，一个新的策略选择的优势点，最有效的流量矩阵估计也提出了通过二次压缩技术的基础上的子集的链路测量。
2018-11-06 cs.NI
Modelling Load Balancing and Carrier Aggregation in Mobile Networks
在本文中，我们研究了多载波移动网络的性能。具体而言，我们分析了两个载波间负载均衡方案的流级性能和载波聚合（CA）产生的增益。CA是HSPA+和LTE-A网络最重要的功能之一;它允许多个运营商同时为设备提供服务。我们提出了两个负载均衡方案，即加入最快队列（JFQ）和容量均衡（VB），允许CA和非CA用户的流量分布在聚合载波。然后，我们通过分析建模来评估这些方案的性能。我们表明，所提出的计划实现准理想的负载均衡。我们还调查了CA和非CA用户在同一个小区的混合流量的影响，并表明性能几乎是不敏感的流量组合。
2014-02-03 cs.NI cs.PF
A Coverage Based Decentralised Routing Algorithm for Vehicular Traffic Networks
我们提出了一个简单而有效的路由策略的启发覆盖控制，延迟交通网络上的拥塞的发病，通过引入一个控制参数。路由算法允许在拥塞水平和到目的地的距离之间进行权衡。数值验证的战略上提供了一些有代表性的例子在SUMO，一个著名的微代理模拟器用于交通网络的分析。我们发现，它是至关重要的，在许多情况下，调整给定的控制参数的一些最佳值，以减少拥塞的最有效的方式。不同网络结构特性的影响与拥塞程度和控制参数的最佳设置范围有关。
2015-08-14 cs.NI
A Flow-aware MAC Protocol for a Passive Optical Metropolitan Area Network
本文介绍了贝尔实验室最近提出的一种基于时域波长交织网络（TWIN）的无源光城域网MAC协议。光信道在目的地的分布式控制下使用基于分组的轮询算法来共享。这种MAC更多地受到EPON动态带宽分配的启发，而不是通常为TWIN设想的时隙式、类似GPON的接入控制。源-目的地业务流的管理是流感知的，其中分配的时间片的大小与活动流的数量成比例。这模拟了一个网络范围内，分布式公平排队调度，使众所周知的隐式服务的差异化和鲁棒性的优点，这种机制的城域网。本文提出了一个全面的性能评估的基础上分析建模支持模拟。建议的MAC被证明具有优异的性能，在两个流量容量和数据包延迟。
2011-02-17 cs.NI
Optimal Oblivious Load-Balancing for Sparse Traffic in Large-Scale Satellite Networks
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究了大规模LEO卫星网络中稀疏流量的最优盲目负载均衡方案，通过线性规划证明了在稀疏流量下，盲目路由无法低于特定负载上限，并构造了达到下限的最优方案。
2026-10-01 cs.DC cs.NI
Optimal Control of Distributed Computing Networks with Mixed-Cast Traffic Flows
分布式计算网络同时承担数据包传输和处理的任务，需要对通信和计算资源进行联合优化。我们开发了一个动态的控制策略，确定路由和处理位置的数据包后，他们到达一个分布式计算网络。被称为通用计算网络控制（UCNC）的所提出的策略保证数据包i）由指定的服务功能链处理，ii）遵循连续功能之间的无循环路由，以及iii）经由适当的数据包复制被递送到其对应的目的地集合。UCNC被证明是任何混合的单播和组播流量的吞吐量最优，是第一个吞吐量最优的政策，非单播流量在分布式计算网络的通信和计算的限制。此外，仿真结果表明，UCNC产量大大低于平均数据包延迟相比，现有的控制策略单播流量。
2019-06-25 cs.NI
A Fast Solver-Free Algorithm for Traffic Engineering in Large-Scale Data Center Network
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Shanghai Innovation Institute（上海创新研究院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Huawei（华为）
本文提出了一种用于大规模数据中心网络交通工程的顺序求解器-free算法SSDO，通过分解问题并优化分割比例，实现了比现有方法更高效的性能。
2025-12-22 cs.NI
Hypersparse Network Flow Analysis of Packets with GraphBLAS
由于网络流量的数量和速度，互联网分析是一个重大挑战。网络分析师通常不将流量作为原始数据包进行分析，而是依赖于包含开始时间、停止时间、源、目的地和每个方向上的数据包数量的压缩网络流（netflow）。然而，许多流量分析受益于多个同时发生的网络流的时间聚合，这在计算上可能具有挑战性。为了缓解这种担忧，已经开发了一种新的网络流压缩和恢复方法，该方法利用了GraphBLAS超空间流量矩阵，该矩阵在实现子范围分析的同时保持匿名化。然后对每个子范围执行标准的多时间空间分析，以生成每个子范围的源数据包、源扇出、唯一链接、目的地扇入和目的地数据包的详细统计聚合，然后可以将其用于背景建模和异常检测。开发了一种基于GraphBLAS稀疏矩阵的简单文件格式，用于存储这些统计聚合。该方法在MIT SuperCloud上进行了规模测试，使用了来自数百个站点的50万亿个数据包网络流语料库，这些数据来自数月来收集的数据。所获得的压缩是显著的（<0.1比特/数据包），使得能够存储和传输非常大的网络流分析。单节点的并行性能分析的处理器和线程，显示一个节点可以执行数百个同时分析超过一百万包/秒（大致相当于一个10千兆链路）。
2022-09-13 cs.DC cs.NI
Spatial Temporal Analysis of 40,000,000,000,000 Internet Darkspace Packets
互联网对我们的社会从未如此重要，了解互联网的行为至关重要。应用互联网数据分析中心（CAIDA）望远镜观察到来自一个未经请求的暗空间（占互联网的1/256）的连续数据包流。在2019年和2020年期间，收集了超过40，000，000，000，000个独特的数据包，代表了有史以来最大的互联网流量公共语料库。利用加州大学圣地亚哥分校，劳伦斯伯克利国家实验室和麻省理工学院的超级计算中心的综合资源，从CAIDA望远镜数据的匿名源-目的地对的时空结构进行了分析与GraphBLAS层次超解析矩阵。这些分析提供了独特的见解，这种不请自来的互联网暗空间流量与许多以前看不见的缩放关系的发现。数据显示，与COVID 19大流行开始相对应的未经请求的流量显著持续增加，但与独特来源、来源扇出、独特链接、目的地扇入和独特目的地相关的潜在缩放关系变化相对较小。这项工作证明了安全收集和分析大量匿名互联网流量的实际可行性和好处。
2021-08-15 cs.DC cs.NI cs.PF
OutFlank Routing: Increasing Throughput in Toroidal Interconnection Networks
我们提出了一种新的，无死锁，环形互连网络的路由方案，称为外侧翼路由（OFR）。OFR是一种自适应策略，它利用了源节点和目的节点中的非最小链路。当最小的链路拥塞，OFR derouts包仔细选择的中间目的地，以获得旅行路径，这只是一个加法常数比最短的。由于路由性能是非常敏感的流量模型或路由器参数的变化，一个准确的离散事件模拟器的环形网络已经开发出经验验证OFR，通过比较它对其他相关的路由策略，在一系列典型的现实世界的交通模式。在16x16x16（4096个节点）的模拟网络上，OFR表现出的最大持续吞吐量的14%和114%之间的改进，相对于自适应气泡路由。
2013-10-28 cs.DC cs.NI
Coupled IEEE 802.11ac and TCP Goodput improvement using Aggregation and Reverse Direction
利用IEEE 802.11ac的新特性，提出了一种基于IEEE 802.11的TCP流量传输模型。本文探讨了在这个方向上的第一步，因此，我们首先考虑一个单一的TCP连接，这是典型的家庭环境。我们发现，当IEEE 802.11ac MAC是知道的QoS TCP流量，使用反向提高了TCP的有效吞吐量在几十个百分点相比，传统的基于竞争的信道访问。在无差错信道中，这种改进是20%，而在易差错信道中，同样使用帧的盲重传，改进达到60%。在我们的操作模式中，我们还假设在两级聚合方案中使用IEEE 802.11ac MAC层的ARQ协议，并且还假设该标准中定义的数据率和四个接入类别。
2018-03-27 cs.NI
Adaptive algorithms for identifying large flows in IP traffic
本文提出了一种基于Bloom过滤器的在线算法，用于识别IP流量中的大流量（a.k.a.大象）。由于大量的小流，这些算法的哈希表必须定期刷新。认识到技术文献中通常使用的周期性擦除方案在很长一段时间内使用真实的流量跟踪时是相当低效的，我们引入了一个简单的自适应方案，密切关注流量的变化。当测试对真实的交通痕迹，建议的在线算法表现良好的意义上说，在很长一段时间内的算法的检测率长流量是相当高的。除了大象的识别之外，这类算法还应用于IP流量中异常检测的密切相关问题，例如，例如，由于攻击而导致的SYN洪水。设计了一种检测网络流量中SYN和流量泛滥异常的算法。实验表明，在不到一分钟的时间内检测到异常，同时识别出目标目的地。
2009-06-20 cs.NI
Network-Level Cooperation in Energy Harvesting Wireless Networks
我们考虑一个由源节点、中继节点和目的节点组成的两跳通信网络，其中源节点和中继节点都有外部业务到达。中继转发源节点的流量的一部分到目的地和合作是在网络级执行。此外，源节点和中继节点都具有能量收集能力和无限电池来存储收集的能量。我们研究了能量约束对稳定区域的影响。具体地说，我们提供了两跳网络的能量收集源和中继的稳定区域上的内部和外部边界。
2013-09-06 cs.IT cs.NI math.IT
Architectural Challenges and Solutions for Collocated LWIP - A Network Layer Perspective
在无线电接入网络（也称为Wi-Fi网络）处实现LTE和Wi-Fi网络之间更紧密的聚合水平。LTE-Wi-Fi聚合（LWA）已成为5G时代最突出的解决方案之一，以提高网络容量并改善最终用户的体验质量。LWA提供灵活的资源调度决策，用于通过LTE和Wi-Fi链路引导用户流量。在这项工作中，我们提出了一个并置的LTE/WLAN无线电级集成架构在IP层（C-LPERS），增强了3GPP非并置LPERS架构。我们已经评估了各种链路聚合策略（LAS）中的C-LIPE性能。C淋巴结（即，具有并置的、聚合的LTEeNodeB和Wi-Fi接入点功能的节点）在NS-3中实现，NS-3引入了业务引导层（即，链路聚合层），以实现LTE和Wi-Fi的高效集成。通过大量的模拟，我们验证了NS-3中C-LIPE模块的正确性，并评估了在不同用户数量和流量类型下，与独立LTE和Wi-Fi网络相比的聚合优势。我们发现，分割承载相当于交换承载的UDP流和交换承载的TCP流的情况下，优于分割承载。此外，我们还列举了释放C-许可证功能需要解决的潜在挑战。我们的研究结果还包括WoD-Link聚合策略，该策略在人口密集的室内体育场环境中与Naive-LAS相比，可将系统吞吐量提高50%。
2017-04-12 cs.NI
Multimedia Traffic Routing in Multilayer WDM Networks
因特网上实时多媒体业务的出现刺激了用于扩展光网络骨干网的信息承载能力的新技术。多层波分复用（WDM）分组交换是一种新兴的增加光网络带宽的技术。两种算法的多媒体业务流的路由：（i）容量限制最短路径优先（CSPF）路由，它最大限度地减少每个流的距离连接给定的源和目的地节点，并满足容量限制;和（ii）流偏差算法（FDA）路由，它最大限度地减少网络范围内的平均数据包延迟。
2012-07-02 cs.NI physics.optics
Programmable In-Network Obfuscation of Traffic
可编程交换机硬件的最新进展为保护用户隐私提供了新的机会。本文介绍了PINOT，一个轻量级的网络匿名解决方案，运行在硬件交换机的内存和处理限制内的线速率。PINOT使用有效的加密方案加密客户端的IPv4地址，以向下游AS和目的服务器隐藏地址。PINOT易于部署，不需要最终用户软件或来自其运行的可信网络以外的网络的合作。我们实现了赤脚Tofino交换机上的PINOT原型，在校园网络中部署PINOT，并提出了对公共DNS，NTP和WireGuard VPN服务保护用户身份的结果。
2020-05-29 cs.CR cs.NI
Unveiling the potential of Graph Neural Networks for network modeling and optimization in SDN
网络建模是构建自动驾驶软件定义网络的关键组成部分，特别是为了找到满足管理员设定目标的最佳路由方案。然而，现有的建模技术不满足提供相关的性能指标，如延迟和抖动的准确估计的要求。在本文中，我们提出了一种新的图神经网络（GNN）模型，能够理解拓扑结构，路由和输入流量之间的复杂关系，产生精确的估计每个源/目的地对平均延迟和抖动。GNN被定制为学习和建模结构为图形的信息，因此，我们的模型能够在任意拓扑结构，路由方案和可变流量强度上进行推广。在本文中，我们表明，我们的模型提供了准确的估计延迟和抖动（最坏情况下$R^2=0.86$）时，测试对拓扑结构，路由和交通没有看到在训练。此外，我们提出了几个用例，显示其有效地使用在每个源/目的地对延迟/抖动路由优化和泛化能力的推理在训练过程中没有看到的拓扑结构和路由方案的网络操作模型的潜力。
2019-10-28 cs.NI
Proportional Fair RAT Aggregation in HetNets
无线网络体系结构中的异构（即，3G、LTE、5G、WiFi等共存）已经成为当前和未来一代蜂窝网络的关键组件。跨多个这样的无线电接入技术（RAT）/基站（BS）同时聚合每个客户端的业务可以显著增加系统吞吐量，并且已经成为关于多RAT集成的蜂窝标准的重要特征。因此，能够实现这种聚合的全部潜力的分布式算法对运营商来说非常重要。在本文中，我们研究的问题，资源分配多RAT业务聚合在HetNet（异构网络）。我们的目标是确保在每个BS的资源分配，使每个客户端实现跨其RAT的总吞吐量满足比例公平性（PF）的标准。特别地，我们提供了一种用于在每个BS处的资源分配的简单分布式算法，其扩展了用于单个BS的PF分配算法。尽管它的简单性和缺乏协调的BS，我们表明，我们的算法收敛到所需的PF解决方案，并提供（紧）其收敛速度的界限。我们还研究了最优解的特征，并利用其性质来证明我们的算法的结果的最优性。
2019-06-01 cs.NI
Zeroing in on Port 0 Traffic in the Wild
Internet服务利用传输协议端口号来指定源和目标应用层协议。虽然在大多数传输协议中不允许使用端口0，但我们在Internet中看到使用端口0的流量不可忽略。在这项研究中，我们剖析端口0流量推断其可能的起源和原因，使用五个补充流级和数据包级数据集。我们在一周的IXP流量中观察到73 GB的端口0流量，其中大部分我们认为是数据包碎片的伪影。在我们的数据包级数据集中，大多数流量来自少数主机，虽然大多数数据包没有有效载荷，但包含有效载荷的大部分数据包属于BitTorrent协议。此外，我们还发现了扫描中常见的独特流量模式。除了分析被动跟踪，我们还进行了主动测量活动，以研究不同的网络对端口0流量的反应。我们发现一个意外的高响应率的TCP端口0探测在IPv4中，与其他协议类型的响应率非常低。最后，我们将运行连续的端口0测量，并将结果提供给测量社区。
2021-03-26 cs.NI
Network Optimization for Unified Packet and Circuit Switched Networks
互联网流量继续无情地增长，主要是由越来越高的分辨率视频内容驱动的。虽然研究表明，互联网路由器处理的大多数数据包都是直通流量，但它们仍然必须在当前网络中的每一跳进行排队和路由，这不必要地增加了大量延迟和处理成本。这种直通业务可以借助于预先建立的电路通过底层光传输网络进行更好的电路交换，这在统一的分组和电路交换网络中是可能的。在本文中，我们提出了一种新的凸优化框架的基础上，一个新的目的地为基础的多商品流配方的电路在这样的统一网络的分配。特别是，我们考虑两个部署设置，一个基于实时流量监控，另一个依赖于基于历史的流量预测。在这两种情况下，我们制定全球网络优化目标凹函数，捕获公平共享网络容量之间的竞争流量。我们的问题公式的凸性确保了全局最优解。
2019-05-22 cs.NI
COMETS: Coordinated Multi-Destination Video Transmission with In-Network Rate Adaptation
The Hong Kong University of Science and Technology, Guangzhou（香港科技大学（广州））；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
COMETS通过协调多目的地视频传输与网络内速率自适应，提升带宽利用率和用户体验质量。
2026-01-26 cs.MM cs.NI eess.IV
Convolutional LSTM models to estimate network traffic
至少在原则上，网络利用效率通常可以通过动态重新配置路由策略来提高，以更好地分配正在进行的大数据传输。不幸的是，通常缺乏决定适当重新配置所需的信息-正在进行和即将进行的数据传输的详细信息，例如其来源和目的地，最重要的是，其数量和持续时间。幸运的是，越来越多地使用定期转移服务，如FTS，使收集必要的信息成为可能。然而，仅仅检测和表征较大的传输不足以有信心地预测网络链路将变得过载的可能性。在本文中，我们提出了使用基于LSTM的模型（CNN-LSTM和Conv-LSTM）来有效地估计未来的网络流量，从而为制定合理的网络配置计划提供坚实的基础。
2021-07-06 cs.NI eess.SP
Greedy routing on networks of mobile agents
在本文中，我们设计了一个贪婪的移动代理网络路由。在贪婪路由算法中，代理$i$中的每一个时间步长的分组被递送到代理$j$，该代理$j$在代理$i$的搜索邻居中距目的地的距离最短。基于贪婪路由，我们研究了移动代理网络中的流量动态和流量驱动的传染病传播。我们发现，网络的传输能力和流行阈值的通信半径增加。在中等移动速度下，网络的传输能力最高，且流行阈值保持较大值。这些结果可以帮助控制移动网络上的流量拥塞和流行病传播。
2011-12-20 cs.NI physics.data-an
Sensor Networks Architecture for Vehicles and Pedestrians Traffic Control
在本文中，我们提出了一种基于传感器网络的架构，用于城市交通管理，分层结构的三个层次：传感，处理和聚合和控制。在建议的架构，我们定义交通缓解车辆和行人的方法。最后，我们提出了一个案例研究如何在一个具体的情况下，交通控制可以实现，基于所提出的架构，指出未来的发展方向。
2018-07-11 cs.NI cs.SE eess.SP
S-MATE: Secure Coding-based Multipath Adaptive Traffic Engineering
已经有几种方法来在互联网服务提供商（ISP）网络中的核心网络节点之间提供业务。这些方法旨在最小化网络延迟，增加网络容量，并增强网络安全服务。MATE（多路径自适应流量工程）协议已经被提出用于入口节点（源）和出口节点（目的地）之间的多路径自适应流量工程。其新颖的思想是避免网络拥塞和攻击可能存在的边缘和节点不相交的路径之间的两个核心网络节点。本文建立了一个自适应的，鲁棒的，可靠的流量工程方案，以更好的性能的通信网络操作。这还将提供服务质量（QoS）和流量工程保护，以最大限度地提高网络效率。具体来说，我们提出了一种新的方法，S-MATE（安全MATE）的开发，以保护在云网络中的两个核心节点（路由器或交换机）之间的网络流量。S-MATE通过在发送方和接收方之间的一条操作路径中添加冗余来防止单链路攻击/故障。所提出的方案可以用于保护核心网络，如光纤和IP网络。
2010-10-23 cs.CR cs.IT cs.NI
Hypersparse Neural Network Analysis of Large-Scale Internet Traffic
互联网正在改变我们的社会，需要对互联网流量进行定量了解。我们的团队收集和管理最大的公开互联网流量数据，包含500亿个数据包。利用一种新的hypersarse神经网络分析的“视频”流的流量使用10,000个处理器在麻省理工学院超级云揭示了一个新的现象：否则看不见的叶节点和孤立的链接在互联网流量的重要性。我们的神经网络方法进一步表明，一个双参数修改的Zipf-Mandelbrot分布准确地描述了各种各样的源/目的地统计移动样本窗口范围从100，000到100，000，000包的集合，跨越几年和大陆。推断出的模型参数区分不同的网络流，并且模型叶参数与不同底层网络拓扑中的流量的分数强烈相关。超解析神经网络流水线具有高度适应性，并且可以通过对图像滤波器函数的简单改变来合并不同的网络统计和训练模型。
2019-07-11 cs.CY cs.DC cs.NI
Effect of Energy Harvesting on Stable Throughput in Cooperative Relay Systems
本文研究了随机介质接入条件下，能量约束对一个源节点、一个中继节点和一个目的节点组成的两跳网络的影响。被认为是一个擦除的碰撞信道，源和中继节点具有能量收集能力和无限的电池来存储收集的能量。此外，源和中继节点具有外部流量到达，并且中继将源节点的流量的一部分转发到目的地;在网络级执行合作。对于给定的传输概率向量的稳定区域的内界和外界。然后，分别获得内界和外界的封闭性，并且它们是相同的。这项工作不仅是连接信息论和网络的一个步骤，通过研究最大稳定吞吐量区域度量，而且它挖掘了相对未开发和重要的能量收集领域，并评估了对这一重要措施的影响。
2015-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
Scalable and Efficient Geographic Routing in Mobile Ad Hoc Wireless Networks
我们提出并评估了一个可扩展的位置发布和伴随的路由协议，这是有效的，尽管与不完善的信息有关的目的地的位置。我们的位置发布协议所产生的流量适合大型移动自组织网络（MANDO）的传输容量与恒定的通信带宽分配的路由开销，即使网络规模的增加。路由协议保证，以高概率，路由的长度是在一个恒定的“拉伸”因素的最短路径从源到目的地。发布协议的可扩展性的关键思想是每个潜在的目的地节点发送位置更新（频率随距离衰减）到网络节点的子集，其结构为围绕它的环形区域（以距离相关的方式更新圆形区域的自然方法不会扩展）。因此，路由协议必须考虑源和/或中继节点可能没有目的地位置的估计（或者可能具有陈旧的估计）的事实。空间和时间尺度的协议参数的选择，以保证可扩展性，路由可靠性和路由拉伸，这些分析设计处方进行了验证，使用模拟。
2014-07-15 cs.IT cs.NI math.IT
