论文研究-DTN拥塞控制研究进展.pdf

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容迟容断网络(DTN)专注于解决星际网等下一代网络的数据传输,拥塞控制是其核心问题之一。传统的TCP拥塞控制机制不适用于具有延时长且抖动严重、连接频繁中断、非对称数据流、资源受限等特征的DTN网络,特别是保管传递模式不同于尽力而为服务模型,给拥塞控制机制带来了新的挑战。分析了应对这些挑战已提出的方案,基于节点级拥塞、链路级拥塞和区域级拥塞分别阐述各方案基本思想及其之间的关系,最后进行了总结并给出了DTN拥塞控制技术未来的研究方向。
第10期 陶勇,等:DTN拥塞控制研究进展 3607 cwnd设置为 ssthresh+3,然后重传丢失的报文;如再收到重复可能性 ACK,cwmu加1;当收到新的数据包ACK时,把cwml设置成s 拥塞控制的目的是为∫提高网络效能,网络资源可以是带 thresh的值,进入拥塞避免阶段。Rem的快速重传算法是针对宽、缓冲区亦或是处理能力等,总体上可从公平性和效率两方 一个报文的重传情况,然而在实际中,一个超时可能导致很多面评价资源利用率。讨论拥塞控制技术时,首先要确定资源的 的数据包重传。 New reno可以恢复一个窗口内的多个包丢失含义。DT\路由节点的竞争资源包括节点的存储空间和机会 情况,具伓来说,reno在收到一个新数据的ACK后就退出快连接情况下的链路带宽。根据拥塞的资源关注点DN拥塞控 速恢复状态,而 New reno需要收到该窗口内所有数据包的确制可以分为三种类型:a)节点级的拥塞,也就是节点需要发送 认后才会返回拥塞避免过程。SACK改变了T℃P的确认机制,的分组流量超过节点的发送能力,导致缓存溢出。DIN使用 把乱序等信息完全告知发送方,从丽减小了数据发送的盲日持久储接收消息,加之保管传递机制的影响,DIN不能像传 性。I(PⅤegas则通过观察I连接中R'T值的变化来感知统分组交换网络那样在缓冲耗尽时,通过简单丢包策略释放仔 閃络状況,从而控制cwd,其优点在于拥塞机制的触发只与储空间。b)无线链路级的拥塞,也就是由于尢线信道相互十 RTT的改变有关,而与天包的具体传输时延无关。由于Vea扰,在同一时刻,相邻节点只能有一个节点使用尢线信道;当多 采用将网络时延变化作为拥塞信号的设计思路,不是利用丢包个相邻节点持续竞争使用无线信道时,就会产生访问冲突,引 来判凘网络拥塞,能更精确地预测网络的可利用带宽。此外起链路级拥塞,从而增加了分组的服务时间,降低了链路利用 TCP Hybla旨在消除TCP在高延迟网络中的不适用性问题;率和网络吞吐量。c)区域级拥塞。在事件监测型应用等场景 TCP BIC用于高带宽高延迟网络。 中,拥塞并不表现为节点溢出或一个链路饱和,而是事件周围 1.3DTN中的拥塞控制 的一个地理区域的流量过载。 拥塞现象的发生与网络本身的设计机制紧密相关,拥塞控 各DIN拥塞控制算法屮的主要设计因素如表2所示。其 中:D表示拥塞检测方法,A表示是否拥塞避免,F表示拥塞反 制协议是在一些特定网终前提下提出的。由上节可知,TCP 拥塞控制旨在TP连接建立时缓慢探测网络传输能力,或检 馈类别,E2表示端到端,HBH表示逐跳,R表示基于速率调 测出拥塞时减小发送方注入网络的流量,重复ACK和超时机 整发送速度,P表示可靠协议相关性,C为是否跨层设计,S为 制是TCP的拥塞检测方法,基丁滑动窗口的AMD是其拥塞恢 主要应用领域,Re为文献引用序号。 复核心算法。TCP拥塞控制基于RTT、RTO、cwnd、 ssthresh及 表2DIN拥塞控制算法中的设计因素 ACK等参数的设计依赖于地面因特网存在的一些假定,表1 类型协议 A F E2EHBHR PC s Ref TCP-F RFN 显式V V MANET [12] 给出了这些假定及其在DT中的不适用性。 ELFN LEN 显式V V MANET [13] 表1TCP假定在DTN中的不适用性 节ESRT缓存队列长度及其变化过程-娅式√√√yvWB[4l TCP隐含假定 DTN 级 TCP- BuS ErdNeRS 显式V-- VV mANET5 持续有效的双向端一端路径 逐跳的间断性端到端连接 塞 fixed-RTO RTO 隐式√ ANET 8 长且变化的延时 OOR乱序分组 MANET 16] 对称数据传输 丰对称数据传输速率 ACC接收数据的风险及收益 低误码率 低信噪比和高误码率 delaved AcK累计确认系数 √隐式√ MANET [18 源端和目的端往返交換信令的 粗粒度反馈/无确认的单播消息 隐式V WSn 19 会话式办议机制 传输 TCP Westwood ACK速率 尽力而为报务 保管传输服务 PCCP拥塞度 式 WSN [10] 节点能量充裕 节点能量受限 CODA信道负载结合缓存占用率-混合 /√-vwsN[20 Fussion信道负载结合缓存占用率-式√-√wsN[2 从表1中可看出,DT并不符合TCP基本假设条件,DTN NRED邻域队列 V MANET 22 与传统囚特网在端到端连接、传播延时、可靠性、数据流量、信 级LRED链路Y均重传次数 V MANET 7 道特性、路由机制等各方面都有较大的不同。TCP假定网络大 塞0T负载强度 獠式√√√ 部分时候是连通的,任一节点对之间存在至少一条完整的端到 sTCP缓存队列长度 显式 WSN 9 端通信路径,而DIN由于节能机制、节点稀疏、节点移动超岀 EWCCP干扰系统缓存队列长度显式 -WSN「231 SENTCP拥塞度、缓存占用率 显式√√√√-WsN[24 通信汔围等原因都可能导致端到端持续路径频繁中断。中断 HCR乱序包修复讨间 -隐式--√-wsN|25 可以是有一定规律,也可能是随机的。DTN中的连接有机会 有效时间表信息 式-√-√mN[26 连接、预计连接和定连接等形式4。其次,因特网尽力而为 PORT逼真度 服务模型中节点尽全力发送数据,但对数据的传输质量不提供 buer- basel缓存占月率 式 V WSN CXCC缓存占用率 式 任何保正,所以中间节点可以采取FIFP、PQ等丢包策略缓解 城ARC缓存占月率 显式 --V WSN [291 拥塞。DIN存储—携带一转发模式下的保管传递机制,要求 级 拥 SIPHON虚拟sink直腰信道采档-5式 V WSN [28 提供逐跳的可靠性保证,数据由于没有转发机会而不能成功传 CAR缓存占月率 式 输条件下,中间节点不能丢弃已委托的数据,因而拥塞可表现 BGR缓存占月率 隐式 V WSN [28 缓存占用率 聽式 IPN 31 为拒绝服务。另外,TCP假定链路出错率低,加之会话协议特 性(ACK),故可用超时机制表征拥塞;而DN中消息端到端传2节点级拥塞 输延时可能很大,中间节点或目的端的反馈信息不能及时传送 给漁端,DIN拥塞检测不能使用简单的超时机制。最后路由 节点级拥寒主要表现为节点缓冲区溢出.导致分组丢失。 节点的行为特性对拥塞搾制影响也很大,DIN路由的主要目该类拥塞控制算法主要策略是改进TCP以提髙其性能,如采 的并不是选择最短路径或者最少跳数,而是最大化报文传输的用链路昃确认机制以屏蔽尢线链路锖误引起的分组丟失,或采 3608 计算机应用研究 第27卷 用网络层反馈和探测机制,并设詈合理的拥塞窗口和重传超时的可靠性和服务质量级别。它试图在I和TP之冋实现一个 值(RTO)来减少路田失效造成的无谓超时或退避等。很多工中间昃来解决由于路径失效或传输锖误引起的分组丟失并维 作依赖丁网络层等底层协议的反馈通告,不同处在丁如何获得护较高的吞吐量,等效于TCP能够区分网络拥塞、出错丢包 反馈以及如何正确响应反馈。 路由变化、乱序到达等情况,并作出相应的出错处理。 TCPF是一种在 MANET中基于反馈的处理路由失效 Fixed-RTO8认为连续两次超时被认为网络中发生路由失 的方法。该方法使τCP发送方能够区分出丢包是由于路山失效,错误恢复策略是未确认包重传,RTO不变,对反应式路由 败还是由于网络拥塞。其实现过程如下:当中间节点的路由进(AODV、DSR)之上的TCP性能提升明显。 Fixed-RTO技术不 程检测到路由中断后,显式地发送一个路由失败通知HN依赖于低层的反馈,而采用启发式方法区分路由失效和拥塞。 ( route failure notification)给TCP发送方;当TCP发送方接收到当超时事件发生时,发送方首先假定路由失效,同时在保持 RFN后,进入到一个冻结状态,处于冻结状态的TP发送方停H0不变的情况下重传未确认分组。IO在路由重新建立和 止发送数据分组并冻结所有的变量,如定时器与拥塞窗口大分组确认前保持固定值。 小;TCP发送方一直处于冻结状态,直到收到中间节点发来的 DOOR6是一种端到端检测和响应乱序分组的方法。检 路由重建通知RN( route re- establishment notification);收到测到乱序分组就认为路由发生变化,其主要思想是使用ACK RRN后,TCP发送方从冻结状态回到正常状态,并且在原有序号非递减的特性来检测失序事件的发生。在重复ACK的分 TCP变量的基础上开始发送数据。为了避免一直处于冻结状组中,这些分组有相同的序号,所以发送方需要附加的信息来 奋的死锁状态,在收到HN后,1C发送方会触发一个路由实检测失序事件。采用在接收方把传出的ACK分组新增ADSN 效定时器,当该定时器超时,则进人正常的塞控制算法。它( aCK duplication sequence number)字段,该字段占1Byte,对于 的不足之处在于当连接重新建立时向刚络中注入大量的突发每一个重复传送的ACK分组,ADSN的值会增加。这样在发 通信量,可能会发生网络拥塞。 送方就可以通过ADSN的值来判定失序事件的发生。一旦 EIFN与TCPF相似,中间路由节点探测到路由失效后TCP发送方得知失序事件时,应作出如下的响应:临时关闭拥 显式地向TCP发送方发送一个通知包,发送方进入冻结状态塞控制,并且立刻从拥塞避免阶段恢复。 并发送探测包,以探測路由是否重新建立。 ACC采用经济价格模型提出了一个基于规则的拥塞控 SencE是一种专门为传感器网络设计的开环逐跳拥塞制机制,该方案中每一个路由节点基丁可用缓冲接受一个消 控制协议,利用缓存内数据队列的长度和分组到达时间的间隔息的风险和收益等本地信息自主决定是否接收消息。 来检測拥塞,属于上行拥塞控制协议(各传感器节点到sink节 点的方向)。它以本地节点的拥塞控制为中心,通过逐跳的方3链路级拥塞 式将拥塞信息传递给上游节点,上游节点接收到拥塞信息后采 由于空间重用,网络拥塞主要是链路沖突严重,即链路饱 取一定的拥寒控制簧略。它包括三部分,即拥塞度计算、产尘和,也即链路级的k络拥塞是指链路冲突严重。 反馈信息和处理反馈信息。 Sentcp设置了两个参数来反映本 TCP Westwood通过可用带宽估测实现网络流量控制 地节点的拥寒情况,即拥塞度和缓存占用率。 利用连续监测接收端返回的ACK速率,得到单位时间发送的 ESRT联合考虑圳塞控制和可靠传输,是结合端到端和分组数目与分组的大小相乘,即可获得发送端实际的传送带 IBI两种检测方式的拥寒控制,采用基于节点的本地缓冲监宽。在获得链路状态的情况下,当拥塞发生时,利用这些测量 测的拥塞检测机制,根据网络的当前状态调节节点速率。DS值计算新cwd和慢启动的门限阙值 ssthresh进行流量控制, RT基丁这样一个假设在 event-nk模型中,传感器节点每一从而改善网络的拥塞状况,TCPw在面临随机丢包的情况下可 个发送周期的通信量依赖于发送频率和上游源节点的效量;对以达到较高的链路利用率。 于任何传感器节点来说,连续发送问隔内的信息量保持恒定, Delayed A(K3的基本思想是减少ACK数量,以降低 则每个发送间隔结束时节点缓冲区的占用率的增量是个常数。ACK与数据冲突的可能性,从而使TCP性能得到提高。动态 ESRT中节点基于缓存队列长度及其增加趋势来检测本地拥延迟确认( dynamic delayed ACK)通过减少TCP接收方发出的 塞,在发送分组包头设置CN位,通知sik节点发生了拥塞,ACK确认分组的数量来提高TCP性能。在该方法中,累计确 sink节点根据接牧数据的速率和网络拥塞报告计算在下一个认的系数d的值会随着TCP分组的序号N而改变。该方法的 周期内期望的节点发送速率,并广播给所有传感器节点,解除缺点是:每次发送端收到延迟确认后会发送大量的数据包进入 拥塞。 网络,这将会导致网络拥塞 TCP-Bus3结合了反馈和缓存机制以及路由协议来提高 PCCP针对单路径树型拓扑网络,赋予每个节点不同的 TCP在Adho网络中的性能。每个节点在路由失效和重建期优先权来反映节点的重要性,基于优先权调整节点的速率和流 间显示通知ERDN/ERSN( explicit route disconnection notifica-量进行CC。在拥塞检测上,采用了拥塞度作为拥塞程度的度 tion/ explicit route successful notification),并且通过被动确认来量标准。平均包服务时间反块了节点内转发队列的占用情况, 保证控制消息的可靠传输。路由重建过程中缓仔被传送的报而平均间隔时冋反映了信道竞争的激烈程度。节点根据拥塞 文以减少分组的重传,这些报文中丢失的选择性重传,同时路度检测拥塞后,利用数据分组的拥塞信息进行隐式拥塞通告。 由重建引入的时延使得报文仍可能超时, TCP-Bus通过加倍定节点侦听到父节点的拥塞信息后,根据父节点的接收速率、发 时器缓解了这种情况。 送速率、总流量优先权和字节点数,首先计算父节点的拥塞度 ACP2是一种平衡网络透明性和应用灵活性的TCP协然后计算和调整自身的发送速率。PCP对数据流按照重要 议,它向应用提供关于连接状态的信息,允许应用控制效据流程度不同进行了分级,并按照优先级保证速率调整的公平性, 第10期 陶勇,等:DTN拥塞控制研究进展 3609 使得高优先缴的节点能获得更多的速率和带宽。协议设置了RCT为每个流维护一个乱序包列表,该表的长度表示在发牛 两个队列,分别缓存本地产生的数据包和转发的数据包,采用未修复的丟包后共收到了多少个数据包,它反映」现在距离首 WFQ或WRR算法进行调度。PCP采取了从拥塞节点开始的次丢包发生的时间间隔。理想状况下,丢失包的修复时间应该 逐朓调整策略。 大约相当丁一个RTT( round trip time)。如果满足此条件,则网 CODA是用于数据源到ik节点传输的拥塞控制。它络不拥塞;如果修复时间大于两个RTT,则网络很可能已经拥 采用基于接收者信道采样的拥塞检测、开环逐跳背压和闭环多塞了。RCRT的拥塞处理策略是先由snk决定增加或减少的 源调节机制进行拥塞控制。CODA结合信道负载、队列占用状速率总量R(t),再分配给各个源节点。这种设置允许管理员 态,在每个接收端低代价地推断精确的拥塞检測信息。一旦检为不同的应用采取不冋的分配策略。RCR对速率总量R(t) 测到拥皋,节点通过背压机制向其上游邻居节点发送消息。的调节方式是AMD的。RCRT处理多个相互干扰的流时很 只要一个节点检测到了拥寒,它就广播背压消息,背压消息沿高效,与传统方法相比保证高到达率和低延时更好。它可与多 着通向源节点的方向传播。接收到背压消息的节点根据本地种路由协议相结合,并区分了对不同优先级的数据流的处理 拥塞策略(如分组丢弃、AIMD等)抑制其发送速率或者丢弃RCRT存在的问题是:距离sink越远的节点,修复的包数也越 分组。当源事件速率低于信道吞吐量的某一阈值时,源节点多,然而修复时间的延长并不一定是拥塞导致,也可能是重传 自行调节其速率;当超过了这一阙值即触发闭环拥塞控制机的过程中误码或干扰造成,从而错误地启动了拥塞缓解机制, 制。此时源节点需要来白sink节点恒定的、慢时标的反馈信降低了吞吐量。周期性的统计和决策对于深度较大的网络来 息(如ACK),若接收到ACK消息,源节点维持其当前的事件说反应显得有些迟缓。一方面当sink节点发现拥塞时,可能 速率,否则迫使源节点降低其自身的速率。 拥塞状况已经恶化了,此时再把分配好的速率传递到源端节 Fussion是跨昃的拥塞搾制方案,融合了HBH流控、源点,在准确性和时效性上已经打了折扣;另一方面,如果已经发 速率限制和有优先杈的MAC层协议三种技术。拥塞检测采用生了拥塞,下行线路的质量难以保证,将分配速率通知到源节 队列占用和信道采样。当节点输出队列的可用空间低于一个点也将变得困难 特定的标记值时,或信道的利用率超过了一定的水平,发送的 LFC3本身是一个流控算法,发送方速率的基本控制策 分组则置拥塞位。减轻拥塞是通过使无线范围内的邻居节点略是公平均分带宽(总带宽/有效连接数),而有效连接数是 抑制它们的发送速率来避免其下一跳节点队列的溢出。 个变化的量, bundle发送成功后 session就会结束。因此为了 Link re的基本思想是提高空间重用度、减少链路冲提高带宽利用率需要不断更新发送方的发送速率,接收方需要 突。LRED监测链路层平均重传次数,以此为基础应用RED将每个流的剩余持续时间及其发送速率发送给源节点,即有效 算法,并在MAC层叫退时间增加一个数据包传输的时间。 时间表信息(AI)。使用NS2模拟了一个IN场景,通过比铰 NRFD2针对TCP公平性问题,其基本思想是有线网络算法使用前后 bundle delivery ratio和 average delay两个参量的 中RED可以改进TCP公平性。结合Adhc网络中拥塞的特变化,表明了算法有效性。 点(大量的传输冲突),基于对邻域分布式队列情况的判断,对 文献[33]重点指出了DIN在链路能力随时间变化以及链 RED进行了扩展,提出NRED算法。邻域队列是木地队列中路间断连接閃种坏境下的拥寒控制策賂。把拥寒归结为最优 的数据包、一跳节点队列中的数据包以及将被一跳节点接收的化同题,前者使用凸优化方法,后者使用动态规划以及博弈论 数据包(两跳节点中即将发送给一跳节点的数据包)。 方法以让节点决定是否接受保管传输。 STCP是一种分布式的基于分簇的支持多类型流传输的 4区域级拥塞 协议。类似于RFD,STCP为每个节点的队列设置两个门限, 即t和t。当队列长度超过t时,包上的拥塞位会以一定 事件检测型应用中,通常情况下流量很少,当突发事件发 的概率打上标记;如果队列长度超过tm,所有经过该节点的生时容易造成事件周围的局部拥塞,通过把拥塞区域的部分流 包都会被打上标记。Snk收到打了标记的包后,将通知源节点量转移到流量少的区域,能达到拥寒解除的目的。一般方式是 转移路径发送或者减速,从而缓解拥塞。 对进入拥塞区域的数据流进行调度,通过绕路、分流或者复位 EWCCP3是基于无线多跳网络提出的协议用到了干扰等方式缓解拥塞,从而保证原有传输线路的畅通。例如基于侦 节点的概念。十扰节点包括发生拥寨的节点和父节点的邻居听的多路径传输机制,将拥塞控制与路由算法相结合,在路由 节点。EWCP把所有十扰节点的集合看成一个系统,通过节建立阶段,每个阶段有两个转发节点,分别是父节点和备用父 点间的显式合作和来白转发节点的显式回馈来处理拥塞。每节点;或采用自适应的资源调度机制,包括了拥塞检测、备用路 个节点通过周期性地共享信息,计算所有干扰节点组成的系统径生成和流量分解等过程,该种多路径传输算法的存储和通信 的总队列长度来判断拥塞。数据包在转发的过程中会捎带上开销大、启动时间长,适用于长时间的局部拥塞控制。 沿途各转发节点所在系统的队列长度信息,到达接收端以后 PORT区分对待不同节点分组的重要性,考虑了不同数据 接收端的ACK同时携带了正回馈和负反馈信息,发送端据此源的重要性,分別计算源节点的报告速率,采用多路径路由机 采用AIMD的方式对发送速率进行调节 制,节点根据邻居反馈的链路状况及时选择路由,避免使用链 RCIT是一种提供可靠传输和拥塞制的传输协议,适路质量差的路径。 合需要传输大量数据且不容许丢失的高速应用,如图像采集、 基于聚集的拥塞控制ACC,其中聚集的意思是一个流在 建饩物监控、声音定位等。RCRT在sink端检测拥塞,有点类其通路上经过的拥塞路由器所缓存的所有报文的数目,它被用 似于有线网的检测方式。但sink又不同于有线网的TCP发送来作为流所用路由的拥塞程度度量,而流速率则根据聚集的水 端,囚为数据流汇聚的特点,使sink能掌握更多的网络信息。平作出调整,从而控制流量。 3610 计算机应用研究 第27卷 COMUT"的拥塞检测针对分簇结构的网络,利用簇头节 SR着重处理了保管传递策略下拥寒节点的数据转移问 点监听簇内的流量状況,然后使用排队论计算簇内节点的缓存趣。当节点缓冲区即将溢出时,SR将该节点接收到的消息转 溢出概率,藉此判断簇内是否岀现了拥塞 移给其邻居等其他节点以避免丢包,为此提出了需要对哪些消 CⅹCC3协议认为双向通信使得冲突增加,带宽利用率下息在何时机适于传输给哪些节点的消息选择、节点选择、恢复 降,应该充分利用无线网络中数据传输的广播特性,采用隐式选择等一系列算法。 侦听的方式进行ACK确认。为了避免拥塞,CXCC规定上游 节点的出速率不得超过转发节点的入速率,而这一日的的实现结束语 是采用逐跳分配令牌的方式 DTN网络具有广阔的应用前景,也得到∫广泛的研究。 ARC在拥塞区域周闱预置∫多条可用的转发路径,拥 当前的研究基于 WSN MANET、IN等具体网络取得了一系列 塞发生后,捐塞信息将沿着原数据传输路径的相反方向向上游成果,但协议未能有效考虑 bundle协议的影响,各种机制也没 节点反馈,并寻找符合条件的节点进行分流。分流节点使数据有得到充分的测试与实践;另外DN网络仍处于快速发展阶 流绕开拥塞区域,从分流节点分故出的数据包流将会沿着拥寒段,对DN拥塞控制技术乃至传输控制协议的进一步深入研 区域边界向目的节点的方向进行传输绕开拥塞区域后逐渐向究与实践,将是未来DN协议研究的热点,同时也是重点。本 原传输路径上的节点靠拢,直至重新汇聚后发送到网关。在拥 文综述了国际DIN拥塞控制技术的相关研究。在对现有协议 塞缓解后,分流节点发送关闭消息,数据流仍然按照原先的最进行比较分析的基础上,笔者认为如下几个方面还有待进一步 优路径传输,ABC要求节点杂取并保存数据包头中拍带的邻深入研究 屌节点的拥寒稈度、剩余能量和转发的流编号等信息,并建立 a)由于DT\网络本身的特性,TCP拥塞控制机制在DTN 预设路径,能耗开销较大。因此该协议结合了节点周期性休眠 网络中性能很差,DN拥塞控制需要着力解决路由失效、无线 并根据其邻居节点拥塞程度动态洞整休眼周期的长短,以保证丢包、共享介质、反馈流量、输出限制、拒绝服务等问题,设计考 传输效卒并节省传输能量。 虑因素涵盖缓冲区、链路、流量模式、传输模型以及路由箎略 SIPHON机制在网络中部署少量具有多个无线通信接口MAC相关性等,如可靠和拥塞捆绑处理有利于使用反馈机制 的强功能节点(称为虚拟基站),形成两层的无线传输网络通和检测机制。如何综合各类因素进行合理决策是一个开放性 过把拥塞区域的流量重定向到上层网络来传输给物理基站节的问题。 点,解除拥塞和提高基站节点获取感知信息的精度。 SIPHON h)IN中端到端速率控制难以实现,需要中间节点根据 包括虚拟基站发现、拥塞检测和流量重定向等机制。物理基站本地信息自主决策。日前已有一些将预测方法用于拥塞控制 点初始化虚拟基站的发现过程通过常规网络命令消息的捎带的研究,在对偶理论、凸优化等优化理论基础上,结合预测控制 或专用的消息,显拟基站在一定范围内通告它的存在,传感器思想对AQM算法进行研究,如队列长度或拥塞窗口大小等作 节点记录其附近的虚拟基站节点。 SIPHON可以使用传感器出预测,进而按照一定的目标函数不断进行滚动优化是DTN 节点和物理基站两类节点检测拥塞,传感器节点采用CODA提 拥塞控制的研究方向之 出的信道采样和缓存占用率来判断拥塞出现,物理基站基于接 c)保管传输模式下,消息在生存期内不能被丢弃,另外 收数据的精度来检测拥塞,当数据精度低于给定的阈值时认为TTN中 bundle数据量大,缓冲器一般采用持续存储器,同时为 网络出现了拥塞。 提高传输成功率消息在网络中可能存在多拷贝,即使在不采用 CAR类似于ARC协议,是一种基于流量调度协议。在保管传递模式下如何丢包也是一个值得探讨的问题,因而拥塞 发生拥塞时,节点将低优先级的数据流通过其他路径转发,绕控制机制需考虑缓冲区占有率、全网吞吐率等因素对TL的 过拥塞区域,从而保证高优先级数据流的传输质量。CAR适影响向。对消息TL采用动态调整方案以实现丢包,同时基于 合于存在多种不同传输优先级的数据流的网络中,如在网络中缓存管理的拥塞避免机制和策略可有效解决该间题 存在实时数据传输情况下,这些对时延有着较高要求的数据流 d)拥塞控制策略相关设计技术包括跨层设计、链路失效 可被赋予高优先级,这样就为不同的数据提供了区分式服务通告C改进BCN路由失效预测、适应性路由、多路径、丢包 保证。 原因类型区分、介质侦听、中间节点反馈等。如何结合DTN本 BGR协议同样结合了多径路由协议,采用了在地理路由身特点提出相关方法的性能测试模型也是有意义的工作。 中增加方问向偏离范制的方法来扩大转发路径的选择范闱,节点 随机选择此范围内的邻居节点转发数据。该协议提出了两种参考文献 拥塞控制机制,即网内包扩散I和端到端的包扩散EPS。IFS [I ZHAO W, ANLNAR M, ZEGURA E A message ferrying approach for 选择在拥塞节点附近直接分流,适合缓解短暂的拥塞;对于长 data delivery in sparse mobile Ad hoc networks[ C]//Proc of Interna tional Symposium on Mobile Ad hoe Networking Computing 2004 时间的拥塞,则采用EPS,在源端就开始在指定方向范围内随 187-198 机选择下一跳邻居节点进行转发。 [2 AKYILDIZ I F, AKAN O B, CHEN ChaD. The stale of the art in inter- Buffer-based协议采用了一种基于缓冲区管理的轻量级 planetary Internet[ J]. IEEE Communications Magazine, 2004, 42 搾制机制。每个节点在发送消息时捎带自身的缓存片用率,邻 (7):108-118 居节点通过监听该信息判断是否应该继续发送数据包到下游[3] KUROSE P J, LE VINE B N. A survey of practical issues in underwater 节点。若拥塞时间较长,则各节点逐跳降速,最终控制源端节 networks[C//Proc of ACM International Conference on Underwater 点的发送速率。此外,该协议可以配合流量调度的思想,采用 Networks. New York, A CM Press.17-24 多径路由或多snk节点对数据流进行分流处理,以避免拥塞。[4] FALL K. a delay+ olerant network architecture for challenged Internet 第10期 陶勇,等:DTN拥塞控制研究进展 3611 [C//Proc of ACM SIGCOMM. 2003: 27-34 in wireless sensor networks[ C//Proc of the 2nd International Cor [5 FALL K, HONG W, MADDEN S Custody transfer for reliable delivery ference on Embedded Network Sensor Systems. New York: ACM indelaytolerantnetworksEb/oL-(2010-03-28).http://www.dr Press.2004:134-147 nIg. org/papers/custodly-xfer-Lr. pdf. [22. XU Kai-xin, GERLA M, QI Lan-tao, et al. Enhancing TCP fairness in 1 6 HARRAS K A, ALMEROTH K C. 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