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高速移动下基于链路反馈的网络拥塞算法研究
| 论文题名： | 高速移动下基于链路反馈的网络拥塞算法研究 |
| 关键词： | 高速铁路;移动通信;网络拥塞算法;服务质量 |
| 摘要： | 随着高速铁路的快速发展，高速移动通信网络成为高速铁路信息化建设的重要方向之一。高铁移动通信网主要分为铁路专网和用户开放式网络。本文根据特定的用户开放式高铁移动通信网为研究背景，结合当前高速网络拥塞控制算法的研究现状和发展趋势，对网络拥塞控制算法进行优化与改进，并提出了提高网络服务质量的高速网络拥塞控制算法。算法性能分析和仿真结果表明，该算法在高速铁路特定场景下可以提高网络性能与服务质量。本文的主要工作具体如下: (1)提出了一种基于非线性丢包率的自适应拥塞控制算法，称为GTRED算法。该算法主要解决了TRED算法队列长度震荡过大的问题。GTRED算法采用分段三次函数计算丢包概率，并将平均队列的长度扩大到2倍的最大阈值，在扩大算法作用范围的基础上，实现了动态网络环境中队列长度的稳定。实验仿真结果表明，该算法可有效权衡高低流量负载之间延迟和吞吐量的关系，解决队列长度震荡过大的问题，具有更好的鲁棒性和稳定性，而且能够有效的提升网络性能。 (2)提出了一种基于链路反馈的网络拥塞控制算法，称为Pre-HSTCP算法。通过对HSTCP算法、Fast TCP算法、STCP算法等高速网络拥塞控制算法的深入研究，在对高速铁路特定研究背景的特殊性进行详细分析的基础上，得出其固定路线上的丢包率具有一定规律性的结论，将固定路线上的丢包率规律作为判别网络拥塞情况的条件之一，对高速网络拥塞控制算法进行改进与优化，进一步提高了高速铁路环境下用户开放式移动通信网络的性能。 (3)通过NS2实验平台对Pre-HSTCP算法进行仿真实验，其仿真结果充分证明了该算法的性能优势。Pre-HSTCP算法通过提前调整窗口大小的形式，可以有效降低丢包率，充分利用链路带宽，使高速铁路通信网络获得平稳的数据流和较高的网络吞吐量。 |
| 作者： | 李婷婷 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 鲁凌云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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