本文關(guān)鍵詞：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)的擁塞控制算法研究與仿真

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) TCP擁塞控制 AIMD機(jī)制 Q-learning算法

【摘要】：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以其移動(dòng)性、易擴(kuò)展、方便部署等特性迅速成為人們生活、學(xué)習(xí)的新選擇。但是其較高的鏈路差錯(cuò)率使得直接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中套用傳統(tǒng)TCP擁塞控制這一方案難以正確處理鏈路導(dǎo)致的丟包。因此許多改進(jìn)方案也被相繼提出,但是由于無(wú)線干擾的不確定性、無(wú)規(guī)律性、突發(fā)性使得這些方案有著各自的不足。本文具體分析TCP擁塞控制機(jī)制和它在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)以及目前各種改進(jìn)。之后本文提出了基于Q-learning算法和帶寬利用預(yù)測(cè)的TCP擁塞控制算法——TCPNew Reno-QBD。本文主要工作如下：(1)分析TCP擁塞控制及其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文詳細(xì)分析TCP擁塞控制過程及其經(jīng)典的算法并針對(duì)其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的不足作分析并給出改進(jìn)方向,最后對(duì)相關(guān)改進(jìn)分類研究。(2)提出本文算法——TCP New Reno-QBD算法。本文對(duì)TCP New Reno的AIMD機(jī)制作相應(yīng)改進(jìn),根據(jù)RTT利用加性因子獲取函數(shù)和改進(jìn)Q-learning算法動(dòng)態(tài)調(diào)整AIMD的參數(shù),由于RTT波動(dòng)范圍大,提出基于ACK達(dá)到時(shí)間均值的帶寬利用預(yù)測(cè)算法來(lái)對(duì)已得出的AIMD參數(shù)再作調(diào)整。(3)作仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。將本文算法和TCP New Reno算法在NS2軟件作對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證本文算法的合理性。本文的創(chuàng)新之處有以下幾點(diǎn)：(1)改進(jìn)快恢復(fù)階段。TCP New Reno-QBD算法在快恢復(fù)階段利用改進(jìn)Q-learning算法感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),通過學(xué)習(xí)選取最優(yōu)策略,來(lái)動(dòng)態(tài)改變MD乘性因子。(2)提出基于ACK時(shí)間均值的帶寬利用預(yù)測(cè)算法。針對(duì)RTT波動(dòng)大且無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)干擾情況,考慮ACK達(dá)到時(shí)間來(lái)感知帶寬利用情況,由此提出帶寬利用預(yù)測(cè)算法。針對(duì)本文算法與TCP New Reno算法作實(shí)驗(yàn)對(duì)比,結(jié)果顯示本文算法在不同丟包率的情況下其平均發(fā)送速率要高于TCP New Reno算法,且相比于TCP New Reno算法的往返時(shí)延更小,從而證明了本文算法的合理性。本文算法研究的意義在于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),為今后無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的TCP擁塞控制提供了一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線網(wǎng)絡(luò) TCP擁塞控制 AIMD機(jī)制 Q-learning算法
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)13-14
• 2. TCP擁塞控制14-24
• 2.1 擁塞及擁塞控制14-16
• 2.1.1 擁塞現(xiàn)象14
• 2.1.2 擁塞產(chǎn)生的原因14-15
• 2.1.3 擁塞控制15-16
• 2.2 TCP擁塞控制策略16-20
• 2.2.1 慢開始和擁塞避免17-18
• 2.2.2 快速重傳和快速恢復(fù)18-20
• 2.3 TCP擁塞控制算法20-23
• 2.3.1 TCP Tahoe20
• 2.3.2 TCP Reno 和 TCP New Reno20-21
• 2.3.3 TCP SACK21-22
• 2.3.4 TCP Vegas22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3. 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中TCP擁塞控制分析24-31
• 3.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述24-26
• 3.1.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及現(xiàn)狀24-25
• 3.1.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所表現(xiàn)的特性25
• 3.1.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)TCP擁塞控制的缺陷25-26
• 3.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的TCP擁塞控制方向26-28
• 3.2.1 針對(duì)發(fā)送速率的波動(dòng)性26
• 3.2.2 針對(duì)擁塞控制和差錯(cuò)控制26-27
• 3.2.3 針對(duì)無(wú)線傳輸差錯(cuò)的影響27-28
• 3.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中TCP擁塞控制的改進(jìn)28-30
• 3.3.1 鏈路層方案28
• 3.3.2 分段連接方案28-29
• 3.3.3 端到端方案29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4. 基于改進(jìn)Q-learning和帶寬利用預(yù)測(cè)的擁塞控制算法31-51
• 4.1 基于改進(jìn)Q-learning的AIMD擁塞控制算法31-38
• 4.1.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理31-32
• 4.1.2 Q-learning算法原理及其改進(jìn)32-35
• 4.1.3 基于改進(jìn)Q-learning的AIMD擁塞控制算法35-38
• 4.2 TCP帶寬利用預(yù)測(cè)算法38-40
• 4.3 TCP New Reno-QBD擁塞控制算法40-41
• 4.4 TCP New Reno-QBD與TCP New Reno的實(shí)驗(yàn)對(duì)比41-50
• 4.4.1 NS2仿真軟件41-42
• 4.4.2 TCP New Reno-QBD算法仿真分析42-45
• 4.4.3 TCP New Reno-QBD算法與TCP New Reno算法的仿真對(duì)比45-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 5. 總結(jié)與展望51-53
• 5.1 本文總結(jié)51
• 5.2 進(jìn)一步工作51-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 羅穎;林茂松;江虹;陳帥;周英平;;基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的TCP增強(qiáng)算法研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2014年05期

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3 宋清昆;胡子?jì)?;基于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的Q-學(xué)習(xí)算法[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2006年11期

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本文編號(hào)：849011