Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  congestion control
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Wireless sensor network (WSN) is assortment of sensor nodes proficient in environmental information sensing, refining it and transmitting it to base station in sovereign manner. The minute sensors communicate themselves to sense and monitor the environment. The main challenges are limited power, short communication range, low bandwidth and limited processing. The power source of these sensor nodes are the main hurdle in design of energy efficient network. The main objective of the proposed clustering and data transmission algorithm is to augment network performance by using swarm intelligence approach. This technique is based on K-mean based clustering, data rate optimization using firefly optimization algorithm and Ant colony optimization based data forwarding. The KFOA is divided in three parts: (1) Clustering of sensor nodes using K-mean technique and (2) data rate optimization for controlling congestion and (3) using shortest path for data transmission based on Ant colony optimization (ACO) technique. The performance is analyzed based on two scenarios as with rate optimization and without rate optimization. The first scenario consists of two operations as k-mean clustering and ACO based routing. The second scenario consists of three operations as mentioned in KFOA. The performance is evaluated in terms of throughput, packet delivery ratio, energy dissipation and residual energy analysis. The simulation results show improvement in performance by using with rate optimization technique.
EN
The article proposes a model in which Diffusion Approximation is used to analyse the TCP/AQM transmission mechanism in a multinode computer network. In order to prevent traffic congestion, routers implement AQM (Active Queue Management) algorithms. We investigate the influence of using RED-based AQM mechanisms and the fractional controller PIγ on the transport layer. Additionally, we examine the cases in which the TCP and the UDP flows occur and analyse their mutual influence. Both transport protocols used are independent and work simultaneously. We compare our solution with the Fluid Flow approximation, demonstrating the advantages of Diffusion Approximation.
EN
Considering the phenomenal growth of network systems, congestion remains a threat to the quality of the service provided in such systems; hence, research on congestion control is still relevant. The Internet research community regards active queue management (AQM) as an effective approach for addressing congestion in network systems. Most of the existing AQM schemes possess static drop patterns and lack a self-adaptation mechanism; as such they do not work well for networks where the traffic load fluctuates. This paper proposes a self-adaptive random early detection (SARED) scheme that smartly adapts its drop pattern based on a current network’s traffic load in order to maintain improved and stable performance. Under light- to moderate-load conditions, SARED operates in nonlinear modes in order to maximize utilization and throughput, while it switches to a linear mode in order to avoid forced drops and congestion under high-load conditions. Our conducted experiments revealed that SARED provides optimal performance regardless of the condition of the traffic load.
PL
Jednym z problemów występujących w dużych systemach Internetu Rzeczy, złożonych z tysięcy urządzeń IoT, są przeciążenia sieci w pobliżu urządzeń pełniących rolę hubów komunikacyjnych (brokerów danych, chmur obliczeniowych). Przeciążenia te nie są w wystarczającym stopniu rozładowywane przez protokół TCP, który (ze względu na specyfikę ruchu telekomunikacyjnego w systemach IoT) nie jest w stanie prawidłowo oszacować, dostępnych dla danej transmisji, zasobów sieciowych. W artykule przedstawiono prototypowe urządzenie IoT, zbudowane na mikrokontrolerze Raspberry PI pracującym pod kontrolą systemu operacyjnego Linux, które szacuje wielkość, dostępnej dla protokołu TCP, przepustowości ścieżki komunikacyjnej. Urządzenie korzysta ze znanej metody par pakietów. Aby poprawić dokładność szacunków, użyto wariantu metody, który ocenia wielkość dostępnej przepustowości na podstawie ciągów par. Badania przeprowadzone w dedykowanej sieci lokalnej pozwoliły zarówno ocenić pracę urządzenia, jak i dokonać analizy dokładności szacunków przeprowadzanych w obecności ruchu charakterystycznego dla systemów Internetu Rzeczy. Oceniono również narzut ruchu wnoszonego do sieci Internetu Rzeczy przez pomiary metodą par testowych TCP. Ze względu na ograniczoną moc obliczeniową mikrokontrolera Raspberry PI, urządzenie korzysta z prostych, szybkich wariantów obliczeniowych metody par pakietów PTR (bez odstępu czasowego między parami pakietów) oraz zmodyfikowany IGI (ze zmiennym odstępem czasowym między parami pakietów). Urządzenie umożliwia szybką ocenę stanu sieci w trakcie trwania transmisji IoT. Znajomość stanu sieci, w tym przepustowości dostępnej dla transmisji TCP, pozwoli na efektywniejsze działanie systemu wykorzystującego dużą liczbę urządzeń Internetu Rzeczy.
EN
One of the serious problems with large-scale Internet of Things systems, composed of thousands of IoT devices, are network congestions that occur near communication hubs (data brokers, computing clouds). These congestions cannot be enoughly discharged by the TCP protocol, which (due to specific teletraffic, generated by IoT devices) is not able to correctly estimate bandwidth available for a given transmission. In this article, a prototype IoT device that estimates amount of bandwidth of transmission path, available for TCP transmissions, is presented. The device is built with the use of the Raspberry PI microcontroller, working under the control of the Linux operating system, and uses packet pairs method for bandwidth estimation. To improve estimation accuracy, Probing Packet Trains (PPT) variant of packet pairs method was used. Results of experiments carried out in local area network are presented in figures and includes both analysis of estimation accuracy, and analysis of amount of control traffic that will be injected to an IoT network during a single measurement with the use of several probing packet trains. Due to limited computing power of the Raspberry PI, the device uses two, simple for computing, versions of the PPT: Packet Transmission Rate and Initial Gap Increasing. The device enables fast assessment of networks conditions. Knowledge of bit rate available for current TCP transmissions allows for more efficient performance of IoT systems that use large amount of devices.
5
Content available remote Exact and approximation algorithms for joint routing and flow rate optimization
EN
This paper addresses comparison of algorithms for a version of the NUM problem. The joint formulation of routing and transmission rate control within the multi-user and single-path setting is assumed within the NUM. Since problem is NP-hard, the efficient heuristics are designed, implemented and compared experimentally with other existing heuristics and exact linear programming solver. The linear approximation is applied for nonlinear utility function. The results of experiments demonstrate a trade-off between computing time and precision of goal value.
EN
Congestion avoidance plays the significant role in increasing network reliability and efficiency. To minimize blockage effects, many methods and algorithms have been proposed. A method of active egress queue length control in use not to over on underutilize buffer occupancy in non-stationary, discrete, dynamical model of communication channel is described in this paper. This approach allows to optimize available network nodes resources to avoid congestions effects or to minimize or alleviate negative impact of these congestion on network throughput.
PL
W artykule zaproponowano metodę aktywnego sterowania długości kolejki wyjściowej, w celu zminimalizowania niepożądanych efektów zatorów sieciowych. Metoda ta pozwala unikać sytuacji nadmiernego przepełnienia lub opróżnienia bufora wyjściowego. Do badań został wykorzystany niestacjonarny, dyskretny, dynamiczny model kanału komunikacyjnego. Takie podejście umożliwia optymalizację dostępnych zasobów w węzłach sieciowych.
EN
In this paper, a new active queue management (AQM) algorithm for data traffic control in TCP/IP networks is developed. The algorithm design is based on the principles of discrete sliding-mode control. Unlike majority of earlier studies, the design procedure considers the effects of both non-negligible delay in transferring data and feedback information and unpredictable capacity variations. The switching function is selected to incorporate a delay compensation mechanism, which ensures efficient network operation even for large bandwidthdelay product connections. The proposed algorithm, implemented as a packet marking scheme, is tested in discrete event ns-2 simulator. The results show that the algorithm provides fast convergence to steady state after sudden, unanticipated capacity changes. By generating smaller overshoots, the proposed algorithm also allows for reducing buffer space requirements to avoid packet loss as compared to the benchmark AQM solutions.
EN
All known active queue management algorithms invented to provide fair bandwidth allocation between TCP flows are designed to cooperate with the classic TCP congestion control (New Reno). However, some new congestion control schemes are becoming more and more popular nowadays (e.g. the Cubic algorithm). Therefore, the following question arises: will these fair queue management algorithms work well in the presence of a new congestion control scheme? To answer this questions, we present a comprehensive study of the performance of seven fair queue management algorithms in the presence of seven TCP variants. In particular, the fairness index, queue size and throughput were measured in scenarios with diversified RTTs, traffic patterns and congestion levels. Not only do the results allow us to answer the aforementioned question, but also to formulate recommendation on how to provide the best cross-layer fairness optimization in the Internet.
PL
Wszystkie znane z literatury algorytmy aktywnego zarządzania kolejkami (AQM) ukierunkowane na zapewnienie sprawiedliwego podziału pasma pomiędzy przepływy w Internecie były opracowywane z myślą o współpracy z (klasycznym dziś) algorytmem kontroli zatłoczenia TCP, tzn. New Reno. W ostatnich latach można zauważyć w Internecie istotne zwiększanie się udziału nowych algorytmów kontroli zatłoczenia TCP (jak np. algorytmu Cubic). Dlatego te˙z pojawia się naturalne pytanie: czy algorytmy sprawiedliwego podziału pasma zaprojektowane dla New Reno bedą równie dobrze działać w obecnosci tych nowych wariantów TCP? Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, przeprowadzone zostały szeroko zakrojone studia symulacyjne. Studia te uwzględniały siedem najważniejszych algorytmów AQM do sprawiedliwego podziału pasma, siedem wersji TCP (w tym najnowocześniejsze warianty), różne scenariusze zatłoczenia sieci oraz czasy RTT połączeń TCP. Uzyskane wyniki pozwoliły nie tylko udzielić odpowiedzi na sformułowane powyżej pytanie, ale także wskazać, które wersje TCP i AQM najlepiej realizują ideę optymalizacji międzywarstwowej w celu zapewnienia sprawiedliwego podziału pasma pomiędzy przepływy w Internecie.
EN
The paper concerns an application of regulation theory methods to modeling and effective control of connection-oriented data transmission networks. In particular the problem of congestion control in a single virtual circuit of such a network is considered and new discrete-time sliding mode data flow rate controllers are proposed. The controllers are designed in such a way that packet losses are explicitly accounted for. The closed-loop system stability and finitetime error convergence are proved. Moreover, a number of favorable properties of the proposed controllers are stated as theorems, formally proved and verified in a simulation example. It is demonstrated that the proposed controllers guarantee full utilization of the available bandwidth and eliminates the risk of bottleneck node buffer overflow. Application of time-varying sliding hyperplanes helps avoid excessive transmission rates at the beginning of the control process.
EN
In this paper a new flow control strategy for connection-oriented communication networks is presented. It utilises methods of control theory, in particular the Smith predictor and dead-beat control, to achieve desirable dynamics of the considered network. In contrast to a number of earlier proposals in which the controller command is interpreted as the rate transmission, in our solution it is interpreted as the quantity of data that the controlled node is expected to send. This allows us to model a single virtual connection with non-persistent data source as a time-delay system in which the delay may temporarily exceed its assumed boundary. Favourable properties of the proposed control strategy are formulated as mathematical theorems and thoroughly discussed.
11
Content available remote PSO-Vegas: PSO-based enhanced Vegas
EN
Biology is hosting many self-organizing processes. These processes can be studied by researchers to employ their principles as an inspirational metaphor to offer new solutions for different scientific problems. We follow such an inspiration here, to improve TCP Vegas algorithm. It has been confirmed that TCP Vegas has higher performance in compare with TCP Reno. However, TCP Vegas has several problems that affect its performance in congestion avoidance phase. Fixed values for α and β are one of the most important weaknesses of TCP Vegas. Ideally, α and β should be function of network conditions. For this purpose, this paper presents a PSO-based modified Vegas algorithm, which adjusts its parameters i.e. α and β to present good performance compared to Vegas. The simulation results show that the performance of the proposed algorithm is much better than TCP Vegas.
PL
W biologii występuje wiele samoorganizujących się procesów. Takie procesy mogą być studiowane jako metoda rozwiązywania wielu różnych problemów naukowych. Artykuł przedstawia ulepszenie algorytmu TCP Vegas. Zostało potwierdzone, że TCP Vegas ma lepsze parametry niż TCP Reno. Jednak samo TCP Vegas ma też słabości - jedną z nich jest stała wartość α i β. W warunkach idealnych α i β powinny być funkcją warunków sieci. W tym celu w pracy przedstawia się zmodyfikowany algorytm Vegas z możliwością ustawiania parametrów α i β. Symulacje wykazały, że nowy algorytm ma lepsze właściwości niż TCP Vegas
12
Content available remote Link-level, congestion avoiding flow control solution for IP networks
EN
In this paper a complete flow control solution for IP networks is presented. The mechanism consists of feedback loop and quantity-based control algorithm that utilises the Smith predictor and dead-beat control. In contrast to several proposals where flow-level control using bottleneck node approach is performed, in our solution the feedback loop is established between two neighbour nodes, what is called link-level control. The results of experiments performed in real IP network show that it is possible to completely avoid node congestion and increase throughput utilisation in the network area where the proposed solution is applied.
PL
W artykule przedstawiono kompletny mechanizm sterowania przepływem danych w sieciach IP. Mechanizm ten składa się z pętli zwrotnej oraz algorytmu sterowania wykorzystującego predyktor Smitha i regulator typu dead-beat.Zastosowano sterowanie na poziomie łącz, w którym pętla zwrotna jest zestawiona pomiędzy sąsiednimi węzłami sieci. Mechanizm został poddany weryfikacji eksperymentalnej w rzeczywistej sieci IP, zaś uzyskane wyniki potwierdziły jego skuteczność w zakresie eliminowania przeciążeń sieci i poprawy efektywności wykorzystania jej zasobów.
EN
This paper is aimed at designing a congestion control system (decision maker) that scales gracefully with computer system capacity, providing high utilization, and fairness among users. The use of adequate buffer management scheme with thresholds and blocking are well-known techniques for computer systems traffic congestion control. This motivates the study of multi-server computer systems with two distinct priority classes (high and low priority traffics), partial buffer sharing scheme with thresholds and with blocking. The external traffic is modeled using the Poisson processes. The service times have been modeled using the exponential distribution. Adaptive buffer allocation algorithm (scheme) is designed to allow the input traffic to be portioned into different priority classes and based on the input traffic behavior it controls the thresholds dynamically. This algorithm allows input low priority jobs to enter into buffer if its occupancy level is less than the threshold value. Additionally, for low priority jobs a forward threshold and a reverse threshold are defined (hysteresis). Using an open Markovian queuing schema with blocking, and thresholds, a closed form cost-effective analytical solution for this model of computer system is obtained. The model of multi-server system is very accurate. It is derived directly from a state graph and a set of steady-state equations, followed by calculations of main measures of effectiveness. Based on numerical experiments and collected results we conclude that the proposed model with blocking, and thresholds can provide accurate performance estimates of multi-server systems.
PL
Dynamiczna alokacja buforów przez wprowadzenie progów i blokad oraz ich zaimplementowanie w kontrolerze dostępu do zasobów systemów komputerowych jest jednym ze sposobów przeciwdziałania przeciążeniom serwerów. Prowadzi to do lepszego ich wykorzystania, gwarantując przy tym większy komfort pracy użytkownikom. Tak zdefiniowane założenia są podstawą budowy modeli matematycznych systemów komputerowych, w których mamy kilka serwerów ze wspólnym buforem, obsługujących użytkowników podzielonych na dwie klasy, to jest generujących zadania o wyższym i niższym priorytecie. W prezentowanej sieci, zewnętrzne strumienie zadań modelowane są strumieniami Poissona, a zmienna losowa – czas obsługi zadań w serwerach przyjmuje się jako podlegającą rozkładowi wykładniczemu. W zależności od stopnia zapełnienia bufora zadaniami obu klas, progi są dynamicznie zmieniane, a zadania niższego priorytetu przyjmowanie są do węzła obsługi tylko wtedy, gdy zapełnienie bufora jest mniejsze niż wartość progowa m2, bo inaczej następuje blokada przyjęć tych zadań. Wznowienie obsługi zadań niższego priorytetu, nastąpi tylko wtedy, gdy zapełnienie bufora dojdzie do drugiego progum1. Mamy tu zjawisko histerezy. Zadania wyższego priorytetu przyjmowane są zawsze, aż do pełnego zapełnienia bufora i wtedy tez może wystąpić druga blokada przyjmowania zadań, tym razem ze źródła o wyższym priorytecie. W pracy, do modelowania tak zdefiniowanej sieci stanowisk obsługi, użyto teorii markowowskich systemów kolejkowych. Zbudowano pełny graf stanów systemu, ułożono układy równań algebraicznych dla stanów ustalonych, które opisują dynamikę zmian pracy modelu. Obliczono stacjonarne prawdopodobieństwa dla wszystkich rozróżnialnych stanów modelu sieci, a następnie zdefiniowano algorytmy obliczeń podstawowych miar wydajności. W części eksperymentalnej pokazano jak zmieniają się miary wydajności i jakości obsługi w zależności od zmieniających się parametrów wejściowych modelu.
14
Content available Price Method and Network Congestion Control
EN
Price instruments are useful in achieving market balance conditions in various markets. Those instruments can be also used for control of other composite systems. The formulation and basic properties of the Price Method are reviewed and then the congestion control by price instruments in a computer network is described and tested.
EN
New multimedia applications require Quality of Service support, which is still not successfully implemented in current packet-switched networks implementations. This paper presents a concept of neural network predictor, suitable for prediction of short-term values of traffic volume generated by end user. The architecture is Radial Basis Function neural network, optimized with respect to a number of neurons. Testing mode of the neural network is very fast, what enables application of this tool in nodes of telecommunication network. This would help to warn a network management system on early symptoms of congestion expected in the near future and avoid the network overload.
16
Content available remote Model Checking Optimisation Based Congestion Control Algorithms
EN
Model checking has been widely applied to the verification of network protocols. Alternatively, optimisation based approaches have been proposed to reason about the large scale dynamics of networks, particularly with regard to congestion and rate control protocols such as TCP. This paper intends to provide a first bridge and explore synergies between these two approaches. We consider a series of discrete approximations to the optimisation based congestion control algorithms. Then we use branching time temporal logic to specify formally the convergence criteria for the system dynamics and present results from implementing these algorithms on a state-of-the-art model checker. We report on our experiences in using the abstraction of model checking to capture features of the continuous dynamics typical of optimisation based approaches.
17
Content available remote Streaming Video over TFRC with Linear Throughput Equation
EN
The TCP-Friendly Rate Control (TFRC) protocol manifests strong equality towards competing TCP or TCP friendly flows. Although the RFC 3448 suggests that TFRC is suitable for multimedia, this equality is a great disadvantage in the case of transmitting multimedia over the TFRC. The TFRC emulates TCP-like congestion control using the TCP throughput equation. In the paper, we substitute the TCP throughput equation recommended for the TFRC with a linear throughput equation. Simulation results show that the proposed solution is more suitable for multimedia than the equation proposed in RFC 3448. Experiments were carried out using an event-driven ns-2 simulator, developed in U. C. Berkeley.
18
Content available remote Congestion control in connection-oriented data transmission networks
EN
In this paper formal, control-theoretic methods are applied to design an efficient congestion control algorithm for modern connection-oriented data transmission networks. The design is based on the principles of discrete-time sliding-mode control and linear-quadratic optimal control. The asymptotic stability of the closed-loop system with the designed controller implemented is demonstrated, and the conditions for achieving the maximum throughput in the networks are defined.
PL
W pracy zaprojektowano nowy algorytm sterowania przepływem danych dla połączeniowych sieci teleinformatycznych. Do tego celu wykorzystano zaawansowane metody teorii sterowania - dyskretne sterowanie ślizgowe oraz dyskretne sterowanie optymalne z kwadratowym wskaźnikiem jakości. Pokazano, że zaproponowany algorytm pozwala wyeliminować ryzyko gubienia danych przy jednoczesnym pełnym wykorzystaniu dostępnego pasma.
19
Content available remote Design of the state predictive model following control system with time-delay
EN
Time-delay systems exist in many engineering fields such as transportation systems, communication systems, process engineering and, more recently, networked control systems. It usually results in unsatisfactory performance and is frequently a source of instability, so the control of time-delay systems is practically important. In this paper, a design of the state predictive model following control system (PMFCS) with time-delay is discussed. The bounded property of the internal states for the control is given, and the utility of this control design is guaranteed. Finally, examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed method, and state predictive control techniques are applied to congestion control synthesis problems for a TCP/AQM network.
EN
The use of buffer thresholds, blocking and adequate service strategies are well-known techniques for computer networks traffic congestion control. This motivates the study of series queues with blocking, feedback (service under Head of Line (HoL) priority discipline) and finite capacity buffers with thresholds. In this paper, the external traffic is modelled using the Poisson process and the service times have been modelled using the exponential distribution. We consider a three-station network with two finite buffers, for which a set of thresholds (tm1 and tm2) is defined. Using an open Markovian queuing schema with blocking, priority feedback service and thresholds, a closed form cost-effective analytical solution is obtained. Based on numerical experiments and collected results we conclude that the proposed model with blocking, feedback and thresholds can provide accurate performance estimates of linked in series servers.
PL
Zastosowania progów w buforach, koncepcja blokad i odpowiednia strategia obsługi, to szeroko używane sposoby przeciwdziałania przeciążeniom w systemach komputerowych. Często więc, obiektami badań są kolejkowe systemy obsługi z blokadami, recyklingiem (obsługa priorytetowa) i ograniczonymi buforami z dynamicznymi progami. W niniejszej pracy założono, że zewnętrzny strumień zadań jest strumieniem Poissona, a losowe czasy obsługi mają rozkład wykładniczy. Badana sieć składa się z trzech węzłów, a w buforach mamy progi o rozmiarach tm1 i tm2. Na bazie formalizmów łańcuchów Markowa, powstały efektywne modele analityczne takich systemów obsługi, a seria eksperymentów numerycznych pokazała, że koncepcja blokad, recyklingu z priorytetami, oraz z dynamicznymi progami dobrze opisuje procesy obsługi w takich systemach.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.