TCP/IP拥塞控制研究

TCP/IP拥塞控制研究

一、TCP/IP拥塞控制研究(论文文献综述)

严倩倩[1](2021)在《国产化某OS中传输层拥塞控制协议的研究》文中研究说明拥塞控制机制是TCP协议能够提供高效数据传输服务的核心技术之一。经过多年的发展TCP拥塞控制协议已经有了诸多版本,但随着网络和应用的不断发展、新型网络结构的出现、不同网络环境下不同性能要求的提出,传统的拥塞控制方法已经很难使其取得良好的性能。本文通过分析国产某操作系统网络协议栈对拥塞控制协议的需求,针对传统拥塞控制算法TCPNewReno中存在的不足,结合可用带宽估计算法,提出了改进的拥塞控制算法TCP NewRenoBw。主要研究工作如下:(1)引入带宽估计法,获取更多的拥塞控制信息。在分析和研究基于可用带宽估计的拥塞控制算法TCP Westwood和TCP Vegas的基础上细化可用带宽粒度,通过对带宽的估计以获得更多关于拥塞的信息。设计出更为精准的拥塞判断和定位的控制算法,提升网络带宽利用率和竞争公平性。(2)利用带宽估计优化慢启动阈值机制。通过带宽时延积与慢启动阈值两个条件共同判断是否进入拥塞避免阶段,避免了慢启动阶段后期的拥塞窗口的猛增,也能够避免在拥塞避免阶段需要较长的时间才能达到合适的值。在一定程度上可以提高链路的利用率。(3)改进快速重传和快速恢复机制。利用得到的可用带宽计算瓶颈链路的队列长度,并以此分析丢包事件发生的原因,是由于随机误码导致的还是因为链路拥塞,从而可以更加合理的设置慢启动阈值和拥塞窗口值。设计在一定程度上提高了网络性能。(4)软件仿真设计测试。本文将改进的措施整合成新的拥塞控制算法,在网络仿真软件NS3中设计网络场景进行模拟,并从吞吐量、公平性、友好性三个方面对其进行分析。仿真结果表明,改进后的TCPNewRenoBw算法在吞吐量、公平性、友好性在一定程度上都优于传统的TCP NewReno算法。(5)协议栈中的测试。将改进的拥塞控制算法在协议栈中实现,搭建实际网络环境并进行了吞吐量的测试。实验结果表明,改进后的TCPNewRenoBw算法提高了协议栈的吞吐量。

张建坤[2](2021)在《命名数据网络中基于缓存策略的拥塞控制算法研究》文中研究指明自1960年代以来,基于TCP/IP协议的互联网在现代社会中发挥着越来越重要的作用,TCP/IP网络架构是一个以主机为中心的模型,该模型是根据早期互联网应用模式而开发的,例如提供连接性和共享资源。但是,随着计算机技术和网络应用的飞速发展,网络传输模式也从资源共享转变为内容分发与获取,人们关注的重点从“从何处获取内容”转变为“获取什么内容”。而最初为端到端通信设计的TCP/IP网络难以适应这种变化,TCP/IP网络的局限性限制了互联网为用户提供更高性能的服务。因此为了提高网络性能,提供更好的服务质量,命名数据网络(Named Data Networking,NDN)提出以内容为中心构建新型网络架构,通过对信息进行命名实现内容检索和数据传输,而命名数据网络的无连接和网络缓存的特性极大提高了网络性能。提出针对NDN的拥塞控制算法是NDN重要研究方向之一,并且在考虑AR/VR等大数据量延迟敏感型的应用时,NDN的单兴趣包单数据包(One-Interest-One-Data)传输模式无法达到最佳传输效率,因此本文在单兴趣包多数据包(One-Interest-Multiple-Data)传输模式的基础上,设计了内容提供者控制的拥塞控制机制。此外节点缓存(CS)是NDN的重要特性,节点缓存可以提高资源获取速度,但也会对拥塞控制机制运行的准确性产生不利的影响。因此在设计拥塞控制算法之前,本文先提出了基于节点重要性,内容流行度,片段缓存价值的概率缓存策略以及基于内容片段保留价值和内容片段冗余度的缓存更新策略,降低了内容片段的冗余度,并将属于同一内容的片段聚合在少数节点中,为拥塞控制算法的设计提供便利。本文主要的工作如下:1.提出了一个概率缓存策略和相应的缓存更新策略。节点收到内容片段时,基于该内容片段的缓存价值、对应内容的流行度,以及节点重要度计算出缓存概率。缓存的每个内容片段建立片段保留价值和冗余度两个属性以度量其在缓存内的生存周期。当节点的缓存空间利用率超过设定阈值时,基于片段保留价值和片段冗余度执行缓存更新策略,从而降低缓存内容冗余度,提高缓存效率。2.提出了一种带宽时延感知的拥塞控制算法。该算法使用兴趣包收集从内容请求者到内容提供者的路径上的瓶颈链路带宽和时延信息,内容提供者据此信息计算出拥塞窗口和发送速率。针对NDN的节点缓存特性,提出了缓存标记方法,在中间节点存在请求内容的部分缓存时,通过标记节点的缓存内容,从而使得各节点缓存内容可以有序传输,充分地利用了节点缓存,减少传输所需时间,同时不会影响拥塞控制算法的准确性。3.本文在ndn SIM仿真平台下对缓存策略和拥塞控制算法的性能进行了验证,并相应选取了数种经典和主流的算法策略作为对比。实验结果表明,提出的缓存策略在缓存命中率和平均命中跳数方面有较好的性能表现,同时可以实现更低的缓存内容片段冗余度和更高的网络缓存数量。提出的拥塞控制算法可以实现更好的传输性能,更稳定的传输速率,能降低传输所需时间,同时不会被节点缓存影响拥塞控制算法准确性,并能利用节点缓存提高传输速率。在提出的缓存策略基础上运行的拥塞控制算法可以实现更高的传输效率,并降低传输开销。

黎铭豪[3](2021)在《天地一体化应急通信多网融合拥塞控制算法优化》文中认为伴随着科技的高速发展,人类不断取得进步,通信技术将成为人类进步的关键所在。同时人们对各类场景下通信的需求剧烈增长,使得通信技术承担着越来越重要的角色。天地一体化通信系统结合了地基通信和天基通信的优点,能够显着改善传统通信制式在通信质量、传输距离、传输方式等方面的不足。另外,应急通信具备灵活、快速等特点,能够高效地应对各种突发状况和海洋灾害,有效保障海洋作业者人身安全。最后,拥塞控制能够极大影响通信的质量,随着场景越来越多样化,针对不同场景下的拥塞控制研究能够帮助我国提高通信的实力。这些都将帮助我国向海洋强国目标更进一步。天地一体化应急通信主要具有高时延、路由易改变和高速的特点,因此本文主要从两个部分进行了探讨。第一部分主要研究了高时延、路由易改变场景下通信的性能。结合其高丢包率、路由易改变的特点,选择已经应用于空基协议的标准拥塞控制算法TCP Vegas作为改进和优化的对象,通过修改算法参数和带宽估计来分别改善其慢启动阶段易丢包和加速不足的问题,然后新增路由改变判断机制来弥补算法自身无法识别拥塞和路由改变的缺陷,从而提高了此环境下通信的性能。第二部分主要研究了高速网络场景下通信的性能。综合分析目前已经提出的各个高速拥塞控制算法的优势与不足之处,通过采用基于时延信息和丢包信息协同作用的方案有效提高了拥塞控制算法在高速网络环境下的吞吐量和公平性,为以后网络高速化发展大趋势下的通信研究提供了基础。最后通过NS-2对所作的改进进行了仿真验证。

郝永康[4](2021)在《面向弱连接窄带宽环境的IP业务传输适配方法设计与实现》文中研究表明随着边缘计算、雾计算等技术的日益更新,业务从网络中心逐渐向边缘网络进行迁移,而边缘网络由于其所在环境复杂,节点异构,服务质量保障是需要解决的重要问题。在特殊环境下依然存在弱链接、窄带宽、高时延、丢包和误码等一系列不利于传输的因素。现有可靠传输方案主要通过TCP协议为主,缺少针对窄带弱链接链路适配的轻量化传输方法。目前,基于发布/订阅模型的数据分发服务已成为分布式网络中保障业务实时性和可靠性的基本方案,而现有边缘网络中缺乏对该技术的有效适配。因此需要面向弱链接窄带环境下,分别针对传统点对点单播和发布订阅多播场景进行IP业务优化适配方法,以保障在受限网络下业务传输需求。首先对现有可靠传输和发布/订阅技术进行介绍,然后针对弱连接窄带环境特点和业务需求,分别针对单播和多播业务进行传输适配方法设计,在方法设计的基础上针对系统总体需求进行分析。在系统需求基础上对系统进行总体设计和分层模块设计,包括系统基本流程、系统的软件架构、模块划分、接口等。其次对关键模块进行详细设计和实现,包括用户管理模块、业务管理模块、基于发布订阅的传输优化模块、基于单播的传输优化模块各模块的详细设计与实现。最后通过对系统进行了功能和性能方面的严格测试,验证系统运行的可靠性和数据传输的高效性。测试结果表明在弱链接窄带环境下,系统运行稳定性良好,并与传统协议相比传输效率提升明显,验证了论文设计和实现的可行性。

王兆旭[5](2020)在《智慧协同网络数据传输关键技术研究》文中研究指明随着互联网的部署规模迅猛扩张,互联网服务深入人们生活各个角落。与过去有线、静态的传统网络环境相比,高干扰、高动态的网络场景广泛出现。这对网络数据传输性能提出了严苛的需求,亦成为网络架构革新的主要推动力之一。智慧协同网络是一种全新设计的未来网络体系架构。它具有泛在缓存和族群适配的先进能力,赋予未来网络动态感知、自我调节的综合性、智能化功能,广泛适应未来网络性能、规模、移动性、安全性等更加复杂的需求。其中,高干扰、高动态网络场景下数据传输技术的性能、安全与协同,是智慧协同网络数据传输关键技术的核心子集,成为本文的研究重点。本文在全面调研和深入分析国内外研究现状的基础上,依托智慧协同网络设计思想,分别针对性能、安全和协同三个问题展开研究:第一,在高干扰网络环境中,现有端到端传输机制吞吐量低,而现有逐跳传输机制时延高,尚不存在一种兼备高吞吐量、低时延的高性能传输机制。第二,在高动态环境中,现有逐跳传输机制存在安全性设计缺陷,缺乏对链路洪泛攻击的防御能力。第三,在高干扰、高动态的复杂网络环境中,尚不存在一种完美适应该环境的传输机制,且现有传输机制之间缺乏协同实现高性能传输的方法。在这三个问题中,性能与安全是相对平行的两个独立问题,而协同问题是基于性能与安全问题基本解决的成果,进一步提出的更高需求。为解决上述问题,本文主要工作和创新包括如下3个方面:(1)针对问题一,提出一种在高干扰网络环境中同时实现高速率和低时延的数据传输机制。该机制的基本设计是:数据以数据包流的形式进行传输,逐跳缓存在沿途具备泛在缓存功能的路由器中。当数据包因干扰误码而丢失,则丢包位置上游的路由器直接发起重传,无需源服务器重传,从而在高丢包率中维持高吞吐量。本文详细阐述了实现数据可靠性控制、拥塞控制和带宽公平性控制的方法。随后,设计与实现智慧协同网络原型系统,并在其中进行了传输机制间的对比实验。实验结果表明,新机制传输时延小,带宽利用率高,抗干扰丢包能力强,带宽公平性强,存储与电能开销较小。(2)针对问题二,提出在高动态环境中防御链路洪泛攻击的主动、被动两种防御机制。两种机制的基本设计是:首先,族群适配功能令路由器收集攻击前后的流量行为数据;然后,设计检测流量异常增长的算法,估算攻击流量的来源方向或来源自治域等信息;最后,依据估算出的流量过滤方案,实现对攻击流量的大比例过滤,尽可能减小合法流量的损失。本文详细阐述了两种防御机制结合智慧协同网络的族群适配能力,实现攻击检测、收集流量行为、生成并执行流量过滤方案的方法,并基于智慧协同网络原型系统验证了两种防御机制的有效性。实验结果表明,两种防御机制在高动态网络环境中能够有效防御针对逐跳传输机制的链路洪泛攻击。(3)针对问题三,提出了在高干扰高动态复杂环境中并行兼容、串行互联的两种协同传输方法。并行兼容方法使两种不同的传输机制在同一网络中并行运行,以解决传统端到端传输机制因带宽挤占行为导致公平性失效的问题,实现远、近距离多种网络服务间服务质量的全局最优。串行互联方法令复杂网络环境中的不同区域各自动态适配最恰当的传输机制,并彼此串行互联组成跨多种环境的完整传输路径,实现端到端传输性能的全局最优。本文详细阐述了两种协同传输方法结合智慧协同网络的族群适配能力,实现传输机制间共存、兼容、互联、切换的过程。随后,基于智慧协同网络原型系统设计部署了测试网络,实验验证了两种方法的有效性。实验结果表明,并行兼容方法能够有效解决带宽公平性问题,串行互联方法能够实现跨复杂网络环境的端到端传输,其传输性能也高于任一单独的传输机制。

刘晓雨[6](2020)在《命名数据网络拥塞控制策略的研究》文中提出近年来,随着互联网的高速发展,人们对网络中数据的传输效率提出了更高的要求,当前互联网体系结构中存在的问题与弊端日渐突出,以往的TCP/IP体系架构遵循的端到端通信模式出现了很多弊端。随着科技技术的不断发展,越来越多新型网络架构涌现出来,在学术界掀起了一股研究热潮,命名数据网络(Named Data Networking,NDN)作为信息中心网络的代表,出现在人们的视野。目前关于命名数据网络的架构设计已日渐完备,而对于互联网体系架构普遍存在的关键问题的研究则尚待完善。网络拥塞作为网络体系架构设计的关键,同时也是网络能否高效通信的关键。网络拥塞本质上是网络资源供需关系的协调问题,在数据传输过程中,当网络中传输的内容超过网络能够容纳的上限时,供需关系失衡,就会发生网络拥塞。如何有效缓解网络拥塞,使数据正常传输是目前互联网发展中亟待解决的重点问题。目前NDN采取的拥塞控制方案主要分为两种:基于用户端的拥塞控制和逐跳的拥塞控制机制。前者采用的是TCP/IP体系架构中的超时机制,当超过一定时间后,请求还未得到满足,就判定出现了丢包的情况,并在用户端采用降低发送兴趣包速率的方式来缓解网络拥塞。后者是在路由转发的过程中进行逐跳的拥塞控制,通过路由节点调整本地的请求发送速率,进而恢复网络状态。这两种拥塞控制机制都存在一些弊端,首先,在拥塞检测方面,仍沿用IP网络中的超时重传机制,只有发生超时后,才会采取降低发送兴趣包速率的措施,让拥塞控制变得被动;其次在用户端采用IP网络中基于滑动窗口的速率调节方案,虽然能在一定程度上缓解网络拥塞,但在网络处于空闲状态时,并没有相关措施指出怎样利用这部分空闲带宽;最后逐跳的拥塞控制方案在中间节点调整兴趣包发送速率,并没有在路由转发层面考虑缓解网络拥塞的方案。本文分别在用户端和逐跳式两个方面进行拥塞控制,针对前面提到的拥塞控制机制的弊端,提出了综合型拥塞控制策略,该策略主要利用早发现早预防的思想构造网络拥塞检测机制,实时检测网络流量,并做出相应反馈。在获知网络状态的基础上,分别对用户端采取调整网络请求发送速率的措施和中间路由节点采取基于路由接口排名的转发策略进行调节,从而实现网络性能的优化。本文的研究目的是在实际应用环境中,使命名数据网络能够发挥其数据传输方面的优势,避免由于网络拥塞的发生而造成性能方面的下降,从而为命名数据网络的实际应用贡献一份力量。本文在ndn SIM上进行了拥塞控制策略的仿真模拟实验,将本文提出的综合型拥塞控制策略和NDN目前采用的拥塞调节策略进行了对比,发现综合型拥塞控制策略在链路带宽利用率、路由节点内容命中率、用户总命中率方面占有一定优势,从而达到提高网络内容命中率,缓解网络拥塞的目的。

王威[7](2020)在《数据采集系统中TCP/IP硬件协议栈的研究与FPGA实现》文中认为数据采集系统广泛地应用于工业控制等诸多领域,随着精细化、智能化、多路采集的待测设备和场景越来越多,对采集传输系统的能力提出了越来越高的要求。传统的货架数据采集系统很难满足特定的需求,而非标准产品的采集系统有很强的针对性,且价格昂贵、结构复杂,难以适用于普遍的采集应用场景。因此,实现一个具备高性能、高灵活性和低成本的数据采集系统,是当前社会、工业发展的迫切需求。随着集成电路与信息科学技术的快速发展,为数据采集系统的高性能、集成化设计提供了新思路。借助网络卸载引擎思想,基于FPGA实现TCP/IP协议栈的逻辑设计,实现一种具备高传输速率、高可靠性、灵活性和低成本的以太网传输链路。旨在研究基于硬件可编程器件实现软件协议硬件化的实施方案,为分布式数据采集领域的高速数据卸载和传输链路加速提供一种可行性方案。本文首先结合数据采集系统和TCP/IP协议的功能特点,提出TCP/IP协议族裁剪方案,只保留保证数据高速传输和可靠性的必要协议。采用分层处理、模块化的设计方法,按照“接收解析-数据处理-组帧发送”的顺序,实现了以太网TCP/IP协议通信的基本功能。在此基础上,深入研究TCP关键技术,在FPGA中采用标准算法实现超时与重传;基于RAM设计TCP发送窗口;基于拥塞窗口包计数改进拥塞控制算法,让其在硬件逻辑处理和批量数据高速传输的过程中具备更高的调控效率。除此之外,提出请求应答队列管理机制、校验和预计算算法、CRC32超前计算算法,提高网络数据的卸载和封装速率。其次,基于真实的以太网通信数据编写测试激励源,建立全面的仿真。结合仿真波形详细分析了TCP/IP协议栈的设计细节和功能实现,保证设计在逻辑上的正确性,为实际的测试和应用提供了大量的实例。最后,搭建千兆以太网实物平台,测试结果表明,TCP/IP硬件协议栈的ARP应答,ICMP回显应答,UDP数据接收与发送,TCP服务器的连接建立、数据通信、连接终止、超时重传与恢复等功能均正确实现。针对TCP高速传输性能进行测试,结果表明,在容量为千兆的通用以太网信道中,可达到63%的网络使用率;在TCP传输稳定阶段,可达300Mbit/s速率,性能稳定。本设计相比于传统的和基于ASIC芯片的实现方式,在传输处理速度、灵活性、普适性和成本方面具备很好的优势,适用于广泛的数据采集传输系统,具有良好的实际应用价值。

李辉[8](2020)在《命名数据网络中的拥塞控制策略研究》文中指出命名数据网络(Named Data Networking)因其具有无连接、泛在缓存、逐跳转发等特征而成为最具有希望代替当今TCP/IP网络的未来互联网架构之一。相比于TCP/IP网络,NDN网络关注的是命名数据而不是其所在的位置(IP地址),数据成为NDN的一级实体。新网络架构的产生会带来新的研究内容,拥塞控制就是其中关注的焦点内容之一。虽然NDN拥有消费者驱动,一个兴趣包返回一个数据包的传输模式,能够在一定程度上维持网络流量的自平衡;但另一方面,网络流量的不可预知性、网络资源的有限性以及NDN多源、多路径的传输模式导致网络中存在大量冗余数据,使得拥塞仍然是NDN网络的固有属性。由于NDN具有新的网络架构和传输模式,传统TCP/IP网络的拥塞控制机制在NDN中表现不佳。另外,基于窗口的拥塞控制算法在NDN中被广泛使用,但由于无法确定最佳发送窗口大小而达不到最佳吞吐量;再者,NDN路由与转发平面分离,固有地支持无环多路径转发,为NDN的拥塞控制带来新的解决思路,但现有的多路径转发方案大多存在对拥塞反应滞后、难以扩展以及复杂度高等问题。所有这些情况迫使我们设计一些新的拥塞控制机制来解决这些问题。本文从NDN网络架构入手,首先介绍了这种新型网络架构的相关拥塞技术,然后在现有拥塞控制研究成果的基础上设计了一种基于精确反馈的显式拥塞控制方案PFECC(Precise Feedback-based Explicit Congestion Control)。PFECC从消费者和中间节点两方面来设计拥塞控制策略。消费者根据数据包携带的显式反馈标记精确、及时地调整每个流的发送窗口,以快速收敛到目标速率,提高网络吞吐量;PFECC下游路由器通过监测上游路由器队列数据包的排队时延趋势来分流兴趣包流量,以及时、有效地利用负载较低的链路进行多路径转发。当链路状态恢复正常后,多路径转发策略又可以将流量自动地切换到最佳路径进行转发,有效地避免了拥塞现象的发生,提高了网络的吞吐量。最后,本文把所提出的方案在ndnSIM平台上进行了仿真实验,并与相关算法进行了比较。结果表明PFECC能有效减少数据包传输时延,公平地对待每个流并能更快地收敛到最佳吞吐量。

罗强[9](2020)在《NDN网内拥塞控制机制研究》文中研究表明近年来,随着互联网的高速发展,网内数据量急剧增加,用户访问网络所关注的重心已转变成内容本身;面对互联网需求的改变,传统面向端到端连接的TCP/IP网络已经无法满足大数据时代的用户需求。为了应对传统网络架构的不足,命名数据网络(Named Data Networking,NDN)悄然而生,已成为下一代互联网体系研究的重点。NDN采用网内分布式缓存与命名路由机制,有效改善了网内数据分发能力。但是,由于多源多路径现象的存在,NDN依然面临严峻的拥塞控制挑战,而其全新的网络架构,使得传统TCP/IP架构下的拥塞控制机制无法直接应用。因此,如何设计适用于NDN的拥塞控制方案,成了保障NDN传输性能的重要研究内容。面对NDN中拥塞控制问题,现有方案主要分为两种:接收端拥塞控制和网内拥塞控制。前者以控制客户端请求速率为主,以此减少网内传输流量,但仅依赖客户端网络性能来评估网络拥塞状态,准确性不足;而后者则以路由侧流控为主,强调以路由节点为中心,在网内协调控制流量的转发。相对于接收端拥塞控制,网内拥塞控制可在网内各节点进行拥塞状态检测,更为准确。因此,本文以网内拥塞控制为研究目标,从网络资源利用率和客户端服务质量两方面入手,对NDN拥塞控制机制进行探索,本文的主要研究内容如下:(1)网络资源的充分利用是衡量网络是否高效运行的一个重要标准,而从拥塞控制的角度出发,如何在保障网络不发生拥塞的条件下,最大化网络带宽利用率,成为了衡量拥塞控制方案性能优良的重要指标。鉴于此,本文提出了一种基于BBR(bottleneck bandwidth and round-trip time)的逐跳拥塞控制机制(BBR-HBH)。该机制一方面将多跳传输的过程划分为多段单跳的传输形式,各路由节点利用虚拟兴趣包独立探测各链路单元的带宽资源与传输时延;另一方面,该机制在传输过程中,设立了带宽协调机制,利用兴趣包和数据包在网内的传输,整体协调各链路单元带宽资源,避免资源利用过程中的冲突,最大化网内带宽资源利用率。仿真结果表明,与ICP(Interest Control Protocol)机制相比,BBR-HBH能够有效适用于NDN网络,较好提升网内链路的带宽利用率。(2)网络性能的高低,直接体现在用户获得的服务质量的好坏上。面对急剧增长的网络流量,现有传输协议往往采用的是一视同仁的处理机制,无法有效的对流进行区分,在网络发生拥塞时,表现为所有用户均获得较差的服务质量。面对这一问题,本文提出了一种基于用户身份认证的NDN拥塞控制机制(IACCM)。该机制中,网络根据链路状态,以用户的身份为凭证,控制网络流量的接入,达到拥塞控制的目的;拥塞控制过程分为权限申请和接入控制两部分:(a)权限申请。用户在获取权限的过程中,需要将自身的公钥和身份信息发送给运营商,运营商在接收到用户的申请信息后,利用自身的私钥与用户的公钥生成特殊的身份凭证,并通过安全通道返回给用户;同时,运营商还需在路由节点上预配置自身的私钥,用于用户的身份校验。(b)接入控制。用户在发送兴趣包请求前,利用自身的私钥和获取的身份凭证对身份信息进行重加密,生成数字签名;当路由节点收到兴趣包后,利用预配置的运营商私钥对兴趣包发送者的身份进行校验,并通过队列长度判断链路的拥塞程度;根据拥塞程度的不同,优先转发授权用户的兴趣包请求,概率接入非授权用户的兴趣包请求。仿真结果表明,相比于ASFP(A state forwarding plane)机制,IACCM机制下授权用户在兴趣包满足率、兴趣包重传率、往返时延和带宽占用率上均具有较高的性能,在应对网络变化时,适应性较高。

钟辉宏[10](2020)在《基于LwIP的航姿参考系统通信技术研究》文中指出近年来,随着航姿参考系统的应用领域越来越广泛,中高端的航姿参考系统在不同的场景中起到极其重要的作用。实时解算速度、姿态数据精度等性能都有着不断的提升。传统的航姿参考系统是基于串口通信,但由于串口通信的局限性(传输速度、传输距离等)导致航姿参考系统并不能保证在各个领域内都及时传输实时姿态数据。因此,本文提出基于以太网通信的航姿参考系统设计。在改进传输方式的同时,考虑到LwIP协议栈未针对特定嵌入式环境设计的局限性,进一步提出修改协议栈的方案。本文所做的主要工作有:(1)提出基于LwIP协议栈通信的航姿参考系统的设计方案,并且搭建了以STM32F4为微控制器的硬件平台,在Free RTOS操作系统中移植LwIP协议栈和设计姿态融合算法(卡尔曼滤波算法、Madgwick算法),从而实现通过以太网通信完成姿态数据实时传输的功能。首先,介绍LwIP协议栈的组成以及相关通信机制,并对其相关机制不适合应用到航姿参考系统的地方进行分析;随后,针对不适用之处提出改进方案并仿真验证;接着,在航姿参考系统软、硬件平台的搭建部分,研究了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁传感器及以太网芯片的芯片选型和硬件电路设计,同时搭建其软件平台;最后,通过实测的方式验证改进方案的可行性。(2)针对LwIP协议栈的应用局限提出优化方案。首先,通过公式推导和多种带宽延时乘积网络下的NS2仿真数据分析,提出将cwnd初始窗口大小由1*MSS改为3*MSS;其次,对拥塞避免算法进行改进,提出根据重传次数来合理选择cwnd值,从而解决传统算法中一旦遇到丢包就立刻重新进入慢启动算法的缺陷,并通过NS2仿真初步验证了改进方案的可行性;接着,针对LwIP协议栈的数据传输流程进行优化,简化了在LwIP协议栈内部数据的传输流程,从而提高了数据传输的效率;最后,对LwIP协议栈进行裁剪,减小了无用协议对微控制器内存资源的占用。(3)对改进方案进行实测验证。通过Wireshark分析实测数据,结果表明改进方案能够有效提高系统数据的吞吐量稳定性;使用Wireshark中Stevens时序数据量的实际增长大小来验证优化后的数据传输方式的可行性,结果表明该方案有效提高了传输数据量;最后对LwIP裁剪和系统功能的稳定性进行了测试。对数据综合分析后,结果表明改进型LwIP协议栈能够在占用更少内存的同时保持着更稳定的网络吞吐量,并且系统可以长时间稳定运行。

二、TCP/IP拥塞控制研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、TCP/IP拥塞控制研究(论文提纲范文)

(1)国产化某OS中传输层拥塞控制协议的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 国产某OS简介
    1.4 国产某OS中的TCP控制
        1.4.1 网络体系模型
        1.4.2 TCP控制分析
    1.5 研究内容
    1.6 论文结构及内容安排
2 基于带宽估计的拥塞控制算法
    2.1 相关网络概念
        2.1.1 时延
        2.1.2 带宽时延积
        2.1.3 丢包
    2.2 可用带宽估计的方法
        2.2.1 主动估计
        2.2.2 被动估计
    2.3 典型基于带宽估计的拥塞控制算法
        2.3.1 TCP Reno算法
        2.3.2 TCP Westwood算法
        2.3.3 TCP Vegas算法
    2.4 带宽估计的拥塞控制性能指标
        2.4.1 吞吐量
        2.4.2 公平性
        2.4.3 友好性
    2.5 带宽估计面临的问题
    2.6 本章小结
3 改进的基于带宽估计的拥塞控制算法
    3.1 带宽估计的重要性
    3.2 TCP NewReno算法的基本思想
    3.3 TCP NewReno算法的控制分析
    3.4 TCP NewReno算法的不足
    3.5 改进的基于带宽估计的TCP NewRenoBw算法
        3.5.1 带宽的估计
        3.5.2 基于BDP和慢启动阈值的机制
        3.5.3 基于BDP的快速重传和快速恢复机制的改进
    3.6 仿真工具
        3.6.1 简介
        3.6.2 仿真流程
    3.7 TCP NewRenoBw算法的性能分析
        3.7.1 TCP NewRenoBw算法的吞吐量性能分析
        3.7.2 TCP NewRenoBw算法的公平性分析
        3.7.3 TCP NewRenoBw算法的友好性分析
    3.8 本章小结
4 改进的算法在国产化某OS中协议栈中的应用
    4.1 国产化某OS中协议栈介绍
    4.2 TCP NewRenoBw算法在协议栈中的实现
        4.2.1 协议栈中TCP层的实现
        4.2.2 TCP NewRenoBw算法的实现
    4.3 TCP NewRenoBw算法的测试
        4.3.1 测试环境的建立
        4.3.2 吞吐量测试
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 后期展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢

(2)命名数据网络中基于缓存策略的拥塞控制算法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究的目的及意义
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文组织结构
第2章 相关工作
    2.1 命名数据网络概述
        2.1.1 命名数据网络体系结构
        2.1.2 命名数据网络传输过程
        2.1.3 命名数据网络特性
    2.2 命名数据网络中缓存策略相关工作
        2.2.1 基于位置的缓存策略
        2.2.2 基于概率的缓存策略
        2.2.3 基于流行度的缓存策略
    2.3 命名数据网络中拥塞控制算法相关工作
        2.3.1 基于内容请求者的拥塞控制算法
        2.3.2 逐跳拥塞控制算法
        2.3.3 基于内容请求者和逐跳控制的混合方案
    2.4 本章小结
第3章 基于节点和内容属性的缓存及缓存更新策略
    3.1 缓存策略
        3.1.1 节点属性
        3.1.2 内容属性
        3.1.3 缓存概率
    3.2 缓存更新策略
        3.2.1 片段保留价值
        3.2.2 片段冗余度
        3.2.3 缓存更新
    3.3 缓存策略算法描述
        3.3.1 算法描述
        3.3.2 缓存策略的优势及意义
    3.4 缓存策略性能评估
        3.4.1 实验设置
        3.4.2 评价指标
        3.4.3 实验结果及分析
    3.5 本章小结
第4章 带宽时延感知的拥塞控制算法
    4.1 问题描述
    4.2 算法设计
        4.2.1 算法概述
        4.2.2 拥塞控制机制
        4.2.3 缓存标记机制
    4.3 拥塞控制算法描述
    4.4 拥塞控制算法性能评估
        4.4.1 评价指标
        4.4.2 独立拥塞控制算法性能评估
        4.4.3 基于缓存策略的拥塞控制算法性能评估
    4.5 本章小结
第5章 工作总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

(3)天地一体化应急通信多网融合拥塞控制算法优化(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 天地一体化通信系统
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 天地一体化通信系统架构
    1.3 应急通信系统
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 应急通信系统架构
        1.3.3 应急通信系统的应用场景
    1.4 本文研究内容及章节安排
2 相关技术及理论知识基础
    2.1 TCP/IP协议
        2.1.1 TCP/IP协议体系架构
        2.1.2 TCP/IP协议关键机制
    2.2 CCSDS协议
        2.2.1 CCSDS协议体系架构
        2.2.2 CCSDS协议关键机制
    2.3 TCP拥塞控制流程简介
        2.3.1 拥塞控制的核心组成
        2.3.2 标准拥塞控制算法
    2.4 NS-2 仿真软件
        2.4.1 NS-2 简介
        2.4.2 NS-2 实现过程及原理
    2.5 本章小结
3 基于高时延、路由改变场景的拥塞控制算法优化
    3.1 Vegas算法原理介绍
    3.2 问题分析
    3.3 基于高时延的Vegas改进
    3.4 基于路由改变判断的拥塞控制改进
    3.5 仿真结果及分析
        3.5.1 仿真设置
        3.5.2 仿真结果
    3.6 本章小结
4 基于高速网络场景的拥塞控制算法优化
    4.1 问题分析
    4.2 基于协同控制策略的拥塞控制改进
        4.2.1 基于时延信息的拥塞控制
        4.2.2 基于丢包信息的拥塞控制
        4.2.3 拥塞窗口控制算法的实现
    4.3 仿真结果及分析
        4.3.1 单流效率
        4.3.2 公平性
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢

(4)面向弱连接窄带宽环境的IP业务传输适配方法设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 课题研究内容
    1.3 论文组织和结构
第二章 相关理论技术介绍
    2.1 传输层协议概述
        2.1.1 TCP协议概述
        2.1.2 UDP协议概述
    2.2 UDP可靠传输协议概述
        2.2.1 UDT协议概述
        2.2.2 KCP协议概述
    2.3 发布/订阅概述
        2.3.1 MQTT协议
        2.3.2 OpenDDS协议
    2.4 DTN网络概述
    2.5 本章小结
第三章 面向弱连接窄带宽环境的IP业务传输适配方法设计
    3.1 需求分析
        3.1.1 窄带环境分析
        3.1.2 业务需求分析
    3.2 方法设计
        3.2.1 基于发布订阅的传输适配
        3.2.2 基于KCP的单播传输适配
    3.3 本章小结
第四章 面向弱连接窄带宽环境的IP业务传输适配系统设计
    4.1 系统总体需求分析
        4.1.1 功能性需求
        4.1.2 非功能性需求
    4.2 总体架构
    4.3 系统分层模块设计
        4.3.1 用户管理模块
        4.3.2 业务管理模块
        4.3.3 基于发布订阅的传输优化模块
        4.3.4 基于单播的传输优化模块
    4.4 本章小结
第五章 关键模块设计与实现
    5.1 用户管理模块
    5.2 业务管理模块
    5.3 基于发布订阅的传输优化模块
        5.3.1 主题相关功能
        5.3.2 传输相关功能
    5.4 基于单播的传输优化模块
        5.4.1 可靠传输方案生成
        5.4.2 存储转发方案生成
    5.5 本章小结
第六章 测试与分析
    6.1 测试环境
    6.2 典型测试用例
        6.2.1 用户管理模块功能测试
        6.2.2 业务管理模块测试
        6.2.3 基于发布订阅的传输优化模块功能测试
        6.2.4 基于单播的传输优化模块功能测试
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 未来展望
参考文献
致谢

(5)智慧协同网络数据传输关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
主要缩略语对照表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景与研究现状
        1.2.1 未来网络体系架构
        1.2.2 智慧协同网络CoLoR协议体系
        1.2.3 CoLoR传输层的设计挑战
        1.2.4 现有数据传输机制
    1.3 提出问题与研究意义
    1.4 论文主要工作与创新点
    1.5 论文组织结构
2 高干扰环境面向数据流的逐跳传输机制
    2.1 引言
        2.1.1 EF-TP的速率问题
        2.1.2 HC-TP的时延问题
    2.2 总体设计
        2.2.1 控制模型
        2.2.2 内容标识体系
        2.2.3 优先级转发
        2.2.4 单路由规则
    2.3 可靠性控制机制
        2.3.1 逐跳可靠性控制
        2.3.2 端到端可靠性控制
    2.4 拥塞控制机制
        2.4.1 逐跳拥塞避免
        2.4.2 逐跳拥塞缓冲
        2.4.3 端到端拥塞恢复
    2.5 仿真结果与性能评估
        2.5.1 原型系统的设计与部署
        2.5.2 流开始时延
        2.5.3 流结束时延
        2.5.4 带宽利用率
        2.5.5 带宽公平性
        2.5.6 缓存开销
        2.5.7 经济开销
    2.6 本章小结
3 高动态环境传输安全防御机制
    3.1 引言
        3.1.1 高动态环境中链路洪泛攻击的新特点
        3.1.2 现有防御机制的失效
        3.1.3 僵尸网络分布的不均匀性
    3.2 主动防御机制
        3.2.1 攻击检测
        3.2.2 攻击溯源
        3.2.3 流量标记
        3.2.4 流量拦截
    3.3 被动防御机制
        3.3.1 日常时段流量监测
        3.3.2 攻击时段源域身份识别
        3.3.3 攻击时段源域流量过滤
    3.4 有效性分析与评估
        3.4.1 测试系统的设计与部署
        3.4.2 LFA暴露时间的验证
        3.4.3 主动防御的有效性
        3.4.4 被动防御的有效性
        3.4.5 被动防御的防御效率
        3.4.6 被动防御的附带损伤
        3.4.7 被动防御的攻击成本
    3.5 本章小结
4 高干扰高动态复杂环境协同传输方法
    4.1 引言
        4.1.1 传输兼容问题
        4.1.2 传输互联问题
    4.2 并行兼容方法
        4.2.1 数据包格式
        4.2.2 优先级队列
        4.2.3 路由器架构
    4.3 串行互联方法
        4.3.1 协议栈设计
        4.3.2 传输机制互联方案
        4.3.3 传输机制切换方案
    4.4 仿真结果与性能评估
        4.4.1 测试系统的设计与部署
        4.4.2 并行兼容方法的有效性
        4.4.3 并行兼容方法在高干扰环境中的性能
        4.4.4 并行兼容方法对常规并发服务的支持
        4.4.5 并行兼容方法的服务质量
        4.4.6 链路永久中断时的传输性能
        4.4.7 链路间歇中断时的传输性能
        4.4.8 高动态场景中的缓存完整性
        4.4.9 高动态场景中的缓存利用率
        4.4.10 串行互联方法的传输性能
        4.4.11 串行互联方法的动态全局最优
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 未来研究工作展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(6)命名数据网络拥塞控制策略的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本文结构
第2章 NDN基础架构及相关研究工作
    2.1 NDN网络概述
        2.1.1 NDN沙漏架构
        2.1.2 数据包类型和数据结构
        2.1.3 命名规则
        2.1.4 路由与转发
        2.1.5 缓存机制
    2.2 NDN拥塞控制策略的相关研究
    2.3 NDN转发策略的相关研究
    2.4 本章小结
第3章 综合型拥塞控制算法的拥塞检测设计
    3.1 综合型拥塞控制算法设计思路
    3.2 拥塞检测设计
        3.2.1 拥塞检测设计核心思想
        3.2.2 网络状态的划分
        3.2.3 网络检测的结果反馈
    3.3 本章小结
第4章 综合型拥塞控制算法的速率调节设计
    4.1 基于接收端的速率控制
    4.2 基于路由接口排名的转发策略
        4.2.1 基于路由接口排名的转发策略的核心思想
        4.2.2 数据结构分析
        4.2.3 基于路由接口排名的转发策略具体流程
    4.3 本章小结
第5章 算法的实验与分析
    5.1 ndnSIM模拟平台
    5.2 模拟实验基本设计
    5.3 算法的模拟实验
    5.4 实验评估性能指标
    5.5 实验结果
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢

(7)数据采集系统中TCP/IP硬件协议栈的研究与FPGA实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作
    1.4 论文组织结构
第2章 以太网TCP/IP协议
    2.1 TCP/IP协议族
        2.1.1 TCP/IP协议
        2.1.2 TCP/IP通信过程
    2.2 硬件TOE技术
    2.3 TCP/IP硬件协议栈
        2.3.1 以太网MAC帧
        2.3.2 ARP协议
        2.3.3 IP协议
        2.3.4 ICMP协议
        2.3.5 UDP协议
        2.3.6 TCP协议
    2.4 TCP关键技术理论
        2.4.1 滑动窗口
        2.4.2 超时与重传
        2.4.3 拥塞控制
    2.5 其他重要技术
        2.5.1 Internet校验和
        2.5.2 CRC校验和
        2.5.3 RAM缓存IP核
        2.5.4 千兆以太网接口
    2.6 本章小结
第3章 TCP/IP硬件协议栈的研究与设计
    3.1 TCP/IP硬件协议栈总体设计
    3.2 MAC接收与解析模块
    3.3 ARP、IP、ICMP接收模块
        3.3.1 ARP接收与应答
        3.3.2 IP接收与解析
        3.3.3 ICMP接收与应答
    3.4 UDP设计与实现
        3.4.1 UDP接收解析模块
        3.4.2 UDP发送组帧模块
    3.5 TCP服务器逻辑设计
        3.5.1 TCP服务器状态机
        3.5.2 校验和预计算算法
        3.5.3 超时与重传控制
        3.5.4 改进拥塞控制算法
        3.5.5 请求应答队列管理
    3.6 报文封装与仲裁设计
        3.6.1 CRC32 超前计算算法
        3.6.2 顶层发送仲裁控制
    3.7 TCP/IP协议栈综合结果
    3.8 本章小结
第4章 TCP/IP硬件协议栈的仿真与实现
    4.1 纯逻辑TCP/IP协议栈仿真方法
    4.2 ARP应答仿真与实现
    4.3 ICMP回显应答仿真与实现
        4.3.1 ICMP接收仿真分析
        4.3.2 ICMP发送仿真分析
    4.4 UDP功能仿真与实现
    4.5 TCP功能仿真与实现
        4.5.1 TCP连接建立
        4.5.2 TCP数据接收与发送
        4.5.3 TCP超时与重传
        4.5.4 请求应答队列管理
    4.6 本章小结
第5章 系统功能测试与评估
    5.1 硬件测试平台
    5.2 TCP/IP功能测试
        5.2.1 ARP请求与应答测试
        5.2.2 ICMP回显请求与应答测试
        5.2.3 UDP传输性能测试
        5.2.4 TCP通信基本功能测试
    5.3 TCP性能分析
        5.3.1 TCP超时与重传功能测试
        5.3.2 TCP拥塞控制功能测试
        5.3.3 TCP最大速率测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(8)命名数据网络中的拥塞控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 NDN拥塞控制算法研究现状
        1.2.2 NDN转发策略研究现状
    1.3 研究内容和创新点
    1.4 论文组织结构
第2章 相关理论和概念
    2.1 命名数据网络概述
        2.1.1 NDN的体系架构
        2.1.2 NDN路由器的数据结构及其转发模型
    2.2 拥塞控制分析
        2.2.1 传统TCP/IP网络中的拥塞控制
        2.2.2 NDN的拥塞控制
    2.3 ndnSIM简介
    2.4 本章小结
第3章 基于精确反馈的显式拥塞控制策略
    3.1 引言
    3.2 拥塞控制模型
    3.3 PFECC算法设计细节
        3.3.1 拥塞检测
        3.3.2 显式反馈标记
        3.3.3 消费者窗口调整算法
        3.3.4 多路径转发算法
    3.4 本章小结
第4章 仿真实验与性能分析
    4.1 仿真实验与参数设置
    4.2 仿真结果与分析
        4.2.1 PFECC的有效性
        4.2.2 PFECC的吞吐量与多路径转发的性能
        4.2.3 总体性能
    4.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢

(9)NDN网内拥塞控制机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 互联网发展现状
        1.1.2 未来互联网发展趋势
        1.1.3 NDN体系架构
        1.1.4 NDN的特点和优势
    1.2 NDN中的网络拥塞问题
        1.2.1 NDN传输模型及特点
        1.2.2 传统拥塞控制在NDN中的不足
        1.2.3 NDN中拥塞控制的分类
    1.3 NDN拥塞控制研究现状
    1.4 本文主要工作
    1.5 本文组织结构
    1.6 本章小结
第二章 基础知识
    2.1 NDN概述
        2.1.1 NDN命名机制
        2.1.2 NDN缓存机制
        2.1.3 NDN路由与转发
    2.2 NDN拥塞控制原理
        2.2.1 拥塞检测方法
        2.2.2 基于接收端的拥塞控制机制
        2.2.3 网内拥塞控制机制
    2.3 本章小结
第三章 基于BBR的逐跳拥塞控制机制
    3.1 BBR简介
        3.1.1 BBR基本原理
        3.1.2 BBR应用到NDN面临的问题
    3.2 BBR-HBH机制描述
    3.3 BBR-HBH详细设计
        3.3.1 符号定义
        3.3.2 兴趣包与数据包修改
        3.3.3 路由节点带宽信息表设计
        3.3.4 基于BBR的链路单元资源探测
        3.3.5 网内协调机制
        3.3.6 概率转发机制
        3.3.7 BBR-HBH控制流程
    3.4 BBR-HBH运行实例
    3.5 BBR-HBH仿真分析
        3.5.1 仿真条件
        3.5.2 分析指标
        3.5.3 仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 基于用户身份认证的NDN拥塞控制机制
    4.1 基础介绍
        4.1.1 状态转发平面控制机制(ASFP)
    4.2 IACCM算法基础设置
        4.2.1 符号定义
        4.2.2 兴趣包结构修改
    4.3 IACCM详细设计
        4.3.1 用户身份区分
        4.3.2 流量接入控制
    4.4 IACCM工作实例
    4.5 IACCM仿真分析
        4.5.1 仿真条件设定
        4.5.2 分析指标
        4.5.3 仿真结果
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文和科研情况

(10)基于LwIP的航姿参考系统通信技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第2章 AHRS系统需求分析
    2.1 LwIP协议栈
        2.1.1 LwIP组成模块
        2.1.2 LwIP应用程序接口
    2.2 LwIP的应用局限
        2.2.1 TCP拥塞控制算法实时性
        2.2.2 传输层数据传输效率
        2.2.3 无用协议的资源占用
    2.3 本章小结
第3章 LwIP优化方案研究
    3.1 TCP内部算法实时性优化
        3.1.1 拥塞窗口初始值优化
        3.1.2 拥塞避免算法优化
        3.1.3 优化方案仿真
    3.2 数据传输效率优化
    3.3 无用协议裁剪
    3.4 本章小结
第4章 AHRS硬软件开发
    4.1 硬件电路设计
        4.1.1 加速度计电路设计
        4.1.2 陀螺仪电路设计
        4.1.3 磁力计电路设计
        4.1.4 以太网芯片电路设计
        4.1.5 微控制器电路设计
    4.2 姿态融合算法设计
        4.2.1 卡尔曼滤波算法
        4.2.2 Madgwick算法
    4.3 软件开发
        4.3.1 Free RTOS操作系统移植
        4.3.2 关键任务设计
    4.4 本章小结
第5章 实测验证
    5.1 性能测试
        5.1.1 流量稳定性分析
        5.1.2 thoughput分析
        5.1.3 数据传输总量分析
    5.2 内存占用测试
    5.3 功能测试
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

四、TCP/IP拥塞控制研究(论文参考文献)

  • [1]国产化某OS中传输层拥塞控制协议的研究[D]. 严倩倩. 西安工业大学, 2021(02)
  • [2]命名数据网络中基于缓存策略的拥塞控制算法研究[D]. 张建坤. 辽宁大学, 2021(12)
  • [3]天地一体化应急通信多网融合拥塞控制算法优化[D]. 黎铭豪. 海南大学, 2021(11)
  • [4]面向弱连接窄带宽环境的IP业务传输适配方法设计与实现[D]. 郝永康. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [5]智慧协同网络数据传输关键技术研究[D]. 王兆旭. 北京交通大学, 2020(03)
  • [6]命名数据网络拥塞控制策略的研究[D]. 刘晓雨. 北京工业大学, 2020(06)
  • [7]数据采集系统中TCP/IP硬件协议栈的研究与FPGA实现[D]. 王威. 西南科技大学, 2020(08)
  • [8]命名数据网络中的拥塞控制策略研究[D]. 李辉. 兰州理工大学, 2020(10)
  • [9]NDN网内拥塞控制机制研究[D]. 罗强. 江苏大学, 2020(02)
  • [10]基于LwIP的航姿参考系统通信技术研究[D]. 钟辉宏. 成都理工大学, 2020(04)

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TCP/IP拥塞控制研究
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