网络拥塞控制系统建模及流量控制器设计

在考虑多回路时延、网络负载动态变化和高优先级业务影响的前提下,基于流体流理论,推导建立了可调服务速率的业务流量控制数学模型,并提出了一种简单实用的流量控制算法,所得出的控制机制适用于高优先级业务和"尽力而为"业务共存的网络环境,较好地克服了网络传输时延的影响,并对该控制机制的稳定性、抗干扰性、鲁棒性和公平性进行了仿真试验。     

一种抖动窗口自适应的航空通信MAC协议QoS机制

根据面向“时敏目标”打击的航空通信系统信息传输要求,提出了一种差分服务媒质接入控制协议。协议采用多信道随机接入机制,通过信道忙闲程度自适应地调整各优先级业务的发送时延抖动窗口的方法,为各优先级业务提供差分服务。在分组排队阶段,建立了 M／G／1／K 排队模型,得到了稳定状态下发送缓冲区队列长度的概率;在分组服务阶段,建立了突发时延抖动自适应模型,得到了分组的平均服务时间;在分组传播阶段,建立了突发碰撞模型,得到了分组成功传播概率;然后推导了该协议的平均时延、传输成功率和系统吞吐量等性能指标的理论表达式,并给出了最大抖动窗口的设置原则。仿真结果表明,协议大大提高了系统重负载情况下高优先级业务的实时性和可靠性,适用于区分业务优先级且对高优先级业务的实时性和可靠性要求很高的航空通信组网系统。     

带有时间约束的机载自组网自适应退避算法

针对传统媒质接入控制(MAC)层退避算法无法满足机载自组网中高优先级业务高可靠、低时延的QoS传输需求,以及重负载时算法性能下降严重的问题,提出一种带有时间约束的多优先级自适应退避算法。首先,针对不同优先级业务的QoS需求,建立相应的时间约束机制和竞争窗口自适应调整机制,当网络处于重负载时,通过限制低优先级业务接入信道来保证高优先级业务的传输;其次采用三维马尔科夫链对多优先级自适应退避算法进行建模,求解不同网络负载时各优先级分组受时间约束条件下的退避状态转移概率,理论推导出网络吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,该算法在重负载时能够有效保障高优先级业务低时延(2ms)、高可靠(99%)的QoS需求,相比增强型分布式信道接入访问和区分企业优先级的自适应退避算法,当网络负载大于9 000包/s时,吞吐量分别提升了33.4%和21.5%。     

基于DS-TE 技术的VPN 的LSP 抢占算法

针对BH-PREPT(Bandwidth Preemption)算法因只关心最小化带宽浪费, 而不考虑计算复杂度和当前光纤通信的带宽资源而引起的网络时延极大增加的问题, 提出了改进算法DH-PREPT(Delay and BandwidthPreemption)。将用户业务的优先级和网络时延放在首位, 通过采用多个LSP(Label Switching Paths)绑定转发等价类和快速转发客户常用优先级业务的方法提高算法的时延性能。实验结果表明, 该算法在保证带宽利用率的前提下, 极大地减少了网络中的时延。当网络中发生抢占时, 该算法在减少网络时延方面的性能优于BH-PREPT算法, 提高了网络的QoS(Quality of Service)保障能力。     

WDM网络中带有时延感知的混合区分保护策略

针对WDM光网络中为业务提供恢复时延保证造成网络开销过大的问题,提出一种带有时延感知的混合区分保护策略.该策略感知不同业务的时延要求从而划分业务优先级,然后充分利用P圈恢复速度快和共享通路保护资源利用率高的优点,分别对不同优先级业务进行混合区分保护,从而保证高低优先级业务不同的恢复时延要求;同时,采用遗传-整数线性规划算法选择覆盖全网的最优P圈,并通过链路代价函数均衡网络负载,从而进一步提升P圈的保护性能.仿真结果表明:所提区分保护策略具有较低的网络阻塞率,有效地提升了资源保护效率.     

基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制研究

随着多媒体新兴应用的不断涌现,网络规模日益复杂.为提高不同优先级多媒体业务的传输能力,保障业务的服务质量需求,结合软件定义网络技术,设计一种基于SDN的队列调度模型.同时,为了有效提高新型队列调度模型下数据的传输质量,避免产生网络拥塞,将复杂的网络抽象为M/M/1和M/D/1排队模型,并提出一种基于SDN的排队论时延模型,分析了新模型下MLFQ分组调度算法并对不同分组调度算法性能进行对比分析.仿真结果表明,基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制在满足网络不同多媒体业务优先级要求的基础上,降低了数据传输时延和丢包率,增加了链路带宽利用率.     

基于NS2的优先级队列管理算法设计

网络控制系统的信号以分组的形式在网络中传输,引起了传输时延、丢包等问题;为了更好地研究网络控制系统的性能,利用NS2搭建了网络控制系统的网络传输模型.并以其中的优先级业务分组为研究对象,设计了优先级队列管理算法;在DropTail算法的基础上进行改进,继承了原有算法的优势,并加入了业务优先级识别和弃包选择机制;通过调用两种算法进行实验,从时延、丢包以及吞吐量方面进行分析与对比,验证了PDropTail算法的有效性.     

认知可用带宽下的传输控制机制

在航空通信中,传输控制技术直接影响网络的通信性能。基于优先级的传输控制机制能够保证高优先级业务的通信性能,但存在低优先级业务传输性能不佳以及带宽资源利用不足的问题。为了解决这一问题,结合绿色通信理论思想和可用带宽估计技术,提出"认知可用带宽"概念,设计基于认知可用带宽的传输控制机制,并采用多进制自适应调制技术提升网络带宽利用率。仿真结果表明,基于认知可用带宽的传输控制机制能够在保证高优先级业务时延的条件下改善低优先级业务的传输性能,并保证业务最大时延抖动小于0.02ms;同时,自适应调制技术的应用使得网络吞吐率提升3.26%。     

在部分饱和的异构无线局域网中实现服务质量保证

在Wi Fi无线局域网中,流媒体业务与数据业务的流量特性具有显著区别,IEEE 802. 11e EDCA标准加入了对不同类型业务优先级的划分以实现差异化服务,异构网络场景使得保证无线局域网的服务质量变得更加困难.考虑部分饱和的异构EDCA网络传输流媒体流量与数据流量,研究在满足对流媒体业务的端到端时延约束要求下,如何通过调整系统参数使得数据业务的吞吐量最大化,从而实现对异构无线局域网的服务质量保证.     

基于优先级接入机制的WLAN性能优化研究

针对目前WLAN中各种不同业务的不断增多,而不同的业务要求等级也不同的问题,采用将WLAN中不同无线终端设置不同优先级业务的方法,分别对不同的关键参数AIFS和TXOP进行优化.使业务要求较高的无线终端优先接入信道传输数据包,使高优先级的终端获得更高的网络性能.仿真结果表明,该优先级访问机制可以在语音和视频等要求较高的业务情况下,使高优先级业务的无线终端更早的接入信道,有较小的时延和更高的网络性能.     

无线网络的一种动态多门限呼叫接入控制方案

针对无线网络的多类业务提出了一种呼叫接入控制方案．该方案基于动态保护信道机制,根据优先级为各类业务设置相应的服务门限,服务门限能根据系统负荷的变化动态地调整．仿真结果显示：与已有静态方案相比,该方案不仅能够保证业务的优先性,而且能够跟随业务量的实时变化,保持良好性能．     

A new self-adapting admission control algorithm for differential service in Web clusters

A new admission control algorithm considering the network self-similar access characteristics is proposed. Taking advantage of the mathematical model of the network traffic admission control which can effectively overcome the self-similar characteristics of tile network requests, through the scheduling of the differential service queue based on priority while at the same time taking into account various factors including access characteristics of requests, load information, etc. smoothness of the admission control is ensured by the algorlthm proposed in this paper. We design a non-linear self-adapting control algorithm by introducing an exponential admission function, thus overcomes the negative aspects introduced by static threshold parameters. Simulation results show that the scheme proposed in this paper can effectively improve the resource utilization of the clusters, while at the same time protecting the service with high priority. Our simulation resuhs also show that this algorithm can improve system stability and reliability too.     

异构无线网络融合的建模仿真与性能评估

结合IEEE 802.16和IEEE 802.11标准实现移动互联网的接入,设计一种将WiMAX作为Wi-Fi回程支持的异构无线网络融合模型.利用OPNET仿真工具进行建模,采用自相似Pareto分布生成实时、非实时业务的网络流量,并根据不同应用的优先级需求,得出异构无线网络中相应业务的最优配置.分析结果表明:该融合模型与传统模型相比,不仅在实时和非实时业务上的时延抖动和响应时间更优,而且能满足异构无线网络对VoIP,HTTP和FTP等应用的服务质量(QoS)需求.     

面向以太无源光网的支持流量预测与预分配机制的动态带宽分配算法

提出了一种支持流量预测与预分配机制的动态带宽分配算法(DBA),能够对高优先级业务进行流量预测,并根据预测结果预先分配带宽,以避免“T 2”排队延时.同时,为了提高信道利用率,还引入了预测修正机制,一旦出现带宽剩余现象,就从下一周期开始对预测流量作进一步修正,使其更加逼近真实流量.仿真实验显示,该算法优于现有的DBA算法,不仅能够满足高优先级业务的延时要求,而且有效控制了低优先级业务延时异常现象的发生.     

基于优先级接入机制的WLAN性能优化研究

针对目前WLAN中各种不同业务的不断增多，而不同的业务要求等级也不同的问题，采用将WLAN中不同无线终端设置不同优先级业务的方法，分别对不同的关键参数AIFS和TXOP进行优化。使业务要求较高的无线终端优先接入信道传输数据包，使高优先级的终端获得更高的网络性能。仿真结果表明，该优先级访问机制可以在语音和视频等要求较高的业务情况下，使高优先级业务的无线终端更早的接入信道，有较小的时延和更高的网络性能。     

基于多目标优化的BRadio系统资源调度算法研究

不同特性和需求的业务共存是未来网络融合所必然带来的状况,也是影响业务性能的主要问题之一.首先简介基于BRadio的专用宽带无线接入网标准,然后通过分析业务特性,在MAC层上提出了一种多目标优化的资源调度算法.该算法包括基于带宽预留的接入控制算法和基于有限状态机的分组调度算法,针对系统带宽利用率、业务分级、时延性能和公平性进行了综合优化.最后通过仿真证明该算法能有效地在保证系统带宽利用率的情况下体现业务分级特性,并能够在时延性能和公平性之间取得很好的平衡.     

基于群集运动智能的SDN业务传输优化技术

针对软件定义网络(software defined network,SDN)负载全局优化问题,受生物界群集运动的启发,以实现当前分布式全网状态感知、全局优化目标、区域自主协同为目标,研究了基于群集运动智能的SDN业务传输优化技术。为满足上层业务对网络传输性能的需求,根据传输时延、网络吞吐量等性能指标,在多目标优化约束条件下,通过业务聚类定义针对各业务的平稳流,并将平稳流内共同协作的节点相结合定义为平稳流协作场。协作场内的节点通过收集网络状态信息并在协作场内共享,实现网络状态的快速感知及决策。协作场之间各个平稳流以不同的带宽、时延等网络传输需求运行,使得平稳流获得了确定的资源抢占成功率,从而以稳定速率传输。针对基于平稳流的业务传输优化技术,给出了基于群集运动协同方式的流量工程处理体系和业务优化方案,并对该体系下群智节点的感知认知、业务聚类分析、平稳流协作场构建、协同智能决策优化方法、优化流程、节点架构等进行分析阐述。     

一种具有优先级队列的ATM交换在多种类型业务下的性能分析

提出了一种利用缓存器管理的具有输出缓存的ＡＴＭ交换结构中提供优先级排队机制的方法，该方法使用分离的缓存结构，对不同类型的业务分别缓存；通过对不同类型的业务提供不同的服务优先级分配不同的缓存容量达到对它们服务质量的控制，文中分析了有２种类型的业务时，交换网络对各类业务的性能，并与不加成先级队时的性能进行了比较。     

EPON中支持多种业务的带宽调度方案

提出了一个在EPON上实现多种业务传输的带宽调度方案，借鉴了区分服务的方法，将服务分级并相应地将EPON的上行带宽分为预留带宽、高优先级和低优先级带宽，并采用了不同的分配策略，仿真分析证明，该调度方案能够很好地支持实时性业务和具有高突发性的数据业务。