基于时延抖动的网络拓扑推断技术

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断算法中需要时钟同步的缺点,根据端到端时延抖动的定义和特点提出了拓扑推断中端到端时延抖动的四元分组列车测量方法和基于端到端时延抖动的拓扑推断算法,其中端到端时延抖动的测量不需要节点间的时钟同步,并且实现简单.分析了基于端到端时延抖动推断网络拓扑的可行性和正确性,通过NS2进行了仿真.仿真结果表明,基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑结构的效果好.     

基于往返时延的网络拓扑推断

为了减少拓扑推断中采用单向性能参数需要多个节点合作的限制,提出了一种基于往返时延的拓扑推断算法,设计了网络拓扑推断中的往返时延测量方法,基于往返时延的拓扑推断不需要时钟同步及目标节点的配合.从理论分析了基于往返时延推断网络拓扑结构的可行性和正确性,并通过NS2进行了仿真实验.仿真结果表明,基于往返时延的推断算法能够较准确地推断网络的拓扑结构,与基于单向性能参数的拓扑推断算法相比,基于往返时延的拓扑推断算法受到的限制较少.     

利用往返时延抖动的网络拓扑推断算法

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断需要时钟同步及节点间合作的限制,提出了一种利用往返时延抖动的拓扑推断算法.首先定义了四元组列车,其由4个长度相同的ping分组组成,4个ping分组组成2个相邻的紧接分组对,2个紧接分组对的目标地址相同.在空间独立性、时间独立性的条件下,通过四元组列车测量获得的往返时延抖动可以计算节点间的相关性,再根据节点间的相关性便可推断节点间共享链路,从而推断出网络拓扑.理论分析与仿真结果表明,所提算法的收敛速度高于基于端到端单向时延推断拓扑法,并且只需要一个测量节点.     

基于端到端测量的网络拓扑推断算法研究

提出的网络拓扑推断算法不需要网络内部节点的协作,通过端到端测量推断网络内部的性能特征和拓扑结构.本算法利用叶节点的丢包情况及其跳数信息,在跳数相同的节点集中识别兄弟节点,进而推断网络拓扑.理论分析和NS2仿真结果均表明该算法具有较高的推测准确度和较小的时间复杂度.     

基于邻居节点故障感知的NoC自适应路由算法

介绍了片上网络的拓扑结构和路由算法,提出了一种适用于NoC 2D-Mesh结构的自适应路由算法,可以根据邻居节点的状态动态的选择路由。通过仿真证明了在均匀随机流量模式下,相对于XY路由算法,使用本算法吞吐量更高,平均端到端时延更小。     

卫星网络中基于蚁群优化的概率路由算法

为了提高空间信息传输的有效性和可靠性,针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)容易造成最优路径负载过重而发生拥塞的问题,提出了一种基于蚁群优化的概率路由算法(ant colony optimization based proba-bilistic routing algorithm,ACO-PRA).根据卫星网络拓扑动态周期时变的固有特点,将拓扑周期均匀分为若干个时间片,形成基于不同时间片的卫星网络拓扑连通图;根据网络拓扑连通图,将星间链路带宽和链路容量引入到目标函数中,建立时延最小的优化模型;根据蚁群算法的节点概率函数选择下一跳节点,进而找到一条能同时满足时延带宽和链路容量要求的最佳信号传输路径.仿真结果表明,提出的基于蚁群优化的概率路由算法不仅能够降低平均端到端时延和丢包率,而且能够有效地提高网络吞吐量、平衡网络负载.     

WPAN Mesh网络自适应快速路由修复算法

针对基于拓扑服务器的路由（server routing, SR）算法在路由修复阶段存在不必要的网络开销和路径修复耗时偏长的问题,提出一种自适应快速路由修复算法（self-adaptive and fast route recovery algorithm,SFRR）。SFRR算法采用了“捎带式”发布源节点信息和自适应路由修复2种新机制,以达到降低网络开销和更快速地进行路由修复的目的。理论分析和仿真结果表明,与SR算法相比,SFRR算法减小了网络开销,缩短了路由修复的平均时间,降低了数据分组的平均端到端时延。     

基于改进的“三明治”时延差探测方法的网络拓扑推测算法研究

在目前网络拓扑推测过程中"三明治"探测方法采用时延作为度量函数,在拓扑推测准确性和网络性能影响方面取得了很好的折衷,而且解决了时钟同步问题.但是由于"三明治"探测方法对网络的影响由其中的大包的流量所决定,发送过多的大包对网络流量影响较大.对"三明治"探测方法进行了改进,用背靠背的小包代替"三明治"探测包中的小包,共享其中的大包,从而可得到2倍于"三明治"探测方法测量所得到的信息量,达到了减少大包发送量的目的.基于分组方法的拓扑推测算法根据共享路径上度量函数非递减性和相关性进行拓扑推测,计算复杂度比最大似然估计算法小.采用基于分组的方法根据端到端测得的时延差进行拓扑推测.仿真结果表明,在重负载和轻负载2种情况下,探测方法改进后拓扑推测准确率都得到了提高.     

IEEE 802.16 Mesh网络基于队列占用率的分布式调度算法

为提高IEEE 802.16 Mesh网络性能,提出了基于队列占用率的分布式调度算法(QO-CDS).该算法应用跨层设计方法,通过计算各竞争节点的队列占用率来设定节点的优先权,使具有高占用率的节点优先获得调度,以达到减少网络拥塞.提高资源利用率的目的.对算法的数学分析和与其他算法的对比仿真实验表明,相对于传统CDS算法和基于避让指数的改进算法,该算法可以有效提高吞吐量、降低端到端时延.     

基于层析成像技术的网络拓扑判定研究

Internet已经成为规模巨大的异构分布式网络,对互联网络拓扑进行判定很困难.现在已有的网络拓扑测量工具主要依赖于所有的中间路由器在测量期间提供的信息.本文分析了大规模异构网络中网络拓扑结构的判定中遇到的问题,研究网络层析成像技术,通过对网络上的主机进行单播的"三明治"测量方案来获得网络节点时延,并给出网络拓扑判定的系统聚类树算法,通过实验验证了系统类聚算法的拓扑数判定结果.在大型网络中使用网络层析成像技术进行网络拓扑推演可行而且具有优势,该方案可以取代TRACEROUTE等工具作为大型网络拓扑判定的解决方案.     

任务类型感知的无线传感器网络数据融合调度算法

针对数据融合调度能量与时延优化问题,提出一种任务类型感知的无线传感网数据融合调度算法。通过传感器节点多功率、多信道的方式,利用最大独立集思想,构建基于数据融合主干树的网络拓扑结构,从而根据调度优先级,通过近似贪婪算法实现簇内数据融合调度,同时结合稀疏系数感知任务类型,减少传输数据量,进而利用簇头节点在网络中的等级,实现簇间数据融合调度。结果表明,所提算法在减少簇头节点数据传输量,降低节点能耗的同时,缩短了数据融合时延,提高了网络寿命。     

基于迭代双通信半径的传感器网络DV-Hop算法

为了提高DV-Hop算法的定位精度,提出了一种基于迭代双通信半径的DV-Hop改进算法。首先针对当前网络拓扑结构选取一个合适的通信半径,并用它与节点的默认通信半径一起估计信标节点间的平均每跳距离,最后使用迭代算法对得到的平均每跳距离进行修正,选择误差最小的平均每跳距离对未知节点与信标节点间的距离进行计算。仿真实验结果表明,改进算法在不明显提高算法复杂度与通信量的基础上大大提高了定位精度。     

基于分簇结构的P2P流媒体混合分发算法

提出了一种基于分簇结构的混合分发算法,算法采用分簇的方法将流媒体中的节点资源进行簇划分,形成由簇头、簇内节点构成的分簇网络结构,簇头与簇内节点通过拉拽算法来获得数据,而簇头间采用推送分发算法.仿真结果表明,该算法能提高数据块复制速度,减少数据传播时延,有效降低系统的控制开销,提高了播放连续度.     

动态拓扑推测的改进算法

为了在网络中有节点动态加入时推测更新的网络拓扑结构,提出了一种改进的逐步拓扑推测算法I-STIA。该算法首先计算新加入节点与网络中所有探测包接收节点之间的相关度,然后采用一个自适应的动态门限搜索加入节点在拓扑中的正确位置,并利用节点的TTL跳数信息减少搜索的步数。应用该算法可以有效地推测出更新的网络拓扑结构,并提高推测结果的准确度。仿真结果表明:I-STIA相比已有的算法更有效,在同等探测包数目情况下,推测结果的准确度更高。     

基于节点度数和跳数的网络检测点选取算法

为解决网络检测点的选取问题,基于网络节点度数和跳数信息,提出一种动态网络检测点选取算法. 该算法使用三元组信息标记网络节点,并通过比较和替换节点的三元组信息,根据三元组信息中参数N的不同取值,分别完成流量和延迟两种网络检测点的选取. 仿真结果表明,新算法不需要维护网络拓扑的全局信息,能够有效解决网络流量检测点和网络延迟检测点的选取问题.     

一种新型片上网络拓扑结构及其自适应路由算法

由于片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率,提出了一种新的片上网络拓扑结构——半环形网格结构(H-annular Mesh).它以2D-Mesh拓扑结构为基础,由顶角节点向中心节点引入连线构成半环形的网格结构,充分结合了2D-Torus拓扑结构的优点.并针对H-annular Mesh拓扑结构,提出了HAA-XY自适应路由算法.仿真结果表明,基于H-annular Mesh拓扑结构和HAAXY路由算法的片上网络,能够有效地减少网络传输延迟,并可实现多方向及多节点的数据并行通信.     

MPLS网络的综合接纳控制算法

 在多协议标记交换MPLS (MultiProtocol Label Switching)网络中,由于无法准确获取业务特征参数及汇聚后的业务流与单个业务流的业务特征不同,导致网络为业务分配的资源与其实际使用的资源不一致,因此仅依据控制面给出的理论可用带宽进行接纳控制决策将导致网络资源利用率降低。针对该问题提出一种新的接纳控制算法,该算法通过对带宽理论值与受控的端到端测量结果进行综合,获取网络的可用带宽,并作为接纳控制依据。通过构建实际试验环境进行了接纳控制试验。试验结果表明,采用推荐的接纳控制算法,可以提高低优先级业务的接纳成功率,并在一定程度上提供QoS保证,提高了网络资源利用率。     

无线传感网络覆盖中网络拓扑结构设计方法

无线传感网络覆盖可以合理分配网络的空间资源,更好地完成环境感知、信息获取等任务,当前无线传感网络覆盖方法不能对传感网络进行全面覆盖。提出一种新的用于无线传感网络覆盖的网络拓扑结构设计方法,将层次型拓扑结构作为无线传感网络拓扑基本结构,对其进行详细分析后,提出能量高效的拓扑控制算法:以同一概率周期性随机选择簇头,令无线传感网络的总体能量消耗均衡分配至各传感器节点中,实现簇中成员节点数据的均衡分布,完成无线传感网络拓扑结构的设计。实验结果表明,设计的网络拓扑结构可以合理调节传感节点的距离,可以覆盖整个无线传感网络,减少重复覆盖,具有很好的覆盖优化效果。     

改进的贪婪算法在无人机组网中的研究与应用

针对小型军用无人机平台小、速度快、能量有限导致的集群组网中节点生存时间受限、投递率低等问题,借鉴贪婪算法,提出一种复合权值的无线自组网路由算法。为减小边缘节点和低能节点对路径的影响,在算法中添加了边界评价因子和能量均衡2个优化参数对节点进行筛选,再利用Dijkstra算法的思想寻找网络中能量-拥塞复合权值最小的转发路径进行数据传输。仿真结果表明,与AODV算法和AOMDV算法相比,该算法在投递成功率、端到端时延、网络生存周期、路由开销方面均有良好性能。