基于数据驱动的无线链路管理策略

现有3G/4G蜂窝组网系统对于数据链路的建立、配置和释放都采用握手交互机制,存在问题:1流程繁琐且伴随大量异常处理;2当链路管理同步失败后数据将无法恢复。针对此问题,提出一种基于数据驱动的无线链路管理策略,一旦数据传输模块通过数据感知到工作状态不同步的时候,会主动向主控模块发起查询进行同步,恢复正常的数据传输。最后通过数学分析模式,验证本策略在数据链路管理上的有效性和可靠性。     

软件定义航空集群机载网络自适应更新策略

软件定义网络的出现为突破当前机载网络在航空集群作战应用中存在的固有技术瓶颈开辟了全新途径,然而软件定义机载网络动态的网络拓扑以及有限的链路容量导致网络更新过程中链路拥塞现象频发,造成网络更新过程极易引发网络拥塞,并降低网络更新的成功率.针对该问题,提出一种基于拥塞避免的软件定义航空集群机载网络更新策略.首先通过混合更新策略计算得到各业务流的初始更新操作序列;然后提出拥塞链路感知算法,实现更新过程中对潜在拥塞链路的感知;最后提出基于拥塞避免的软件定义机载网络更新算法,根据各业务流的初始操作序列以及感知到的潜在拥塞链路状态,计算无拥塞更新操作约束,并最大限度实现网络的无拥塞更新.仿真结果表明,与现有网络更新策略相比,所提更新策略能够有效避免网络更新过程中软件定义机载网络的拥塞,提升网络更新的成功率.     

蓝牙链路管理的系统级SOC设计方法

提出了事务级面向对象的设计流程TLOOF（Transaction Level Object Oriented Framework），强调高层次的设计和验证，并使用面向对象的Petri网和实时UML相结合的方法，用System C对系统的行为建模．将TLOOF应用于蓝牙芯片的设计中，蓝牙行为模型由链路管理器和链路控制组成，映射为CPU、内存、片上总线、链路控制等体系结构模块．建立了蓝牙链路连接的OOPN模型并描述了事务级模型的类图，完成了系统的仿真．仿真结果表明，该片上系统（SOC）设计方法可以很好地对蓝牙系统建模．     

基于压缩感知的空间信息网络拥塞监测

在空间信息网络中,各卫星间是通过星间链路(Inter Satellite Links,ISLs)相连接的,其空间网络节点的处理能力和资源存储能力受限,网络拓扑具有高动态性,通信链路存在间歇性连接.这造成空间网络节点出现高排队时延的情况,导致网络拥塞甚至丢包,空间数据传输的可靠性下降.为了高效准确地实现网络拥塞监测,本文作者分析了空间信息网络的链路稀疏性,结合其传输方式,将链路状态检测建模为压缩感知问题,并以贪婪算法求解链路延时,进而定位拥塞链路.仿真结果证明,这种链路状态检测算法可以在较少的采样数据量的情况下,以较高的精度恢复链路延时.     

增强Ad Hoc网络稳定性的移动问题解决策略

针对移动自组织网络中网络通信稳定性较低的问题,提出了增强网络稳定性的移动问题解决策略.该策略通过检测节点的相对移动速率,计算节点间链路的稳定性,得到网络中通信路径的稳定度,从而选择稳定度高的路径进行通信.该策略针对节点移动可能导致的通信可靠性约降低问题,利用检测移动速率预测节点运动趋势这一创新方法提高了系统数据传输的可靠性.实验结果表明,该策略利用节点移动预测的方法可以有效选择可靠性更高的数据链路,与传统方法相比,通信延迟时间约降低1%,吞吐量约提高5%.     

3种改进的基于光丢失方法的链路资源发现机制

提出了3种改进的基于光丢失方法的链路资源发现机制.这些改进机制使得通用多协议标签交换(GMPLS)链路管理协议(LMP)在实现验证链路连接性的同时减少了链路资源发现的总时间,提高了光子网格中资源机制的性能和链路资源信息更新率,减轻了网络管理的负担,在环形拓扑结构和网状拓扑结构的网络模型中亦可适用.基于自动交换光网络(ASON)/GMPLS网的仿真实验证实了改进机制的可行性.     

基于安全可靠的DNS系统构建

【目的】研究如何将策略路由技术应用到DNS系统的构建上,提出一种构建安全可靠的DNS系统的方法。【方法】从网络安全构架、系统安全和BIND安全等多方面,系统阐述如何增强DNS的安全可靠性,并将策略路由技术应用到DNS的构建上。【结果】提出一种构建安全可靠DNS系统的方法,在国际互联网双出口的网络环境下,策略路由技术由网络中的路由器和DNS服务器协同完成,可实现出口链路冗余及优化访问路径、DNS解析业务冗余等功能。【结论】该方法可以解决DNS系统面临的安全威胁,提高DNS系统的可靠性,特别是策略路由技术的应用,在保证可靠性的基础上还优化了网络性能。     

基于链路响应的负载均衡网络实现

链路优化和负载均衡是提高网络响应速度的关键技术,通过对链路聚合及负载均衡技术原理及实用性的研究,将DNS轮序、网络地址转换及负载均衡群集技术进行了有效的结合,提出了基于不同链路实施调度的负载均衡策略,该策略既实现了优先利用同网链路传输数据,又解决了网络负载三级均衡问题,提高了网络的响应速度、可靠性和可伸缩性,同时给出了策略实现的具体方法和步骤;Windows Server 2003测试结果表明,该策略具有良好的实用性和稳定性,易于实现.     

Mesh网的可靠性评价方法研究

为了对固定无线Mesh网中可用路径多样性带来的可靠性进行评价,将有线网络可靠性算法和无线网络传输模型结合,提出一种Mesh网终端对可靠性计算方法.能够计算出全部链路和节点的故障率,以及基于多跳/多路径链路的性能计算出用户站和基站间链路的总故障率.实验结果表明:能够有效地评价Mesh用户站群与基站连接的可靠性,提高了网络节点选择到基站最可靠通路和避开网络中较差链路,以及在更可靠的链路上获得更低的误码率的能力.     

软件定义网络架构下的动态自适应负载均衡策略研究

软件定义网络控制与转发分离的架构特性使得网络行为更加易于掌控,提高了网络策略实施的效率.为了解决传统网络中只计算单一最短路径,忽略链路实时状态从而造成负载过大时链路拥塞的缺点,提出了一个基于链路实时状态的负载均衡策略.该策略主要思想是利用软件定义网络架构中的控制器对全网的集中控制能力对链路信息进行实时监控,分析链路信息并得出链路的负载占用情况,然后将结果反馈给控制器,最后由控制器计算出负载最轻的路径并下发流表给相应的交换机.建立了计算机仿真建模和硬件实验平台,验证了该策略可以有效提高链路利用率和用户服务质量.     

层次化的片上网络设计方法

半导体技术的发展以及系统芯片应用复杂度的不断增长,使得片上互连结构的吞吐量、功耗、信号完整性、延迟以及时钟同步等问题更加复杂,出现了以片上网络为核心的通信结构。由于系统芯片结构和片上通信的固有特性,从提高通信性能和降低硬件开销的角度进行层次化片上网络的设计对系统芯片的发展具有重要意义。本文提出了层次化的片上网络设计方法,根据实现工艺和应用需求,进行层次划分,产生若干个IP子集(将这个子集称为"簇"),按照簇间的通信需求进行片上网络的设计。实验表明,采用层次化的片上网络设计方法,能够有效提高系统性能,降低硬件实现的开销,同时满足一定的服务质量要求。     

层次化的片上网络设计方法

半导体技术的发展以及系统芯片应用复杂度的不断增长,使得片上互连结构的吞吐量、功耗、信号完整性、延迟以及时钟同步等问题更加复杂,出现了以片上网络为核心的通信结构.由于系统芯片结构和片上通信的固有特性,从提高通信性能和降低硬件开销的角度进行层次化片上网络的设计对系统芯片的发展具有重要意义.本文提出了层次化的片上网络设计方法,根据实现工艺和应用需求,进行层次划分,产生若干个IP子集(将这个子集称为"簇"),按照簇间的通信需求进行片上网络的设计.实验表明,采用层次化的片上网络设计方法,能够有效提高系统性能,降低硬件实现的开销,同时满足一定的服务质量要求.     

无线传感器网络节能策略

无线传感器网络中,能量问题是核心问题,各种节能机制涉及了协议栈各层,每一层都可以根据自身特点和功能设计不同的节能策略.该文分别从网络的物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层分析了无线传感器网络的节能策略.     

Reliability-aware mapping and links voltage assignment for energy-efficient networks-on-chip

As feature sizes shrink, low energy consumption, high reliability and high performance become key objectives of network-on-chip （NoC） design. In this paper, an integrated approach is presented to map IP cores onto NoC architecture and assign voltage levels for each link, such that the communication energy is minimized under constraints of bandwidth and reliability. The design space is explored using tabu search. In order to select optimal voltage level for the links, an energy-efficiency driven heuristic algorithm is proposed to perform energy/reliability trade-off by exploiting communication slack. Experimental results show that the ordinary energy optimization techniques ignoring the influence of voltage on fault rates could lead to drastically decreased communication reliability of NoCs, and the proposed approach can produce reliable and energy-efficient implementations.     

低功耗片上网络映射的遗传及蚂蚁融合算法

针对带宽和时延约束下的低功耗片上网络映射问题,提出了基于遗传和蚂蚁算法融合的映射算法.该算法利用遗传算法的快速搜索能力,获得若干优化解,并按照这些优化解的最优顺序给蚂蚁路径赋初值,以初始化蚂蚁算法的信息素分布.然后,借助具有交叉和变异操作的蚂蚁算法,充分利用蚂蚁算法的正反馈特性,搜索低功耗映射问题的更优解.该算法具有收敛速度快、优化效果好的特点,可用于求解大规模片上网络映射问题.实验结果表明:当系统规模扩大时,该算法在搜索时间方面明显优于遗传类算法和蚂蚁类算法,如系统规模为64处理单元时,搜索速度提高率最高可达220.3％,在较快收敛的同时,还保持了较好的优化效果,与蚂蚁类算法的差别可保持在9.1％以内.     

基于多FPGA的片上网络模拟平台设计和实现

针对片上网络的设计和优化问题,提出了一种基于多FPGA的片上网络模拟平台结构,用于加速片上网络的功能验证和性能评估.通过层次化设计和分布式流量管理器等技术,有效地提高了系统的灵活性,加速了片上网络的设计空间搜索.实验结果表明,多FPGA模拟平台不仅相对于传统的软件仿真具有500~10 000倍的加速比,与其他片上网络模拟平台相比也具有明显的速度优势.     

基于FPGA的2D-Torus片上网络无死锁路由算法

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.基于2D-Torus拓扑结构,提出了一种新的片上网络无死锁路由算法.通过改变数据包在片上网络路由过程中受限制转弯的位置,保证片上网络的自适应路由条件,从而有效降低片上网络的延迟.在FPGA硬件平台上,设计并实现了基于该路由算法的2D-Torus片上网络,并对其进行测试.实验结果表明,基于该路由算法的片上网络,可以满足片上网络多方向数据通信及多路数据并行通信等性能要求.     

Evaluation and Analysis of Packet-Length Effect on Networks-on-Chip

The network-on-chip (NoC) design methodology is an important trend for large system-on-chip designs to reduce the bandwidth and power constraints in traditional synchronous bus architectures. In the design of packet-based NoC, the packet-length plays an important role in the NoC throughput, latency, and energy consumption. The appropriate NoC packet-length was selected based on simulation and analysis of the packet-length effect on NoC for variable average data block length (ADBL) configuration parameters. A trade-off curve among throughput, latency, and energy consumption was developed and shows that the optimum packet length increases as the ADBL increases.     

数字化校园网络架构优化与实现策略研究

网络架构优化及其各节点的实现策略是数字化校园建设的关键技术,通过对数字化校园网络的链路均衡技术和负载均衡技术的研究,给出了具有高稳定性、高可伸缩性的网络架构,同时给出了架构中外部接入的互联及链路均衡策略、内部应用服务的二级负载均衡策略,Windows Server 2003环境下各策略的测试结果表明,该网络架构在多个策略的支持下有效地实现了稳定的互联及链路均衡、高可伸缩性及高效负载均衡的目标,有效地增强了服务器性能的适应性,降低了数字化校园建设的硬件投入成本。