LR-PON中基于流水周期轮询的DBA算法

针对LR-PON(长距离无源光网络)中ONU(光网络单元)的上行带宽分配问题,提出DBAPCP(基于流水周期轮询的动态带宽分配)算法;并使用OPNET软件对DBAPCP算法、IPACT(周期自适应交叉轮询)算法以及DBACP(基于周期轮询的动态带宽分配)算法进行建模仿真.由仿真结果可得:相比DBACP算法,DBAPCP算法提高了时延性能;相比IPACT算法,DBAPCP算法在高负载下,能够获得更低延时,并且能够更好地对区分等级业务进行支持.     

容迟容断网络中基于拓扑的双时隙路由算法

在公交车载网络等类型的容迟容断网络中,可以依靠全部或者部分网络拓扑信息进行路由计算.提出一种基于拓扑信息的双时隙路由算法.该算法将网络周期离散为时隙,计算路由时,采用当前时隙和下一时隙(即双时隙)内均有效的路径作为候选路径,从而保证多数业务在链路失效前完成转发.以传输延时和延时抖动率为依据,从当前和下一时隙内均有效的路径中优选路径,以容忍可预测的链路中断;通过提供备用路径,以容忍不可预测的链路中断,保证传输的可靠性和稳定性.对上述算法进行了仿真实现和性能分析,结果表明,该算法能容忍链路中断,报文递交率较高,平均传输延时较低.     

一种新的无线Adhoc网络中的多路径路由及流量分配算法

结合无线Ad hoc网络与多媒体业务的特点,提出了一种新的适用于在无线Ad hoc网络中传输多媒体业务的多路径路由及每条路径上的流量分配算法.针对多路径路由,优先选择延时最短的路径,在此基础上选择多条路径来满足业务带宽的需求.流量分配算法中使用FEC编码对传输的业务流进行纠错,并给出了根据信道信噪比等特性计算FEC编码速率的算法,该算法能够较好地适应多媒体业务对实时性要求较高的特点,同时能够对无线链路达到最优的利用.仿真结果显示,所提算法能够很好地增加网络的利用率,有效地减小多路径的传输延时.     

多功能车辆总线事件仲裁实时调度算法

针对列车通信采用多功能车辆总线(multifunction vehicle bus,MVB)网络传输数据的实时性要求,提出一种动态优先级时间片轮询算法.该算法根据非周期数据的优先级进行仲裁调度,通过优化算法复杂度、减小数据等待延时和阻塞延时,解决了MVB网络实时性的问题.并对MVB总线非周期数据的实时性、公平性等进行仿真分析,结果表明,该算法能提高MVB总线非周期数据传输的实时性与公平性,可满足列车通信网络标准ICE61375-1对实时性的要求.     

QoS保证网络中的节点状态研究

网络资源的使用情况主要通过节点状态信息表达,其参数的选择在很大程度上决定了网络能支持怎样的QoS要求。通过分析现有网络机制,选择节点延时的概率密度函数作为节点状态信息参数,利用滤波器算法使其正态化,验证此节点状态函数应用于现有网络各类调度算法后,保持正态分布形式不变。这种节点状态的可描述化使得通过求解网络路径各节点延时的概率密度函数来有效地估计本路径的各度量参数变为现实。节点延时的正态化形式使节点状态获取、更新、业务分配、接纳控制及调度机制的计算变得简单,并在一定程度上有利于提高节点状态的平稳性,提高网络效率,达到为网络业务提供相应的统计服务质量保证的目标。     

蓝牙控制网络中的实时性能改进

蓝牙作为一种无线通信技术,广泛应用于控制网络中。本文设计了一个系统,使得Android平台可以自适应的调节与多个节点的轮询次数,以及根据不同的轮询次数,来动态的调节每个节点的发送数据构成。本文还定义了Android平台和节点之间的数据通信格式,研究了常用的轮询算法,并改进了轮询算法。通过仿真,验证了改进算法确实比常有算法实时性更优秀。     

基于快速收敛牛顿算法的城市最短路径分析

以城市道路交通网络为研究对象,采用快速收敛牛顿(RCN)算法获得城市道路网络最短路径,按照更快速度及均衡接近原则,得到迭代方向和优化步长.以三种不同类型的道路交通网络为案例,利用GP(梯度投影)算法和RCN算法的收敛速度来验证.结果表明,RCN算法在Nguyen网络下的运行时间为10 s,GP算法的运行时间为90 s;RCN算法在成都市网络下的运行时间为10 s,GP算法的运行时间为16 s.RCN算法精度较高,收敛速度更快.     

基于延时状态统计的分布式QoS路由算法

为了克服网络状态的不准确性给服务质量(QoS)路由机制带来的负面影响,针对延时约束最小代价(DCLC)路由问题,提出一种基于延时状态统计的分布式路由算法(DSS-DRA)。根据延时状态的稳定性程度预测路径状态的不准确性,并结合概率选路,为到来业务探测寻找满足其QoS要求的DCLC路径。仿真及其分析表明:DSS-DRA能够较好地容忍不准确的网络状态信息,在路由性能以及DCLC问题的解决能力方面具有较为明显的优势;同时,与泛洪探测等方法相比,可以较好地减小探测开销,而与最小延时等算法相比,当网络重载时,能够以略微增加的开销为代价换取较大的性能改进。     

基于延时状态统计的分布式QoS路由算法

为了克服网络状态的不准确性给服务质量(QoS)路由机制带来的负面影响,针对延时约束最小代价(DCLC)路由问题,提出了一种基于延时状态统计的分布式路由算法(DSS-DRA)。根据延时状态的稳定性程度预测路径状态的不准确性,并结合概率选路,为到来业务探测寻找满足其QoS要求的DCLC路径。仿真及其分析表明,DSS-DRA能够较好地容忍不准确的网络状态信息,在路由性能以及DCLC问题的解决能力方面具有较为明显的优势,同时与泛洪探测等方法相比,可以较好地减小探测开销,而与最小延时等算法相比,当网络重载时,能够以略微增加的开销为代价换取较大的性能改进。     

异构Flink集群中负载均衡算法研究与实现

Flink是目前非常流行的流处理引擎.和先前的Hadoop,Spark,Storm等分布式计算框架相比,Flink能实现低延迟、高吞吐,保证Exactly Once.调度模块是保证集群高性能非常重要的一部分,但目前Flink调度默认把集群中所有节点看作是同等性能的,采用轮询调度策略.但在异构集群里这样的调度就会低效,因为计算资源少的节点运行的Task和计算资源多的节点运行的Task一样多,所以局部负载不均衡,影响Job的运行时间和吞吐量,造成延时.提出平滑加权轮询任务调度算法和基于蚁群算法的任务调度算法,解决运行过程中集群负载不均衡问题.平滑加权轮询任务调度算法在任务调度初始阶段根据集群资源按照权重平滑轮询调度.基于蚁群算法的任务调度算法是在运行过程中当集群已使用资源高于阈值时采用类似蚁群算法去执行任务调度,动态计算全局最优任务分配方案,能重新负载均衡.     

基于流量类型的多媒体传感器网络QoS选路算法

无线多媒体传感器网络需要为不同的上层应用提供不同的支持和服务.分析多媒体传感器网络需要支持的6种主要流量类型的不同QoS需求,并抽象出多媒体传感器网络模型,定义基于流量类型的QoS选路方法,提出基于流量类型的多媒体传感器网络QoS分层蚂蚁选路算法,为网络中的各类流量选择满足各自主QoS需求的路由,合理利用网络资源,提高网络性能;仿真结果表明该方法能够为多媒体传感器网络中的多种流量提供较好的QoS保障;同时,针对分层拓扑结构所采用的分层蚂蚁选路减小了算法的运算空间,对于连接复杂的大规模网络具有实际意义.     

面向交通感知数据处理业务的虚拟机调度系统

海量、实时、持续、多样的交通感知数据对承栽其处理业务的IT设施提出了更高的要求,但现有云基础设施服务中采用的虚拟机调度方案在承栽交通感知数据多处理业务时,会出现负栽倾斜、负栽不均及资源利用率不高的问题。为此,提出一种对交通感知数据处理业务敏感的虚拟机调度策略并设计了相应的调度算法,给出了系统的设计与实现,该系统可以适应计算密集和数据密集不同特征交通处理业务的承栽,同时能够实现能耗约束下的负栽平衡调度。通过基于实际交通应用场景的实验表明,该系统可在保障所承栽业务的前提下实现虚拟机的负栽均衡和优化节能。     

基于非均匀分簇和最小能耗的无线传感网络路由算法

摘要：
簇头以多跳方式传输数据到网关时,靠近网关的簇头由于负担较多的转发任务而过早死亡,从而造成了“能量空洞”现象.文中提出了一种基于非均匀分簇的能量有效的无线传感网络路由算法（UCRA）.它包括非均匀分簇算法和最小能耗路由算法2部分.首先提出一种加权的非均匀分簇算法（WUCA）,在分簇时考虑了节点的选票和传输距离.在簇间通信时提出了最小能耗多跳路由算法.它利用位置信息计算最优转发簇头位置,从而指导下一跳簇头的选择.仿真结果表明,UCRA算法能很好地平衡网络能耗,延长网络生命周期.
关键词：
无线传感器网络; 非均匀分簇; 路由算法; 能量效率
中图分类号： TP 212.1
文献标志码： A     

基于SoRCA结构的SBORA路由算法

针对无线传感器网络SoRCA结构中路由算法存在流量负载不均衡和鲁棒性问题,提出了SBORA路由算法.该算法根据SoRCA拓扑的结构化特点,计算出源点到目的点的最优路径在各传播反向所需跳数,然后根据跳数特征,通过二次概率路由选择策略,从多条优化路径中迅速给出一条由源点到目的点的路径,并根据包中跳数的特征,给出数据传输失败时新路由的选择.通过性能分析和仿真试验表明,基于SoRCA结构的SBORA路由算法具有较好的流量负载均衡性和鲁棒性.     

基于深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型

针对现有的特征选择算法和分类算法在无线传感器网络(WSN)入侵检测系统中检测性能表现不佳、检测实时性差、模型复杂度高等问题,提出一种基于随机森林和深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型.该模型首先对传感器节点流量数据进行预处理;然后将轻量级随机森林分类器部署到传感器节点和簇头节点,传感器节点和簇头节点合作对流量数据进行处理,并在基站上采用深度森林算法从大量流量数据中发现攻击行为;最后对WSN中的入侵行为进行实时分类入侵检测.使用无线传感器数据集WSN-DS和NSL-KDD数据集来评估所提出的模型性能.实验结果表明,该模型与现有的入侵检测模型相比,具有良好的检测性能,实时性较高,可避免模型过度拟合.     

线性回归的分布式压缩采样算法

为减少无线传感器网络数据传输量,进而延长网络的生命周期,研究了一种联合线性回归和压缩感知的分布式采样方法。依据节点数据的相关性对网络进行分簇,将感知数据显著线性相关的传感器节点划分到同一簇中。以此为基础,提出了一种基于线性回归的分布式压缩采样算法,该算法联合运用线性回归和压缩感知理论重构节点数据,实现了低速率采样条件下节点数据的高精度重构。对实测温度数据进行仿真实验,结果表明,与等间隔采样相比,该算法减少了71%的采样值个数。     

基于跨层设计的传感器网络寿命最大化算法

面向监测应用的无线传感器网络,当链路存在干扰时,节点在传输数据时会对位于其干扰范围内的节点造成信号干扰,从而使得这些节点不能正确收到其它节点传输的数据.针对这种场景下的网络寿命最大化问题,分析了网络流量和节点能耗,提出了一种将功率控制和数据聚合路由相结合的非凸优化模型.通过对数转换方法将非凸优化问题转化为凸优化问题,利用优化理论和方法将凸优化问题分解为聚合数据率分配子问题和功率控制子问题,最后给出了联合优化问题的分布式解法.仿真实验表明,使用该方法可以有效减少数据通信量,均衡各个节点的能量消耗,有效延长网络寿命.     

传感网中基于周期性数据传输的休眠调度研究

针对近年来无线传感器网络所设计的MAC协议从不同角度对S-MAC进行了改进,但均没有考虑周期性数据传输的特性这一问题,提出了基于时钟的媒介访问控制算法TB-MAC.TB-MAC根据对流量的预测和节点的历史活跃信息来计算休眠/活动周期.仿真结果表明TB-MAC比S-MAC节省了至少75%的能耗,同时获得了优于S-MAC的延迟性能.     

基于功率控制的带状无线传感网连通性

无线传感器网络节点能量有限,网络生存周期受限,这使得功率控制成为研究的热点.在带状拓扑情况下,离汇聚节点近的节点数据转发量大,能量消耗也快,成为网络的瓶颈.该文主要研究一种改进的功率控制算法,在增加瓶颈节点的生存时间的同时,保证上行数据传输的连通性和扩展下行数据传输功能,优化整个网络的性能.     

混合MAC协议和流量分化QoS的WSN智能算法

针对无线传感器网络(WSNs)中负载很大的情况下网络能量效率较低的问题,提出了一种基于MAC协议混合流量分化QoS的WSN智能算法。为关键或时延敏感的数据包缩减了时延。首先,通过使用智能CSMA和TDMA加强方法充分利用信道;然后,同时使用广播调度和链路调度,根据网络负载动态地从广播调度切换至链路调度从而获得最佳效率;最后,利用分散处理方法完成调度,即节点在本地使用时钟算法找到时隙,并为之分配。仿真实验验证了所提算法的理论思路及高效率,结果表明,适当的变化发射功率方式降低了能量消耗,并行发射的使用进一步降低了时延。