一种新型片上互连网络及仿真

随着集成度的增加,片上系统（SOC）的通讯模式逐渐的成为系统性能提高的瓶颈。片上网络（NOC）将成为构建SOC的最佳通讯方式。在权衡性能、成本和易实现性的基础上,提出了一种新型的片上互连网络—基三分层互连网络,该网络拓扑简单、节点度数低,网络链路数相对较少,并具有明显的层次性和对称性以及良好的扩展性。基三分层互连网络中节点采用一种分层编码方案,使得路由算法简单高效。仿真结果表明,该网络具有较低的平均通讯延迟和较高的平均吞吐率。     

针对节点度幂律分布对等覆盖网络的分散式目标免疫

P2P网络的节点度近似服从幂律分布的无标度特性导致了这类网络对随机故障的鲁棒性和对蓄意攻击的脆弱性.为提高其抵抗蓄意攻击的能力,提出了一种经济、高效的分散式目标免疫策略,针对(1)具有最高连接度的节点、(2)具有最高可用性的节点和(3)与具有最高负载的链路直接相连的节点这三类目标实施免疫,设计了基于NoN-indexing机制的熟人免疫方法,能够仅利用网络拓扑局部知识和仅免疫少量关键节点,即可大幅度提高P2P网络的抗蓄意攻击能力.仿真实验结果验证了该分散式免疫策略的经济性和高效性.     

一种在对等网络中寻找最近节点的新方法

在对等网络(P2P)中,高效精确地定位最近节点是一项基本功能.通过将对等网络中最近节点定位问题抽象成节点覆盖问题,提出一种在一般度量空间中定位最近节点的新方法,满足定位精确,节点负载低,抗网络抖动等特性.仿真实验表明这种近似算法在不增加节点负载的前提下比现有方法(Meridian)更精确,更有效.     

基于选举的SDN机载网络控制器故障恢复机制

针对软件定义航空集群机载网络控制域内控制节点故障问题,将故障恢复问题转化为领导者选举问题,提出一种基于选举的软件定义机载网络控制器故障恢复机制,在控制域内选举传输节点作为新控制节点。为优化新控制节点性能,综合各传输节点平均传输时延、最大请求量和平均故障率3个参数计算传输节点的权值,根据权值定义选举优先级,并提出基于优先级的控制节点选举(priority-based control node election, PBCNE)算法。实验结果表明,与现有选举算法相比, PBCNE算法的复杂度(消息数和时间量)有了明显降低,有效减少了故障恢复时延,能够快速高效地恢复控制器故障。     

基于选举的SDN机载网络控制器故障恢复机制

针对软件定义航空集群机载网络控制域内控制节点故障问题,将故障恢复问题转化为领导者选举问题,提出一种基于选举的软件定义机载网络控制器故障恢复机制,在控制域内选举传输节点作为新控制节点。为优化新控制节点性能,综合各传输节点平均传输时延、最大请求量和平均故障率3个参数计算传输节点的权值,根据权值定义选举优先级,并提出基于优先级的控制节点选举(priority-based control node election, PBCNE)算法。实验结果表明,与现有选举算法相比, PBCNE算法的复杂度(消息数和时间量)有了明显降低,有效减少了故障恢复时延,能够快速高效地恢复控制器故障。     

H.264编码器在2D网孔和ASNoC中的通信量建模和映射

如今,SoC 设计对片上资源的需求不断增长,而总线结构却不能满足片上通信的要求。因此,设计者开始研究一种新颖的、可扩展的、模块化的设计方法学——片上网络。作者在这个领域中的主要工作是对 H.264 编码器进行通信量建模的仿真,并在规则及专用的 NoC 结构下提出相关的映射方法。首先,使用帧速率和分布拟合方法对H.264 编码器各个模块之间的通信量行为进行了仿真和分析;然后得到了 H.264 编码器专用的重要仿真参数的模型,如带宽、延时、包尺寸等;并利用这些通信量行为模型和参数将 H.264 编码器映射到二维网孔和专用 NoC 结构中;最终使用 Network Simulator-2 比较各参数,如平均包延时,丢包率和面积。另外,还比较了两种 NoC 结构在短期行为中的平均包延时。比较结果显示,专用 NoC 具有更低的平均包延时,更小的丢包率和更少的面积。     

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol, GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination, CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种“乒乓效应”避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。     

考虑交通流量的复杂网络病毒传播行为研究

研究网络交通流量对病毒传播行为的影响,基于平均场理论,提出一种新的susceptible-infected(SI)传播模型.理论分析表明,随着网络交通流量的增大,病毒在网络中的传播速率明显增加,从而显著增强了病毒爆发的危险性.研究还发现,均匀网络中病毒爆发的时间尺度与节点平均算法介数的倒数成正比;无标度网络中病毒爆发的时间尺度则正比于节点算法介数分布的1、2阶矩之比;此外,病毒在无标度网络上的传播动力学行为不具有明显的层次性,这显然与以往有关SI传播模型的研究不同.通过数值仿真对理论分析进行了验证.     

一种基于星型子网的片上网络结构研究

提出了一种基于星型子网的片上网络结构SSBM NoC（Star-Subnet-Based-MeshNoC）,它在已有网格状结构的基础上引入了子网的概念,并在子网内使用星型拓扑结构来连接一个交换机与四个网络节点。OPNET仿真结果表明,在同等网络规模下SSBM结构较之单纯的二维网格状结构具有更少的端到端通信延时,并仅使用其1/4数目的交换机,而交换机的负载则不到其两倍。     

节点重要度贡献的复杂网络节点重要度评估方法

引入m阶邻居节点的概念,提出了一种基于m阶邻居节点重要度贡献的复杂网络节点重要度方法,并引入α和γ两个参数,用于调节节点重要度评估对节点自身特性及m阶邻居节点的依赖程度。综合考虑了节点自身及1到m阶邻居节点的重要度贡献。为检验算法的有效性,采用ARPA网络拓扑并针对算法在不同m取值条件下的节点重要度情况进行了评估。评估结果显示,与度值法、介数法、节点删除法等评估方法相比,具有更高的评估精度,能显著地区分复杂网络中节点之间的重要性差异,能准确地确定网络中关键节点,保证节点重要度评估的准确性;此外,实验结果还揭示了一个重要动力学现象,即当邻居节点所考察的深度m值大于网络的平均路径长度L时,该方法可得到可靠且精度较高的评估结果。