基于链路内在相关性的IP网络拥塞链路丢包率推断算法

为解决网络链路丢包率推理算法中网络拓扑复杂、链路丢包率分析不准确等问题,已有研究采用假设子链路或通过率较高的路径中的链路作为不丢包链路,或者假设共享数目最多的链路为丢包链路,但是这种假设缺少有效的推理和证明。为解决此问题,提出了基于链路内在相关性的IP网络拥塞链路丢包率推断算法。该算法首先基于链路内联关系将网络模型化简并划分为多个独立子集;其次,对每个独立子集建立基于贝叶斯网络的链路拥塞推理模型,并基于每条链路的拥塞贡献率推理链路拥塞概率排序集合;最后,对每个独立子集,基于代数模型推理求解化简后的非奇异矩阵的唯一解,从而得到所有拥塞链路的丢包率。通过与算法LABLA和算法NTSPA比较可知,该算法具有较好的拥塞链路推理效果。     

光突发交换网络中带有可用性感知的快速恢复策略

为了解决光突发交换网络中传统恢复机制简单转发造成备用路径拥塞的问题,提出了一种带有可用性感知的快速恢复策略.该策略根据反馈的节点状态信息感知链路的可用性,对转发的受损业务进行自适应调整,从而有效避免简单转发而导致的节点拥塞现象.仿真结果表明:带有可用性感知的快速恢复策略具有较好的丢包性能,很好地实现了业务区分,增强了网路对高优先级业务的恢复能力.     

一种基于地理位置预测的高性能路由算法

提出了基于ARIMA预测模型的高效路由算法.该算法中节点通过前向与反向成功转发率、数据传输速率等计算链路的丢包率和期望传输次数来获取干扰感知期望传输时间(i ETT),代替DSR路由算法中的最短跳数判据.并引入ARIMA模型来预测节点下一时刻的运动位置,防止链路频繁断裂造成的网络丢包,并在链路失效之前预先选择最稳定的路径进行数据传输.仿真结果表明,所提路由算法相比DSR判据吞吐量提高6%~9%,平均端到端时延降低2%~6%,提高了网络整体性能.     

改进TCP VEGAS拥塞控制协议及其在无线链路中的应用

针对无线信道的随机丢包和时延抖动提出一种基于TCP VEGAS的改进拥塞控制算法。发送端基于确认包中的ec_位估计前向链路的拥塞概率，发生丢包时如果该拥塞概率没有增加则认为是信道引起的丢包。另外，利用低通滤波器对回程时间（RTT）进行平滑，作为TCP VEGAS拥塞控制的基础。基于NS-2的仿真实验验证了算法的有效性。     

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.     

基于拥塞避免的卫星网络路由算法

提出一种基于低轨道和静止轨道星座的双层网络新路由算法, 利用低轨道卫星及其星间链路构成的网状拓扑对星上路由进行计算, 并通过拥塞避免和数据包分类机制进行优化, 解决了卫星网络中由于业务流量大而导致的网络拥塞问题. 仿真结果表明, 该方法降低了网络平均端到端的时延和平均丢包率, 从而提高了网络性能.     

星座网络关键链路代价增量路由算法

全球通信业务量大且分布不均衡的客观因素,使得卫星网络资源利用率较低的问题日趋严重。为了解决这个问题,提出了一种面向星座网络的关键链路路由算法。该算法在业务统计模型下,以传播时延和当前链路负载状态为链路代价选出候选路径。在此基础上引入关键链路的概念并建立关键链路代价增量预测模型,最终从候选路径中选择代价增量最小的为最优路由。算法还采用拥塞控制策略发现拥塞,减轻拥塞链路的负载,选择重新设计部分业务的路由。实验结果表明,算法在平均路径阻塞概率、吞吐率、路径时延以及负载均衡方面均有较好的提升;在满足时延要求的前提下,能够有效地分配网络资源,提高网络利用率,是一种较好的卫星网络路由算法。     

一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议

针对工业测控对传感器网络抗干扰性及通信实时性的要求,提出了一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议.该协议在簇内采用多信道配合时分复用机制,并通过高容忍度信道切换算法实时评估信道质量和自适应切换信道,以减小相邻簇和相邻频段协议的干扰,在簇间引入链路Q值评价路径状况,采用基于概率转发的多路径机制平衡网内数据流量,并控制和缓解拥塞,以减小数据流量大或变化快时因拥塞造成的丢包.该协议将簇内多信道和簇间多路径2种机制相结合以提升网络性能.仿真结果表明,相比传统的分簇协议,该协议能有效抵抗干扰并控制和缓解簇间拥塞,且可缩短约22％的簇间延时.     

适用于语音业务的MANET机会路由机制

传统路由机制需要在源和目的节点之间预先建立端到端路径,当链路质量较差时,频繁地建立路径会影响业务的服务质量。为支持实时语音业务,提出一种机会路由机制,该机制并不预先建立连接,而利用多个路由请求和路由应答消息建立转发列表,表中的节点利用与其他节点的相遇机会对数据包进行转发,并根据转发节点的优先级对转发数据包的数量进行限制。仿真结果表明:机会路由机制能够减小语音业务的端到端时延,提高分组投递率,可以在不稳定的信道为语音业务提供服务质量保证。     

支持多业务传输的天基Mesh网络机会路由优化算法

针对天基骨干Mesh网络业务类型多样、计算能力相对不足的特点以及SOAR路由算法拥塞控制机制不足、确认机制不可靠以及不同业务QoS保障需求有差异的问题,提出了具有可靠联合确认机制并支持多业务传输的机会路由算法。该算法以预期成功传输次数来描述整体链路性能,有效实现了网络负载均衡与链路拥塞控制;算法兼顾多样化业务的传输,设计了一种路由路径自适应调整策略,以实现路径选择与业务类型的自适应调整。仿真结果表明:所提算法可以较好地实现不同业务下传输路径自适应,并且在重负载条件下,该算法相比传统SOAR路由算法在时延、吞吐量和吞吐率性能上提升明显。     

一种实时无线传感器网络路由协议

针对传感器网络的特点,提出了一种具有实时性的路由协议.该路由协议可以保证端到端的数据传输具有确定的最大时延.该协议采用基于地理位置的数据转发,相邻传感器节点之间定时交换信息,使用无状态单跳延迟保证转发策略,实现了端到端数据传输的实时性保证.当网络某处发生拥塞时,采用后退重新路由策略,实现了对网络拥塞的自适应性.仿真结果显示该实时协议是可行的和有效的,能满足传感器网络实时性应用的需要.     

一种新的IP DiffServ over OBS网络体系结构及性能分析

IP DiffServ 已经被IETE标准化,并由于其实现简单和易于扩展被作为IP QoS的一种好的解决办法.提出了一种新的光突发交换网络支持IP DiffServ的网络体系结构,称为DS-OBS,并给出了网络结构、边缘节点和核心节点的功能模型、控制包格式、入口节点的会聚算法和核心节点的调度算法.与目前基于offset time的OBS QoS结构不同,提出结构的基本思想是:在入口边缘路由器执行业务区分的突发会聚,在核心节点对不同类的控制包执行不同的每一跳行为(PHB)处理,从而实现业务区分.仿真结果表明:提出的结构能在端到端延迟、吞吐量和IP分组丢失等对EF类、AF类和BF类提供很好的业务区分.     

一种新的IP DiffServ over OBS网络体系结构及性能分析

IP DiffServ已经被IETF标准化，并由于其实现简单和易于扩展被作为IP QoS的一种好的解决办法。提出了一种新的光突发交换网络支持IP DiffServ的网络体系结构，称为DS-OBS，并给出了网络结构、边缘节点和核心节点的功能模型、控制包格式、入口节点的会聚算法和核心节点的调度算法。与目前基于offset time的OBS QoS结构不同，提出结构的基本思想是：在入口边缘路由器执行业务区分的突发会聚，在核心节点对不同类的控制包执行不同的每一跳行为(PHB)处理，从而实现业务区分。仿真结果表明：提出的结构能在端到端延迟、吞吐量和IP分组丢失等对EF类、AF类和BE类提供很好的业务区分。     

一种移动IPv6中端到端的QoS上下文转移框架

提出了一种基于快速层次移动IPv6协议的QoS上下文转移框架,弥补了上下文转移协议中上下文仅在移动节点切换前的接入路由器和切换后的接入路由器间转移不能满足端到端的QoS机制需求的不足.采用端到端的QoS上下文转移方法,减少了移动节点切换后重新发起信令建立QoS转发处理所带来的延时,使移动节点会话的QoS服务中断最小.采用基于快速-层次移动IPv6框架,能提供无缝的切换并能减少移动节点切换期间的信令开销和切换延时.通过在网络模拟器ns2中的仿真实验比较了本方法与重新发起RSVP信令建立QoS状态的方法的性能,试验结果显示本方法具有更小的延时和更少的丢包.     

Qos约束随机游走在移动自组网资源发现中的应用

针对目前移动自组网随机游走资源发现协议在请求转发过程中没有考虑Qos（Quality of Service）,使得选取的资源发现路径常常无法达到用户的要求,提出了将Qos约束条件应用到随机游走资源发现协议中,节点在随机转发请求分组时搜集邻居节点的剩余带宽、连接延迟和丢包率等信息,通过Qos计算公式计算出节点的Qos值,根据Qos值决定转发节点的选择或者丢弃,最终找到一条能够很好满足用户Qos需求的资源发现路径。     

一种基于全局优化的Internet拥塞控制算法

与传统的基于经验的Internet拥塞控制算法不同，根据广域网络的数学模型，将拥塞控制转化约束非线性规划的全局优化问题，并由此依据凸优化问题的解决方法，设计了满足收敛，稳定和公平性条件的速率迭代算法；依据网络层显示拥塞指示技术的支持，将速率迭代算法分为源端和路由路两部分，从而使该算法可以在IP网络中实现，仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于QoS的多媒体服务系统设计

针对多媒体服务提供商和用户所关注网络服务质量问题,设计了一个能够保障端到端流服务性能的多媒体服务系统.该系统首先设计了一个分层数据流曲线的多媒体数据源,接着采用端到端链路测量技术得到通信链路的丢包率和带宽,并利用接纳控制和QoS协商技术保证了多媒体流的服务质量.最后应用NS2进行了系统仿真实验及结果分析.     

端到端推测网络路径上的数据包转发优先级

出于各种考虑,ISP会对不同类型的数据包设置不同的转发优先级. 这会造成不同网络应用出现网络性能上的差异,影响到网络测量结果的代表性,也会增加网络故障排查的难度. 通常情况下,ISP不公布此类信息. 为此提出了一种端到端测量方法,根据路径上不同类型包丢包率的差异来推断它们是否属于不同的转发优先级. 通过在PlanetLab上的测量实验,发现了位于某网络内部的一处优先级设置,结果得到了相关网管的确认.     

面向端到端目标检测神经网络的高效硬件加速系统设计

针对神经网络目标检测系统在硬件资源受限与功耗敏感的边缘计算设备中应用的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）实现的YOLOv3-Tiny神经网络目标检测硬件加速系统. 利用网络结构重组、层间融合与动态数值量化,缩减YOLOv3-Tiny网络规模. 基于通道并行与权值驻留硬件加速算法、紧密流水线处理流程与硬件运算单元复用,提升硬件资源利用效率. 所设计的端到端目标检测加速系统被部署在UltraScale+ XCZU9EG FPGA上,达到了96.6 GOPS的吞吐量与17.3 FPS的检测帧率,功耗为4.12 W,并具有0.32 GOPS/DSP与2.68 GOPS/kLUT的硬件资源利用效率. 在保持高效准确目标检测能力的同时,硬件资源利用效率优于其他已有的YOLOv3-Tiny目标检测硬件加速器.