基于MA的可生存系统基本服务模型

可生存性系统是指当系统面临外部的攻击与入侵,内部的错误与紊乱时,仍能继续履行事先确定好的基本服务,直到入侵结束,系统恢复正常运行为止.可生存性系统最显著的特点是,系统处于危机情况时,系统的基本服务仍能继续履行.因此,在可生存性系统中怎样保障基本服务的继续履行就变的非常重要.Mobile Agent作为一项新的技术,除了具有反应性、自治性、面向目标性等Agent的基本特点外,还有其独特性,即具有移动性的特点.在分析了可生存性理论和Mobile Agent的特点基础之上,笔者提出了基于Mobile Agent的移动性,来保障可生存性系统中基本服务继续履行的模型--MESMMA(A Model For Essential Services Mobility Based On Mobile Agent),并且着重探讨了MESMMA系统的结构设计、运行过程和各种Mobile Agent的功能.     

有限能力物流系统防御设计随机模型及算法

突发事件是造成物流系统服务中断的主要威胁.以自然类突发事件风险下的现存有限能力物流系统为研究对象,以加固关键物流节点和预设应急库存为防御策略,建立以双层随机混合整数规划为框架的物流系统防御设计模型.采用基于分支割平面的可分离分解算法(D2-BAC)求解,提出以加入有效割平面和动态控制"删减"分支定界树为措施来改善D2-BAC算法性能.最后算例验证了改进的D2-BAC算法的计算性能和防御设计策略的有效性.     

生存体系结构模型

处于Internet中的重要信息系统面临的安全问题越来越多,如何增强系统生存能力,使系统在受到破坏后仍能继续提供用户需求的服务已引起人们普遍关注.笔者介绍了生存性定义,根据生存性具有的抵御、认识、恢复和演化4个功能属性设计了信息系统的生存体系结构模型,进而解释了模型中的系统生存需求、生存策略的含义.并依据生存策略的不同方面给出了为使系统达到生存性的技术措施.     

基于自愈技术的无线传感器网络基站生存模型

传统无线传感器网络(WSN)的安全研究主要集中在提高系统的抗入侵能力上,却很少涉及系统被入侵或失效后如何继续对外提供服务的问题,为此引入自愈技术的思想,构建了一种WSN基站生存模型.通过监测系统性能来预测系统失效点,及时执行自愈操作,从而在攻击、失效发生后,使系统仍能继续提供服务.此外,使用半马尔科夫过程来描述模型,并通过分析模型稳定健康状态的概率,发现系统受损状态的检测率是提高模型生存性的关键参数.仿真结果显示,系统检测率与失效率之间呈反向变化关系,通过自愈技术提高检测率并及时进行自愈恢复,可显著降低系统失效率,提高系统的生存性.     

光网络中基于SRLG通路保护的动态RWA算法

基于共享风险链路组SRLG(shared risk link group)的通路保护策略是光网络中的一种重要的生存性机制,而合理的通路保护路由与波长分配RWA(routing and wavelength assignment)算法是实现该生存性机制的一个关键.研究了基于SRLG通路保护的动态RWA算法,包括专用通路保护和共享通路保护算法;使用了不同的选路和波长分配算法分别实现了基于这两种通路保护策略的RWA算法,并对其性能进行了计算机仿真,研究了不同路由和波长分配算法对通路保护算法性能的影响.从仿真结果可以看出:通过使用更好的选路和波长分配算法可以进一步提高基于SRLG通路保护的动态RWA算法的性能.     

层次型网络配置切换系统的完备性

可生存性是关键信息系统的重要特性.该特性使得系统在故障、攻击存在的情况下,仍然能够提供一定水平的服务.本文提出了一种通过网络配置切换实现层次型服务网络可生存性的方法,并着重论述了该网络配置切换的各种操作所组成的系统在应对各种可能出现的故障或攻击时的完备性.形式化地定义了层次型服务网络可能遭遇的故障和攻击,并针对每一故障和攻击,说明通过某一个或几个操作,总可以使层次型服务网络最大限度地继续提供其基本服务.     

大数表决及异构结构间数据同步的研究

讨论了形式化的大数表决技术及算法的实现问题,分析了保持冗余结构服务器间的数据一致所采用的同步方案。方案保证了系统在遭受未知攻击后的可生存性及冗余服务器之间的数据同步。     

任务关键系统可生存性的形式化建模方法

通过剖析影响可生存性的本质特征,将服务请求与服务器、攻击者与服务器描述为不同的组件,使用PEPA语言精确描述系统各个状态间的逻辑关系和动态变化过程,从用户服务请求和攻击影响两个角度分别构建可生存性形式化模型,并比较两种建模角度的异同。理论分析和实验结果表明该模型能够正确地反映出可生存性的关键属性,并可在理论上指导可生存系统的设计和实现。     

一种瞬态可生存性评估模型

深入分析了可生存性的内涵,针对系统在失效环境下的动态行为,从基本服务和及时性两个角度出发,考虑失效及其失效损失,定量地评价系统的可生存性.所建立的模型采用安全性数据集进行了验证,结果表明提出的瞬态可生存性评估模型是有效的.     

面向信息系统的生存性恢复机制

为了克服现有信息系统生存性恢复手段单一、执行顺序固化以及恢复过程缓慢等不足,提出了一种以功能部件作为基本修复单位的生存性恢复机制.该机制根据关键功能部件的失效程度将信息系统提供的服务区分成完整服务、可接受服务以及中断服务3种类型,并以功能部件的可用性定义服务和信息系统的生存性.根据失效功能部件对服务的影响程度将恢复过程分为2个阶段,先通过修复关键功能部件恢复中断服务,然后再通过修复非关键功能部件完善可接受服务.应用新的恢复机制对一个网络教学系统进行生存性恢复实验,结果表明该机制能够依据信息系统的生存性态势确定恢复行为和执行顺序,与串行恢复机制相比,恢复行为的执行次数由9减少到3.     

OFDM无线系统载频与定时偏移估计算法

针对受到传播时延、多普勒效应以及发送端与接受端振荡器的不匹配等因素影响的正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)无线系统载频与定时偏移问题,提出了一种基于周期稳态性的载频与定时偏移估计算法CSBE(cycloslationary based estimation).该算法通过对接收信号的周期稳态性及相关性估测出频率偏移与时隙偏移,进而有效地提高OFDM系统抗频率与定时偏移的能力.仿真实验以及与现有BE算法的性能比较表明,提出的频率与定时偏移估计算法在加性高斯白噪声AWGN(additive white Gaussian noise)与瑞利衰落信道下都明显地减小了频率与定时偏移误差.     

可分离QoS路由的拉格朗日松驰算法

为了满足网络新应用提出的服务质量保证和业务不受故障影响的新要求,分析了可分离的QoS路由算法.针对寻找优化某个QoS参数且另一个QoS参数满足约束条件的可分离路由问题,建立了问题的数学模型,利用拉格朗日松驰算子将问题分解为两个受限最短路问题,给出了求解的拉格朗日松驰算法,并从迭代方向和迭代步长两方面对算法中的次梯度技术进行了改进.算例表明,改进后的算法具有较快的收敛性能.     

采用加权置信传播算法的LDPC码性能分析

LDPC码置信传播译码算法中,由于环路的存在,影响迭代译码的性能和迭代译码的收敛性。为减小这一影响,在迭代译码算法中引入加权因子,采用迭代加权的译码方法。该算法可使迭代信息趋于平稳,增加译码可信度,减少迭代次数,加快迭代译码的收敛,从而改善译码性能的方法。仿真结果表明,这种方法对最小环长小且环长分布较均匀的中短码长的码子性能影响较大。     

基于近似共轭梯度法链路价格调整的速率控制算法

从网络拥塞和速率控制面临的困境入手,分析了拥塞定价机制在弹性流速率控制中的应用.针对已有的梯度投影算法收敛速度慢、效率不高的问题,提出了一种基于近似共轭梯度法的链路价格调整算法.分析了基于概率标记的端到端价格传递机制,并将0-1分布的点估计和区间估计结合起来,提出了一种样本量自适应调整的价格估计方法.实验结果表明,近似共轭梯度法链路价格调整算法与样本量自适应的概率标记价格传递机制相结合,可以使速率分配快速收敛到用户总效用最大化的网络优化目标.     

一种基于NetFlow的网络蠕虫检测算法

为了论证网络传播蠕虫时将出现网络流量的异常特征的现象,分析了网络蠕虫的工作机制和扫描策略,提出了基于N etF low流信息检测网络蠕虫的检测方案,设计了一种检测网络蠕虫的逐步求精三级算法NDW(N etF low based detecting w orm)。算法通过依次检测主机总流量、特征端口和行为规律,快速有效地定位和判断异常主机。理论分析表明,该算法的时间复杂性不大于H(εM O)(1))。实验结果表明,算法能够有效、准确地发现被网络蠕虫感染的主机。     

基于线谱对高效矢量量化的0.6kb/s语音编码算法

为了提高通信系统的抗干扰和抗攻击能力,尽可能降低语音编码速率.提出了一种O.6 kb/s语音编码算法.算法基于3帧联合,对多帧联合参数采用高效矢量量化,在降低语音编码速率的条件下保证语音编码质量.其中,对线谱对参数采用预测多模式多级矢量量化码本结构.在码本设计过程中,提出了多模式渐进闭环设计,对各类码本联合优化,并联合优化预测器和量化器,可以有效提高线谱对参数量化质量.在译码方,采用多带混和谐波激励提高合成语音清晰度.测试结果表明,该语音编码算法合成语音PESQ(perceptualevaluation of speech quality)得分可以达到2.7,汉语诊断押韵测试DRT(diagnostic rhyme test)得分可以达到89.7.     

自相似流量及其对网络性能的影响

网络流量的自相似性是近期因特网研究的重点.由于在自相似性的形成原因以及它的参数化、实际应用上还存在很大的分歧,所以先总结了近期的研究结果,然后分析了该领域内几个研究方向.由于自相似流对排队性能有显著影响,所以在网络流控上考虑自相似性特征,并指定相应的控制算法会取得较好的效果.     

WiMAX系统宏分集切换算法

针对WiMAX系统宏分集切换问题,提出了2种宏分集切换算法——MDHO和MDHO-H。MDHO算法对已有的Z算法进行了改进,选择信号强度最强的m个基站做为分集站。MDHO-H算法在MDHO算法的基础上加入了滞后因子。在相同切换场景下对3种算法进行了仿真比较。结果表明,MDHO算法和MDHO-H算法的切换次数比Z算法的切换次数分别减少了24%和53%。     

CR OFDM系统中具有QoS要求的自适应资源分配算法

为了使CR OFDM系统能满足认知用户的QoS要求,针对系统中认知用户和授权用户间的互干扰影响,提出了一种具有QoS要求的自适应资源分配算法——ARAQ算法。算法中通过进行满足QoS要求的资源分配实现了容纳更多的认知用户,通过进行剩余子载波资源的再分配,进一步提高了频谱利用率。仿真结果表明:ARAQ算法比贪婪算法能容纳更多的认知用户数,同时频谱利用率很接近贪婪算法的频谱利用率且具有较低的算法复杂度。     

太比特路由器多元超立方体交换结构时延仿真

多元超立方体交换结构MHSF及相关汉明随机选路算法HRRA,是针对太比特路由器设计而提出的一种新的解决思路。时延性能是交换结构的重要性能指标。通过仿真在均匀流量条件下研究了时延性能与MHsF的链路加速因子s、元数k以及维数n的关系,找出了MHSF时延随着各个相关因素变化的规律。仿真结果表明,在较小参数条件下MHSF具有较好的时延性能。