网络流量的神经网络自适应Smith预估补偿控制

网络的时延对基于速率反馈的ATM网络的ABR流量控制具有极大的不利影响，Smith预估补偿是克服大纯滞后影响的有效手段，然而其对时延的预估误差非常敏感，实际网络时延的不确定性往往使其难以取得满意的效果。该文将在线学习的神经网络自适应控制器与Smith预估补偿相结合，很好地克服了网络的时延及其不确定性对流量控制的不利影响，从而使信源的发送速率能快速响应网络状态的变化。与PIDSmith预估补偿控制相比，控制的适应性和鲁棒性更好，更适用于实际网络，且为保证信元不溢出及链路带宽充分利用所需的缓冲容量更低。     

高吞吐量低时延太赫兹超高速无线网络MAC接入协议

针对现有能够应用于太赫兹超高速无线网络的能量和频谱感知的媒介接入控制(energy and spectrum aware media access control, ES MAC)及IEEE802.15.3c协议存在的时隙申请量未及时更新、超帧结构不合理及分配时隙时未合并同一对节点之间的时隙请求等问题,提出了一种高吞吐量低时延MAC(high throughput low delay MAC,HLMAC)协议。通过设计一种新的超帧结构,使节点及时得到时隙分配信息,大大降低数据接入时延;通过更新时隙请求量和合并同一对节点的时隙请求,增加了数据发送量,提高了网络吞吐量。理论分析表明了HLMAC协议的有效性,仿真结果显示它比ES MAC协议增加了65.7%的网络吞吐量,同时降低了30%的接入时延。     

基于FSM的车辆底盘CAN网络建模与仿真

简述了CAN(controller area network)网络通信协议的特点,在MATLAB/Simulink/Stateflow仿真环境,运用有限状态机(FSM)理论,建立了用于车辆底盘集成控制的CAN网络通信系统仿真模型。仿真研究了节点优先级、传输速率及单帧信息量对通信延时的影响,并将该网络通信模型应用于车辆4WS控制系统,针对网络通讯延迟对控制效果影响进行了仿真分析,进一步证明了使用该模型研究数据传输延时对控制系统控制影响的可行性。     

ATM网络的自适应预测速率控制及其仿真研究

异步传输模式(ATM)网络中随机接入用户数的动态变化、传输延迟的时变特征等不确定因素,使网络难于管理和控制,而且网络性能也会下降,甚至出现不稳定的振荡。本文利用自适应预测控制方法,设计了稳定的、公平的速率控制算法。该方法可以分布实现,易于扩展。仿真研究表明了本文方法的有效性。     

QoS-aware multicast routing protocol for Ad hoc networks

1 .INTRODUCTIONA mobile ad hoc network ( MANET) is a multi-hopwireless network formed by a collection of mobilenodes without the intervention of fixedinfrastructure.Because an Ad hoc network is infrastructure-less andself-organized,it is used to provide i mpromptu com-munication facilities in harsh environments . Typicalapplication areas of mobile ad hoc networkinclude bat-tlefields ,emergency search,rescue sites and data ac-quisitionin remote areas . A mobile Ad hoc networkisalso usef…     

Internet end-to-end delay dynamics

1 .INTRODUCTIONEnd-to-end delay is one of the most i mportantcharacteristics of Internet end-to-end packet dy-namics , which may be applied to QoS manage-ment , SLA management , etc . A better compre-hension of end-to-end delay dynamics can help tosuggest efficient congestion control algorithm andadmission control scheme in which the parametersselection and technical principle can harmonizewith network behaviors . Much work has been doneto end-to-end delay dynamics and various modelshav…     

QoS multicast routing algorithm based on GA

1 .INTRODUCTIONTheprovisionofquality of service (QoS) guaranteesisofutmostimportanceforthedevelopmentofthemulticastservices .Multicastroutinghascontinuedtobeaveryimportantresearchissueintheareasofnet worksanddistributedsystems.Ithasattractedtheinterestsof…     

Optimizing on multiple constrained QoS multicast routing algorithms based on GA

With the rapid development of Internet, mobile networks and high-performance networking technology,multiple constrained QoS multicast routing optimization in networks with uncertain parameters has become a very important research issue in the areas of networks and distributed systems. It is also a challenging and hard problem to the next generation Internet and high-performance networks, and has attracted the interests of many people. This paper discusses the multiple constrained QoS multicast routing problem, which may deal with the delay, delay jitter,bandwidth and packet loss metrics, and describes a network model for researching the routing problem. The paper mainly presents multiple constrained QoS multicast routing algorithm (MCQMRA), a QoS multicast routing policy for Internet,mobile network or other high-performance networks, which is based on the genetic algorithm (GA) and can provide QoS-sensitive paths in a scalable and flexible wayin the network environment with uncertain parameters. The MCQMRA can also optimize the network resources such as bandwidth, delay, packet loss metrics and can converge to the optimal or near-optimal solution within few iterations, even for the network environment with uncertain parameters. Simulation results show that MCQMRA is an available approach to QoS multicast routing decision.     

面向用户需求的空天地一体化车载网络任务分配策略

为了提高空天地一体化车载网络(space-air-ground integrated vehicular networks, SAGVN)内用户的网络服务质量体验, 解决不同网络间相互协同的问题, 提出了面向用户需求的SAGVN任务分配策略。基于用户信号强度、时延、网络费用和带宽需求, 利用效用函数理论和层次分析法(analytic hierarchy process, AHP), 构建用户需求和满意度描述框架。将网络任务分配过程抽象为半马尔可夫决策过程(semi Markov decision process, SMDP), 根据用户需求和网络状态, 利用价值迭代算法获得整体用户满意度最大的网络任务分配策略, 利用Q-learning算法得到近似最优策略。实验表明, 相较于传统策略, 所提策略整体用户满意度提高超过30%;在网络拥塞的环境下, 可以有效降低对网络服务需求迫切用户服务请求的拒绝率。     

改进的卫星网络多路径并行传输算法

针对传统多路径并行传输（concurrent multi-path transfer, CMT）协议无法适应卫星网络高误码特性,提出了一种CMT改进算法。首先,在缓解接收端缓存阻塞的基础上,根据链路中传输的传输序列号(trans-mission sequence number, TSN)相对连续的分组时延抖动,正确判断网络的拥塞状况;然后,接收端选取返回时延最短的路径,将拥塞因子及时反馈给源端,源端调节相应链路的拥塞窗口,调整注入网络的数据量。仿真结果表明:本文算法在缓解因卫星链路差异造成的接收缓存阻塞的同时,能够根据网络状况自适应区分拥塞与误码,实现链路的高效利用。相对于传统CMT协议,改进的CMT协议在网络吞吐量、窗口抖动、时延和丢包率等方面都有明显提高。     

基于Smith补偿与神经网络的网络控制系统PD控制

为减小网络时延给系统控制性能带来的负面影响,把传输网络以及被控对象看作是一个时变的被控系统,用Smith补偿器对时延进行补偿,并用遗忘因子递推最小二乘法对Smith补偿器中的参数进行估计,初步减小网络传输时延给系统带来的影响。将小脑模型控制器与PD控制相结合,组成复合控制器,进一步减小由时延预估误差带给系统的控制偏差,优化系统控制效果。最后,对该控制方法进行仿真实验,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能。     

不完美反馈下基于立即可解网络编码的多播重传机制

为进一步降低不完美反馈下无线多播网络的传输时延, 提出一种不完美反馈下基于立即可解网络编码的时延最小化重传方案。在综合考虑各接收端接收状态和传输链路丢包率的情况, 构造优先发送集, 并根据部分可观测马尔可夫决策过程计算优先发送集合中各接收端的置信状态。同时, 优化编码包生成算法, 简化立即可解网络编码图模型, 以快速生成重传编码包。仿真结果表明,本方案相比于传统方案, 能够有效降低解码时延和完成时延, 尤其是在接收端和数据包数较多的情况下优势更为突出。     

异构多跳无线传感器网络容错性拓扑控制算法

异构无线传感器网络(heterogeneous wireless sensor works, HWSN)能有效降低数据转发延迟、网络能量消耗,是一种更现实的网络模型,基于HWSN的k容错性拓扑控制是一类NP难问题。在综合分析HWSN网络模型的基础上,本文设计了简化网络图构建方法,通过构造有序邻集来约束节点的最大发射功率,以网络总功耗与容错性双优化为目标,实现了一个k容错性分布式拓扑控制算法(k-fault tolerant distributed topology control, k-FTDTC)。实验结果表明,相比分布式拓扑控制(distributed adaptive topology control, DATC)方法,k-FTDTC算法有效降低了网络总功耗和最大发射功率,且具有较好的容错性和较低算法复杂度。     

模糊-GPC串级控制在网络时延控制中的应用

为了解决网络闭环非线性控制系统中的时延问题,本文提出了一种在模糊神经网络控制的基础上结合广义预测控制(GPC)处理非线性系统网络时延的方法,建立了网络控制系统的结构模型,并分析了此模型对处理非线性网络控制系统中时延问题的有效性。在MATLAB环境下对网络控制倒立摆系统进行了仿真,通过对比模糊神经网络控制与模糊-GPC串级控制的控制效果,进一步证实了此方法对非线性网络控制系统能够实现稳定控制。     

Stability of discrete Hopfield neural networks with delay

1.INTRODUCTION DiscreteHopfieldneuralnetwork(DHNN)isoneof thefamousneuralnetworkswithawiderangeofap plications,suchascontentaddressablememory,pat ternrecognition,andcombinatorialoptimiza tion[1～5].ThestabilityofDHNNmeansthatevery trajectorymustconvergetowardsanequilibrium point,oralimitcycle.Becausethestabilityof DHNNisthefoundationofthenetwork’sapplica tionsandisthemostbasicandimportantproblem,thestabilityanalysisoftheDHNNhasattractedcon siderableinterest.Manyresearchershavefocu…     

基于自适应灰色预测的虚速率算法

虚速率(VRC)算法是近年来新兴的一种基于速率的主动队列管理算法,本文将灰色预测、自适应控制与虚速率算法三者的设计思想融合起来,提出一种新的基于自适应灰色预测的虚速率算法。将二次型性能指标引入到VRC算法中PID控制器的整定过程中,按照性能指标的负梯度方向修改加权系数,实现了PID的自适应最优控制。同时将自适应PID与灰色预测器相结合,用预测结果代替被控对象测量值,克服了网络时滞和干扰给系统带来的负面影响,并进行了稳定性分析。仿真结果表明,该算法具有优良的性能。     

时延高速通信网络的指数稳定跟踪控制

针对具有一个瓶颈和多用户的高速通信网络,当实际网络带宽的分配率跟踪上预定值,并且实际队列长度跟踪上给定的参考值,网络的数据丢失率就会很低,这时网络具有较高的利用率。本文基于线性矩阵不等式(LMI)和时延相关控制方法,设计一个控制器以实现指数稳定的跟踪控制。该控制器的设计只需知道时延的上界,指数稳定减少了过渡时间,加快了跟踪速度。当网络吞吐能力发生变化时,指数稳定使得新的平衡点很快达到,控制器无需调整参数,算法简单,易于实现。仿真实例说明了该控制器的有效性。     

面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法

卫星网络中由于卫星高动态拓扑和地面用户分布不均,导致卫星网络易出现区域负载失衡。设计高效的动态路由算法是当前卫星网络的研究热点,为此,提出了一种面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法。该算法根据卫星链路上的数据传输量进行拥塞判断,根据链路时延因素和链路负载因素进行负载代价计算,不同服务质量(quality of service, QoS)需求的业务进行不同路径选择,通过分流均衡网络流量。仿真结果表明,该算法能够减少数据包的排队时延和丢包率,提高整网吞吐量。     

ABR流量的模糊免疫PID控制

针对高速通信网络的拥塞问题,设计模糊免疫PID控制器,对网络中的ABR速率进行实时、在线调节。提出了确保最小信元速率的算法。所设计的控制算法不但克服了ABR带宽、用户数量及传播时延等不确定因素对网络性能造成的影响,而且保证了带宽的公平分配及链路的充分利用。仿真结果表明系统具有很好的快速性、鲁棒性及适应性,网络的服务质量得到了保证。     

自组织时分多址数据链网络的仿真框架

数据链协议的性能分析是无线网络设计及参数选取中的重要环节，基于网络仿真工具OPNET构建了自组织时分多址（S-TDMA）数据链网络的仿真框架，并用于模拟航空移动通信的数据广播应用。该仿真框架为协议详细配置了物理层、链路层及应用层模型，可以设置不同的信道特性以及应用场景，便于仿真分析端到端延时、吞吐量、预约冲突率等协议性能，从而选择最佳的网络运行方案。