基于带状无线传感器网络的实时智能数据收集算法

为减少在带状无线传感器网络下数据传输延时,提出一种基于数据压缩和线路调度的实时智能数据收集算法.首先通过对采集数据进行变换训练评估数据相关性,确定分割编码最长尺度,以此重编码实现冗余信息压缩;然后计算数据收集占用的最大时间槽长度,调度网络收集链路,最小化时延;最后通过多路径传输机制构建传输能耗模型,利用Lagrange函数算法求解,完成数据收集.仿真实验结果表明,该算法网络负载均衡,数据收集传输时延较小,能量消耗小,鲁棒性较好.     

一种面向数据中心架构的虚拟网络分布式路由技术

在面向企业应用的虚拟网络计算环境中,通常采用数据中心架构来组织分布于局域网的底层物理资源,通过虚拟网络技术将分布在不同宿主机上的虚拟机资源聚合起来,为了提供高效、安全的服务,需要虚拟网络提供高性能数据传输.现有虚拟网络路由技术以及基于IP封装的数据传输技术在数据传输的效率方面难以满足大规模数据需求.针对数据中心的底层架构,本文设计一种高效可靠的虚拟网络解决方案DR-VNET.该方案基于三层虚拟网络,采用虚拟网络的分布式路由技术,使得虚拟传输节点之间实现“单跳”通信,克服传统二层虚拟网络的路由瓶颈问题,提高了虚拟网络的传输效率,并在一个虚拟计算平台上实现了该方案,实验结果表明DR-VNET显著地提高了虚拟网络的传输性能.     

基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制研究

随着多媒体新兴应用的不断涌现,网络规模日益复杂.为提高不同优先级多媒体业务的传输能力,保障业务的服务质量需求,结合软件定义网络技术,设计一种基于SDN的队列调度模型.同时,为了有效提高新型队列调度模型下数据的传输质量,避免产生网络拥塞,将复杂的网络抽象为M/M/1和M/D/1排队模型,并提出一种基于SDN的排队论时延模型,分析了新模型下MLFQ分组调度算法并对不同分组调度算法性能进行对比分析.仿真结果表明,基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制在满足网络不同多媒体业务优先级要求的基础上,降低了数据传输时延和丢包率,增加了链路带宽利用率.     

P2P网络立体电视网络传输及播放优化

为提供稳定高效的网络多视点立体电视服务,设计并实现了网络立体电视中P2P对等体的测量机制和调度机制.P2P对等体测量机制基于多视点视频的传输失真模型对对等体的失真率进行计算评估,应用VoDCrawler软件对P2P网络中影响数据传输的对等体关键参数进行测量,从而将失真率低和数据传输效果好的对等体提供给用户连接,达到优化网络对等体的数据传输的目的.实时分配数据传输任务的调度机制根据对等体列表中每个对等体的测量结果,对数据传输的任务分配进行优化,保证了多视点立体视频的视点完整性以及保证QoS的视频播放服务.实验结果表明,网络立体电视用户在获取服务时的服务质量可满足需求,视频播放的帧速率高且稳定.     

智能手机在LTE网络中的尾能耗节能优化策略研究

智能手机数据传输中的频发性和微量性特征增加了尾能耗的出现次数与占比,降低了传输能耗利用率。为了降低智能手机在LTE网络中的尾能耗,构建基于RRC状态机的LTE传输能耗模型,提出一种基于数据聚合的数据传输节能机制(A-ESTD)。该机制通过对数据传输类型的划分和蜂窝端口RRC状态机的判断,对数据传输做出即时发送或延迟发送的不同策略。同时,综合考虑即时型、心跳型数据出现周期和等待队列中最早deadline时间等因素,在数据传输判断机制上加入概率预测进行机会成本的权衡。仿真实验结果表明:该机制的节能效果优于普通传输机制,节能效率维持在27%左右,实现了节能效率的稳定。     

通用数据传输平台系统设计

提出一种通用数据传输平台设计思想,系统采用了基于数据库同步机制的数据传输技术、支持偶连接与实时网络的传输安全技术、基于数据库日志传输的数据库更新技术、异构传输数据库配置与传输数据配置技术及传输过程设置、传输过程监控技术,实现了大型网络系统中异构数据库信息系统间的数据信息交换及多级网络系统间的数据信息交换.     

基于线性超混沌评估机制的云网络大数据稳定评测算法

针对当前云网络中大数据稳定评测算法存在数据冗余度高、传输颗粒度不明显、传输性能较差等难题,提出了一种基于线性超混沌评估机制的云网络大数据稳定评测算法。首先,基于传输成本具有的维度特性进行稳定建模,设计了多维资源片的方式进行传输质量评测;其次,将数据传输中的质量维度,如传输带宽、包冗余度等纳入传输评测口径,且采取拉普拉斯质量评测算法对传输过程中的维度耗费进行特征指数建模,实现了云网络中大数据传输中的稳定评测,且评估效率较高。仿真实验表明,线性超混沌评估机制能够有效改善大数据传输中的拥塞现象,网络传输性能稳定。所提算法可以准确、稳定地评测云网络运行质量,且成本代价较低,实现过程较为便捷。     

一种基于QoS的智能电力通信业务差分调度机制

为保障智能电力通信业务差异化的服务质量(Quality of service,QoS)要求,该文首先考虑了传输中断和紧急数据传输对业务造成的影响,并建立了基于认知无线电的QoS优先级模型。提出了一种基于QoS的智能电力通信业务差分调度机制。该机制通过引入神经网络以优化传输机制,从而使系统平均时延最小。仿真结果表明,该文提出的差分调度机制保障了高优先级次要用户的低传输时延,同时将紧急数据的传输时延也限制在了很低的范围内,保障了各类智能电力通信业务的QoS要求。     

面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题，提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先，分析数据帧在无线信道中的传输过程，利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率；其次，提出了一种改进的信道满载阈值计算方法，当信道环境发生变化时能够稳定数据的传输并降低时延；最后，通过依次调整各优先级阈值，维持整体信道处在满载阈值水平，保证了最高优先级队列的高传输成功率与低传输时延，有效地提高了整体蜂群无人机自组网的性能。仿真结果表明：在不同业务量接入的情况下，所提协议能够保持各优先级数据的高传输成功率、低时延和高吞吐量传输，传输成功率比基于业务量统计的多优先级接入协议提升了14.2%,并在最高优先级数据传输成功率、端到端时延以及吞吐量等方面具有较大的优势。     

LCDJ:面向内存集群计算的局部感知连接算法

等值连接是数据库系统中最为重要的操作之一,哈希连接在处理等值连接时,表现出较高的性能.在分布式内存数据库系统中,数据即已分布式地存储于多个节点上,哈希连接通常情况需要将参与连接的两个关系表在连接属性上按照相同的哈希函数进行数据重分区,从而保证连接属性值相同的元组被传输到同一个节点上进行本地连接操作.由于内存数据处理速率远远高于网络的数据传输速率,因此数据重分区占据了连接算法的绝大部分时间,成为分布式内存数据库系统中等值连接操作的性能瓶颈.本文提出了一种新颖的分布式内存数据库环境下的等值连接算法LCDJ(Locality Conscious Distributed Join),在充分利用高效的内存计算的同时尽量减少网络数据传输量.算法首先对每个表连接属性的数据分布进行精确的统计,并结合并行度和计算负载均衡因素,进而建立代价模型来衡量不同调度策略下的时间开销,并求出最优的调度策略.LCDJ实现于基于内存的分布式原型系统Claims中.实验结果表明,本文所提算法有效地降低了网络传输代价,大幅度减少了响应时间,比起当前流行的Hive和Shark等系统有明显的性能提升.     

任务类型感知的无线传感器网络数据融合调度算法

针对数据融合调度能量与时延优化问题,提出一种任务类型感知的无线传感网数据融合调度算法。通过传感器节点多功率、多信道的方式,利用最大独立集思想,构建基于数据融合主干树的网络拓扑结构,从而根据调度优先级,通过近似贪婪算法实现簇内数据融合调度,同时结合稀疏系数感知任务类型,减少传输数据量,进而利用簇头节点在网络中的等级,实现簇间数据融合调度。结果表明,所提算法在减少簇头节点数据传输量,降低节点能耗的同时,缩短了数据融合时延,提高了网络寿命。     

复杂供应链网络资源传输数据自动调度方法

为了解决传统方法实时性较差、公平性极低、容易造成复杂供应链网络崩溃,以及无法有效调度拥塞情况下数据,导致调度性能下降的问题。研究了一种新的复杂供应链网络资源传输数据自动调度方法。分析了传输数据过程中出现数据包乱序现象的原因,发现在复杂供应链网络出现拥塞的情况下,拥塞部分和网络路由部分会出现很大的改变。针对拥塞部分进行调度时,对数据传输过程中拥塞状态下数据调度问题进行描述。结合公平性考虑,通过粒子群算法进行求解。针对路由部分进行调度时,考虑带宽预测与前向传输时延。对各子路径接收端成功接收数据包数量进行预测,依据子路径往返时延,完成对子路径的排序,按照顺序调度数据传输。在出现丢包情况时,通过最大ssthresh优先法对丢包重传路径进行选择。结果表明:所提方法可动态自适应调度不同路径的传输数据,分配比率相对稳定;接收缓存空闲空间变化较少,乱序数据包数量明显降低,拥塞窗口数量最低;公平性因子值明显低于其他方法。可见所提方法调度性能优,可达到复杂供应链网络资源传输数据调度要求。     

无线传感器网络可分负载调度算法

为了节省传感器节点能量,提高网络资源利用率,提出了一种无线传感器网络可分负载调度(DLSW)算法.DLSW算法以LEACH协议为基础,分群内和群间两阶段进行任务调度.在群内调度阶段,群内节点共享同一信道,相继向群首发送数据;在群间调度阶段,群首节点和SINK节点之间独立的信道使得群首将群内节点报告的数据融合后,并行向SINK节点传送结果,同时完成数据发送.DLSW算法通过去除节点间的通信干扰使得总任务完成时间减少、资源利用率提高.实验结果表明,在大规模的网络环境下,DLSW算法可以使总任务完成时间减少20％,网络能耗减少10％.     

基于无线传感器网络航标遥测遥控设计与实现

为降低航标遥测遥控网络结构对于公共网络的依赖,设计了一种专用的可扩展无线传感器网络,结合移动GSM网络、GPRS网络和Internet搭建遥测遥控系统网络平台.采用层次型HEED睡眠调度算法完善传感器网络的拓扑结构,并提出了一种适用于航标遥测的基于分簇的传感器网络路由协议,以解决多跳路由的传感器网络中常见的"热区"问题.实践证明,本路由协议优化了网络中的能量消耗,较好地解决了"热区"问题,显著地延长了网络的存活时间.     

网络控制系统二维优先级和带宽调度策略研究

研究了一种基于二维优先级和带宽调节的网络控制系统调度问题。在调度器的设计过程中,为对优先级和带宽进行协同调度,将任务的执行次序通过任务的一级优先级和任务的二级优先级决定,并在二维优先级调度机制中进一步引入二维带宽控制策略,以根据用户需求实时动态调整网络带宽,从而改善网络环境,克服了现有调度策略的不足。最后,通过仿真分析验证了调度算法的有效性。     

基于改进烟花算法的以太网通信链路调度方法

针对工业以太网通信链路调度延时大及效率较低的问题, 提出一种基于改进烟花算法的实时周期消息任务调度(CVFWA)方法. 以降低网络传输时延为目标, 首先, 将传统烟花算法的连续解空间映射到实时周期序列调度问题的离散解空间； 其次, 为增加种群的多样性, 在高斯变异过程中引入变异系数； 最后, 采用基于中位数锦标赛的选择策略代替欧氏距离选择策略. 仿真结果表明, 该方法能使实时周期消息序列在最短时间内完成队列调度, 有效降低了网络时延, 提高了全局搜索效率.     

异构任务图在网格环境中的调度实现

并行分布计算环境的任务调度一直是并行计算研究的热点问题，网格技术的发展则对任务调度提出了新的要求。本文采用带参数的有向超图表达异构任务图，为具有一般性、异构性、分布性、动态性等特点的任务请求提供了通用描述方法。通过设计网格异构任务图描述语言GHDL，实现了网格任务请求的统一封装以及任务请求在异构环境下的计算机理解和识别。通过设计自适应调度策略库，为分布异构动态网格环境下的任务调度提供有效解决方案，实现了在考虑网格任务间优先约束与数据关联的同时，采取异构宿主机识别、异构客户端自动创建等方式开发利用环境异构性与任务异构性，采取实时网格状态信息采集与任务迁移屏蔽了资源动态性。异构任务图在网格环境中的调度效果由树生长的仿真实验进行了展示。     

我国海洋资料浮标技术的发展与应用

海洋资料浮标是离岸原位获取水文、气象等环境参数的重要技术手段,在海洋环境实况监测、预警预报、防灾减灾、资源开发、海上交通等方面具有重要作用。本文概述了海洋资料浮标的作用、组成、分类、主要理论及技术体系,总结了近年来国内海洋资料浮标的发展历程和技术突破,介绍了我国目前海洋浮标监测网的构成、应用情况,并与国际先进国家的浮标进行了比较。最后,展望了海洋资料浮标及监测网技术未来的发展趋势。     

基于任务复制的进化调度算法

并行程序任务调度是NP完全问题。已有的进化调度算法不能很好利用任务复制这一重要手段。为此，利用染色体直接编码和间接编码的优点，并结合任务图的知识，使进化调度算法的搜索能力得到增强，同时染色体的解码过程也得到简化。通过与同类算法的性能比较，表明了本算法在调度问题中的有效性。     

A compound prescheduling algorithm for real-time tasks’ battery-aware scheduling

To minimize battery consumption for portable devices, the prescheduling policy of battery-aware scheduling was improved by optimizing slack distribution. A battery-aware compound task scheduling (BACTS) algorithm considering various aspects including task deadline, current and execution time was proposed and evaluated with the previously prevailing earliest deadline first (EDF) algorithm. The results indicate the proposed BACTS algorithm manages to figure out a feasible schedule (if available) in battery-aware task scheduling even for disorganized connected task graphs beyond the solving ability of EDF. Its schedule achieves better performance with lower charge consumption after prescheduling, and also lower or equal optimum charge consumption after voltage scaling. Biography: CAO Yang(1943–), male, Professor, research direction: SoC design methodology; network and security.