容迟容断网络中基于拓扑的双时隙路由算法

在公交车载网络等类型的容迟容断网络中,可以依靠全部或者部分网络拓扑信息进行路由计算.提出一种基于拓扑信息的双时隙路由算法.该算法将网络周期离散为时隙,计算路由时,采用当前时隙和下一时隙(即双时隙)内均有效的路径作为候选路径,从而保证多数业务在链路失效前完成转发.以传输延时和延时抖动率为依据,从当前和下一时隙内均有效的路径中优选路径,以容忍可预测的链路中断;通过提供备用路径,以容忍不可预测的链路中断,保证传输的可靠性和稳定性.对上述算法进行了仿真实现和性能分析,结果表明,该算法能容忍链路中断,报文递交率较高,平均传输延时较低.     

多跳无线网络中能耗优化和QoS约束的射频接口调度

为实现多射频多信道多跳无线网络的节能并保证网络服务质量,提出了一种射频接口节能调度方法,通过合理调度射频接口的活跃/休眠状态,在保证用户带宽需求的前提下,节约网络能耗并兼顾网络延迟的降低.首先,证明射频接口节能调度问题为NP-hard问题,并利用整数线性规划(ILP)对问题进行形式化描述,以最小化网络总能耗为优化目标,满足链路存在、路由、带宽需求、路径跳数等约束.然后,提出了一种高效的启发式算法,以迭代方式选择流并确定其路由路径,同时调度相应路径上的射频接口至活跃状态.在每次迭代过程中,以最小化网络能耗的增量为策略,进行流的选择.实验结果表明,所提出的启发式算法在节能效果方面与ILP方法接近,并在运行效率上具有显著优势,能够适用于大规模的多跳无线网络.     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明:LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

一种车辆网络场景下的机会式路由

文中在分析车辆移动的规律性和车辆在路网中非均匀分布特点的基础上,提出了车辆网络场景下的机会式路由VNS-OR.通过路段延时估计,为消息在源位置至目的位置确定最短延时传输路径.按该路径传输时,在节点密集分布路段采用多跳转发,在节点稀疏分布路段采用携带转发的路由策略.实验表明,VNS-OR路由可以满足车辆网络场景下时延容忍数据的传输需要.     

一种基于三支决策的移动云任务节能卸载方法

移动云计算卸载(MCCO)有效地利用云平台扩展了移动计算和存储能力。细粒度的考查这一过程会发现存在大量的异构性特征(如容忍程度不同等)和三支现象(如卸载时机、卸载内容等)。借助于三支决策及决策粗糙集的基本思想,提出一种面向延迟容忍型任务的移动云计算节能卸载策略。针对网络质量的优劣,以能耗优化为目标,分别对到来的延迟容忍型任务做出立即卸载、延迟卸载和不卸载3种决策。对于网络性能较差或者成本较高(如4G流量)的情况,可以采取等待,即延迟卸载;如果任务在等待期间网络性能恢复,则开始卸载任务,若超过延迟容忍期限且网络质量仍然很差则在本地执行,而网络连接状态较好的时候可立即卸载。通过阈值的确定为后续到来的云任务的卸载提供策略参考,从而减少计算的复杂性,优化移动设备的服务水平。模拟实验结果表明,基于三支决策思想的卸载策略在满足用户服务水平的前提下,有效地降低了移动设备的能耗,进一步延长了设备的使用寿命。     

基于有色Petri网的TII协议建模与分析

变送器独立接口(TII)协议有不同的应用方法且存在实施差异,需要对其进行建模、分析和验证.文中针对不同通道类型,建立层次化的TII协议有色Petri网(CPN)模型;采用数据传输平均延时、通道利用率、数据传输速率、数据帧丢失率作为性能评价指标,借助CPN Tools仿真软件对模型进行了性能分析;讨论了接口速率、采样速率比、采样数据长度、缓存队列长度等接口参数对性能指标的影响,提出了可控连续采样、增加通道数据长度、虚拟多通道、后进先出缓存及先进先出丢包等提高模型性能的方法与措施.该模型的实际应用表明,当STIM的通道类型为带缓存数据序列型时,数据帧丢失率为0,数据传输速率为1500B/s,数据传输平均延时为0.21ms.     

YHFT-DSP外部同步存储器接口时序设计优化

针对YHFT-DSP外部同步存储器接口的时序问题,本文综合考虑工程实际、设计开销和实现自动化等因素,给出了封装延时差、单元延时和IO单元虚延时三种优化方法.芯片测试结果表明:基于时钟提前的IO单元虚延时方法能够高效地实现133 MHz时钟频率的外部同步存储器接口访问.     

无线广播环境下最近邻查询处理的性能优化

研究无线广播环境下路网最近邻查询(NBNN)处理方法以及查询处理的性能优化,NBNN查询处理算法利用了路网Voronoi图(NVD图)的特性,提出了一种NVD-TDI可调节分布式索引结构来高效处理NBNN查询.分别用调谐时间和访问时间来表示无线广播环境下查询处理的最主要的2个性能指标(能耗和访问延时).分析认为对于分布式索引而言,底数的取值是影响查询处理的调谐时间和访问时间的因素,并提出了相应的优化方案.实验表明:所提出的算法是高效的,且具有调节和优化访问延时以及能耗的能力.     

无线网络系统常值信号最优跟踪控制

研究了具有控制器延时的无线网络系统对于常值信号的最优跟踪控制问题.首先建立了无线网络系统模型,利用等价代换将延时系统最优跟踪问题转化为等价无延时系统的最优调节问题,再通过求解矩阵方程组得到最优跟踪控制律,最后运用仿真示例验证所设计控制律的有效性和简便性.     

延迟容忍网络中基于不同转发行为路由策略研究

在延迟容忍网络(DTN)中,大多数已有的路由算法在整个数据传输过程中采用单一的数据转发行为。本文提出了一种基于人类移动模式设计不同数据转发行为的路由策略。该策略将个体移动划分为两种状态：一种是Normal状态,另外一种为Small状态,在Normal状态时,采用三因素标准来严格选取中继节点,在Small状态时,采用小范围洪泛来降低端到端延迟。仿真结果表明该策略与传统策略相比可有效提高路由效率。     

基于异步动态系统的网络控制系统建模

研究了同时存在数据传输延时与数据包丢失的网络控制系统的建模问题．系统中传感器采用时间驱动，执行器与控制器采用事件驱动，传感器的数据采用单包传输．假设传输延时小于采样周期，且数据包传输的成功率一定，则整个网络控制系统可以描述为一个具有2个事件的异步动态系统．针对对象状态均可测，控制律采用状态反馈的情况，利用双线性矩阵不等式方法，讨论了网络控制系统指数稳定的问题，给出了稳定性的充分条件．     

基于延时状态统计的分布式QoS路由算法

为了克服网络状态的不准确性给服务质量(QoS)路由机制带来的负面影响,针对延时约束最小代价(DCLC)路由问题,提出一种基于延时状态统计的分布式路由算法(DSS-DRA)。根据延时状态的稳定性程度预测路径状态的不准确性,并结合概率选路,为到来业务探测寻找满足其QoS要求的DCLC路径。仿真及其分析表明:DSS-DRA能够较好地容忍不准确的网络状态信息,在路由性能以及DCLC问题的解决能力方面具有较为明显的优势;同时,与泛洪探测等方法相比,可以较好地减小探测开销,而与最小延时等算法相比,当网络重载时,能够以略微增加的开销为代价换取较大的性能改进。     

基于延时状态统计的分布式QoS路由算法

为了克服网络状态的不准确性给服务质量(QoS)路由机制带来的负面影响,针对延时约束最小代价(DCLC)路由问题,提出了一种基于延时状态统计的分布式路由算法(DSS-DRA)。根据延时状态的稳定性程度预测路径状态的不准确性,并结合概率选路,为到来业务探测寻找满足其QoS要求的DCLC路径。仿真及其分析表明,DSS-DRA能够较好地容忍不准确的网络状态信息,在路由性能以及DCLC问题的解决能力方面具有较为明显的优势,同时与泛洪探测等方法相比,可以较好地减小探测开销,而与最小延时等算法相比,当网络重载时,能够以略微增加的开销为代价换取较大的性能改进。     

移动边缘计算中的无人机群协同任务卸载策略研究

针对应急灾害中通信受限的场景,研究了基于移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)的无人机群(unmanned aerial vehicles,UAV)协同任务卸载问题。在对系统通信过程和计算过程的延时与能耗分析的基础上,设计联盟效用函数和回报函数,并基于享乐博弈模型提出联盟分割形成算法。理论分析证明,该算法最终收敛于某个稳定的联盟分割。仿真结果表明,相比其他典型策略,提出的策略具有更低延时和能耗,能够提升用户服务体验、增加设备续航时间,解决通信受限问题。     

用Luenberger观测器观测线性延时系统的设计

讨论了线性延时系统状态观测器的设计问题，给出了用Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ观测器观测线性延时系统的设计方法及渐近观测器的稳定判据，应用对偶原理讨论了线性延时系统状态控制的设计问题，应用分离原理讨论了线性延时系统带状态观测器的状态控制器的设计问题。给出了证明实例。     

基于延时预测的TCP实时视频传输方法

对TCP实时视频传输过程进行分析,指出发送延时是影响基于TCP的实时视频传输端到端延时的关键因素,并可通过其大小来判断视频帧的播放质量;提出一种递阶式马尔可夫预测模型,该模型通过输入视频帧长度、丢包率、网络往返时间和TCP拥塞窗口大小预测视频帧的发送延时,使用NS2(Network simulator 2)进行模拟。研究结果表明:在RED(Random early detection)策略下,可以通过模型的预测值来判断视频帧是否适合采用TCP传输,能为基于TCP的流媒体传输策略提供重要参考。     

延时启发信息辅助的EDF算法研究

以网络状态作为启发信息,调度方案可以减少端到端延时的超时概率,提高整体的性能表现.首先分析了EDF调度算法的单节点统计性能保证,在此基础上提出了一种延时启发信息辅助的EDF调度算法(Delay Heuristic EDF,DH-EDF),并仿真证明了其合理性和可用性.     

具有错误探测和纠正功能的电路设计策略

为了克服传统处理器设计方法采用最坏情况来确定电路的工作频率带来的性能(吞吐率)损失,人们开始采用具有探测错误和纠正错误功能的电路设计方法。该文在已有的探测错误、纠正错误电路基础上,提出了一种针对具有延时错误纠错功能的电路的设计策略。该方法通过计算电路的延时错误概率函数,得出在一定电源电压下使得电路达到最大吞吐率的工作频率。模拟实验结果表明,该方法可以求得使电路获得最大吞吐率的工作频率。     

非线性的实时网络控制系统稳定性分析

研究了一般的连续型非线性网络控制系统,利用Razumikhin方法针对网络诱导延时,通过设计状态反馈控制器,得出了使系统状态一致稳定的条件,即状态反馈矩阵和网络诱导延时的最大允许值之间的关系,这是保证闭环系统一致稳定的一般条件.并由此结论给出了一类连续型线性网络控制系统状态反馈矩阵的范数估计及网络最大诱导延时的估计.该结论是基于依赖时滞的方法得出的.最后的数值仿真例子表明该方法的有效性.     

时变延时网络控制系统容错控制的研究

时变延时现象的存在是网络控制系统容错控制的一个巨大难题,该文对具有时变延时网络控制系统容错控制的研究进行了总结,在前人研究成果的基础上,提出了一种时变延时网络容错控制算法.首先提出了一个带有不同时间延迟和传感器或执行器故障的网络控制模型,通过改变采样周期,将数据传输引起的时间延迟限制在一个采样周期内,然后用稳定性理论设计容错控制算法.仿真实验结果证明,将该算法应用于时变延时网络控制系统是可行的、有效的.