NoC中主要技术的研究与实现

本文对一些NoC相关重要技术进行了研究与分析,其中包括：片上网络模拟器的关键技术研究和框架的设计、低延迟NoC路由器设计、通信局部性对NoC性能的影响和通过配置长连线来提高片上网络的性能。     

基于流量预测的Ad Hoc网络负载均衡协议

针对AdHoc网络中的负载均衡问题,提出了一种基于小波神经网络方法预测节点流量的路由协议WNNP-LBRP,协议中的流量值以MAC层接口队列长度来衡量.该协议利用小波神经网络预测模型计算节点下一时刻的流量值及动态阈值,并对二者进行比较,避免将重负载节点作为中间节点而导致网络拥塞,从而在网络出现拥塞之前提前更新路径,实现网络负载的平均分配.仿真结果表明,WNNP-LBRP协议与LBR-AODV协议和AODV协议相比,网络性能得到提高:减少了丢包现象,降低了端到端时延和路由开销.     

基于异常流量可视化的通信网络入侵攻击路径智能跟踪技术

为了解决通信网络的安全问题,防止通信网络被入侵,通过异常流量可视化方法研究了一种有效的通信网络入侵攻击路径跟踪技术。把流量采集点网卡设置成多样模式,对通信网络中的镜像流量进行采集。针对交换机上内外网间的端口流量,通过流量处理中心将不同网段采集点流量数据集合在一起统一处理,产生流量态势。针对采集及经处理后的流量,通过Set Timer()定时器函数发送消息,对消息进行处理,重绘窗口,实现流量可视化显示。将流量不对称性、SYN/ACK不对称性和方差过大作为异常流量特征参数,对异常流量进行检测。对流量异常入口进行限速处理,逐级向上进行限速,使得路径中已进行限速路由器下的全部路由器均限速,被标记的流量不会由于拥塞被删除。在减缓入侵的状态下通过异常流量,按照标记对攻击路径进行跟踪。结果表明,通过选择异常流量特征可有效检测异常流量;所提技术路径跟踪收敛速度与误报率比其他技术更低。可见,所提技术跟踪准确性好,整体性能优。     

基于蚁群优化的动态自适应拥塞避免路由算法

拥塞避免是控制网络拥塞的一种有效的方法。本文提出了一种基于蚁群优化的动态自适应拥塞避免路由算法,引入最大最小蚁群模型（MMAS）,在人工蚂蚁动态探索最优路径的同时,可以并存多条次优路径,算法引入了拥塞预警机制,对链路的拥塞程度进行监控,以避免陷入拥塞。仿真实验表明,该算法可以有效避免拥塞,提网络的传输速率和网络负载。     

基于Dahlin控制算法的网络流量控制

在ATM网络的ABR通信中，基于速率反馈的流量控制是防止拥塞和保证高吞吐量的有效手段之一，然而网络的传播时延对其具有很大的不利影响．采用Dahlin控制算法设计流量控制器，克服了传播时延给控制的快速性和稳定性所带来的不利影响．理论分析表明，该算法的动态性能明显优于PID控制，能保证网络缓冲器的不溢出及带宽的公平分配和充分利用，从而有效地防止了拥塞的发生，使网络处于良好的运行状态．仿真结果验证了这一结论。     

基于网络测量和模糊控制技术的拥塞控制机制

为向端系统反馈及时准确的网络状态以提高TCP效率,同时避免主动队列管理（AQM）机制的诸多局限,提出一种基于网络测量的拥塞控制机制——利用分布在网络中的测量设施监测主干链路,再根据链路性能采用模糊控制技术指导端系统选择适当的FAST控制参数．仿真实验表明,该机制能承受更大的负载压力,达到高吞吐量,并能稳定排队时延,在高速网络中比AQM机制更稳定、更公平．相比突发性的Web流量来说,该机制更适用于类似P2P等数据量大、连接持续时间长的流量的拥塞控制．     

面向片上网络通信的可重构路由算法

上互连网络(Network orl Chip,NoC)采用包交换和路由的方法替代传统总线,没有全局的连线,具有很好的可扩展性,是未来多核处理器内核间的主要通信方式.NoC在片上系统中的应用有很多研究,片上系统在通信模式和网络负载分配等方面一般具有稳定性.在通用多核处理器中,由于受核间通信模式不确定性、系统的可重构性等诸多因素影响,NoC的研究和设计更具复杂性和挑战性.本文重点分析面向NoC通信的可重构路由算法.     

异构网络环境中的拥塞丢包率仿真分析

针对TCP Vegas算法在异构网络环境中流量公平性导致的拥塞丢包问题,将TCP Vegas拥塞控制算法与主动队列控制策略来行结合分析,提出了将网络模型中不同层次的拥塞控制机制进行结合的算法。网络仿真表明,结合算法能有效避免拥塞丢包。该算法对随机早期检测算法进行了改进,使其能够区分突发流量,从而降低拥塞丢包率,这也将为高可靠性网络的发展提供一个优良的参考价值。     

WSN中基于多路径路由的拥塞控制算法

针对WSN多路径路由的拥塞问题,根据快速转发数据和节能的原则,提出了基于多路径路由的拥塞控制算法(CCAMR),CCAMR包含新路径建立、RBR与RER值获取及新路径撤销算法,通过建立新路径将拥塞区域的流量转移到负载较轻的区域,有利于避免和缓解重度拥塞.仿真结果表明,与CODA相比,CCAMR的丢包率和能耗更低,能够保证多路径路由下带宽分配的公平性,具有更高的拥塞解除效率.     

一种改进的高速TCP拥塞控制机制

对现代高速网络中,传统TCP拥塞控制机制的窗口速率波动较大和对长时延链接歧视导致的不公平问题,基于合理划分网络负载状态、动态调整拥塞周期个数和拥塞窗口大小的策略,提出了一种自适应的高速网络拥塞控制方案,并使用网络仿真软件对控制算法进行了仿真。     

软件定义航空集群机载网络自适应更新策略

软件定义网络的出现为突破当前机载网络在航空集群作战应用中存在的固有技术瓶颈开辟了全新途径,然而软件定义机载网络动态的网络拓扑以及有限的链路容量导致网络更新过程中链路拥塞现象频发,造成网络更新过程极易引发网络拥塞,并降低网络更新的成功率.针对该问题,提出一种基于拥塞避免的软件定义航空集群机载网络更新策略.首先通过混合更新策略计算得到各业务流的初始更新操作序列;然后提出拥塞链路感知算法,实现更新过程中对潜在拥塞链路的感知;最后提出基于拥塞避免的软件定义机载网络更新算法,根据各业务流的初始操作序列以及感知到的潜在拥塞链路状态,计算无拥塞更新操作约束,并最大限度实现网络的无拥塞更新.仿真结果表明,与现有网络更新策略相比,所提更新策略能够有效避免网络更新过程中软件定义机载网络的拥塞,提升网络更新的成功率.     

一种改善与TCP Reno兼容性的TCP Vegas改进算法

在分析TCP Vegas及其相关改进算法优缺点的基础上,针对TCP Vegas在与TCP Reno共享带宽时存在不兼容的问题,基于TCP Vegas-A算法,引入相对队列时延的拥塞状态判断方法,提出了一种Vegas改进算法TCP Vegas-A+.新算法将路由器缓存占用量和相对队列时延相结合,把网络状态进一步细分成拥塞增加和拥塞减轻状态,以更准确地判断网络拥塞情况、适时合理地调整拥塞窗口.分阶段对各算法的拥塞窗口大小、所传输的分组数进行数学计算,分析Vegas-A+连接与Reno连接的兼容性,并与Vegas+连接与Reno连接的兼容性进行比较,同时利用仿真实验进行验证.数学分析和仿真结果表明,Vegas-A+算法能更准确判断网络状态,改善了与TCP Reno的兼容性,能和TCP Reno较公平地竞争带宽.     

世界遗产地西湖交通拥挤评价及特征分析

以旅行时间为通用标准,建立基于交通的拥挤指数评价标准,通过对西湖世界遗产地道路旅行时间(即平均行程速度)与道路断面流量测算,分析世界遗产地杭州西湖交通拥挤程度、时空间分布特征及影响因素,并从交通拥堵规律的角度出发,提出相关解决措施.研究表明:(1)西湖五条"传统"拥堵路段在"十一"国庆节假日期间属于中度拥堵至严重拥堵状态,非节假日期间属于轻度拥堵至基本通畅状态,早高峰出现中度拥堵甚至严重拥堵,节假日交通拥挤更显著,与定义的拥挤指数相一致.(2)西湖遗产地在节假日交通拥挤呈现点、线、面的空间分布形式,具有拥挤时间长且明显重合的特征,非节假日呈现点状空间分布形式,时间短暂、集中的特征.(3)交通拥挤问题的本质是交通供需的不平衡,政府应对交通拥堵问题策略在于"治理",合理控制交通准入,加强交通管理.     

基于2自由度Smith预估器的ABR业务拥塞检测与控制

针对在高速网络中,传播时延对二进制ABR(Available Bit Rate)业务网络流量控制的不利影响,提出了一个新颖的2自由度控制结构作为拥塞的判定机制.这种控制机制不仅能克服原标准明晰前向拥塞指示(EFCI)算法中因存在带磁滞环的非线性环节引起的大幅振荡,而且在较大时延情况下仍能保持很好的给定值响应和抗干扰性能,同时可简单直接地对流控系统进行设计和调节.仿真结果验证了该控制方案的优越性.     

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.     

TCP拥塞控制中的死锁与混沌

为了研究传输控制协议(TCP)拥塞控制中的死锁和混沌现象,提出TCP发送端解除死锁的方法,以避免因为死锁而导致网络传输的不公平性,该文通过分析logistic映射的初始值对其状态的影响,证明了不同的初始值会改变混沌系统的状态。把该证明结果用于分析TCP拥塞控制,指出了对于确定参数的网络系统,不同的初始值会导致网络处于周期变化、混沌或不稳定状态,而死锁就是不稳定状态。因此,TCP发送端可以采用改变初始值的方法来避免死锁。仿真表明,该方法能有效地解除死锁,使网络回到混沌状态,提高网络传输的公平性。     

一种弃尾策略的拥塞避免改进算法

提出了一种基于弃尾策略的拥塞避免改进算法,用来解决分组交换网络中的拥塞避免。算法中,网关通过计算平均队列长度来检测最初的拥塞,当平均队列长度超过预先设置的门限,网关以一定的概率丢弃或者标记到达的分组。基于TCP/IP网络的仿真表明了该算法有效地提高了网络性能。     

拥挤收费下出行者出行时段选择影响分析

城市机动车保有量持续增加,使得道路拥挤问题日益严峻。通过拥挤收费增加当前道路资源的利用率是解决此问题的有效手段。本文基于时空消耗理论,以社会福利最大化为目标函数建立多时段路网最优定价模型并给出算法,对高峰期时段实行3种不同额度的拥挤收费,得出对出行者出行时段的影响结果。通过算例分析,得出在时空资源固定的情况下拥挤收费对调节高峰时段与平峰时段的交通量分布、减少总出行交通量有显著作用,进而可以缓解城市道路的交通拥堵问题。     

高速MANET中TCP-Vegas协议优化

TCP-Vegas协议比传统的TCP协议性能更优越,但是在高速MANET中,由于节点运动速度快、拓扑变换频繁,仍然存在性能恶化的问题,因此,在TCP-Vegas协议的基础上,提出了一种新的适用于高速MANET的优化算法来避免其性能的恶化。在算法在拥塞避免阶段,优化算法在调整拥塞窗口大小时,不再仅观察希望吞吐量与实际吞吐量差值,还需要观察路由跳数的变化。仿真实验结果表明,新的优化算法在高速MANET中比TCP-Vegas协议表现出更好的性能     

一种新的基于ATM交换网的节点拥塞控制方法

提出一种新的节点拥塞控制传输延时的方法。通过不断地瓜入网的ＡＴＭ信元传输延时与设定好的门限１比较，可以判断网络状态，适时地调整信元入网量以缓解网络拥塞状况；