基于端到端链路利用的网络拓扑发现算法研究

网络拓扑对于网络管理和推测网络内部性能具有重要意义。在分析现有算法局限性的基础上,提出了一种基于端到端测量的网络拓扑发现方法,该方法通过比较链路利用的hamming距离推测网络拓扑,特点是不需要网络内部节点的协助。通过理论比较和分析,证明该方法在推测精度上比现有的方法有显著的提高,最后利用仿真试验验证了该方法的有效性和准确性。     

Ad Hoc网络拓扑持续时间与端到端测量时间约束研究

网络节点的不断运动造成AdHoc网络拓扑的动态性.描述和量化动态性是设计、仿真以及测量Ad Hoc网络的基础.首先推导出Ad Hoc网络的链路持续时间分布和拓扑持续时间分布的计算公式,并进行了仿真验证.然后提出利用TTL值感知拓扑变化的方法,并研究了此方法的感知率.最后基于以上结果,提出将网络断层扫描技术应用于Ad Hoc网络时,在测量时间内网络拓扑不发生变化的概率计算公式,并在Ad Hoc网络步行速度场景下给出了仿真结果.研究结果为Ad Hoc网络动态性和端到端测量技术研究提供基础.     

基于流量优化的可靠服务功能链部署方法

针对网络功能虚拟化环境中服务功能链部署的资源开销问题, 提出一种基于流量优化的可靠服务功能链部署方法。首先, 根据虚拟链路流量变化对虚拟网络功能进行聚合, 使带宽需求大的虚拟链路部署到底层网络后, 其流量变为服务器的内部流量。其次, 综合考虑可靠性、综合时延以及拓扑属性, 利用离差最大化的多指标决策算法对物理节点进行评价, 并使用链路约束降低流量的乒乓效应。最后, 采用k-最短路径算法将虚拟链路部署到满足带宽需求的物理链路上。仿真实验表明, 所提方法在保证服务功能链可靠性的基础上, 对长期收益开销比、映射成功率、端到端时延以及带宽开销有较大优化。     

DiffServ中基于端到端测量的接纳控制

提出了一种新的区分服务(DiffServ)网络中端到端剩余带宽的估计方法,在此基础上建立了Diff-Serv网络的分布式接纳控制机制,通过引入端到端流量测量手段,动态估计网络中可用的带宽资源,从而对到达的流实施有效的接纳控制,提高网络的服务质量。网络仿真实验结果表明,该接纳控制机制在保证网络服务质量的同时能保证较高的网络带宽利用率。     

基于网络演算的无线自组网端到端延迟上界研究

为保证无线自组网的服务质量(Qos),对进入无线自组网络节点的数据流进行漏桶管制,节点为数据流提供基于速率-延迟(Rate-Latency)模型的服务保障;在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导出了无线自组网端到端的延迟上界模型.对具有特定拓扑的无线自组网,仿真的延迟结果都在数值计算的延迟上界范围之内,表明基于网络演算理论的无线自组网端到端延迟上界模型具有较好的性能.     

基于深度强化学习的网络路由优化方法

针对同一网络拓扑下不同网络负载的路由优化问题, 在深度强化学习方法的基础上, 提出了两种依据当前网络流量状态进行路由分配的优化方法。通过网络仿真系统与深度强化学习模型的迭代交互, 实现了对于流量关系分布的网络路由持续训练与优化。在利用深度确定性策略梯度(deep deterministec policy gradient, DDPG)算法解决路由优化问题上进行了提升和改进, 使得该优化方法更适合解决网络路由优化的问题。同时, 设计了一种全新的链路权重构造策略, 利用网络流量构造出用于神经网络输入状态元素, 通过对原始数据的预处理加强了神经网络的学习效率, 大大提升了训练模型的稳定性。并针对高纬度大规模网络的连续动作空间进行了动作空间离散化处理, 有效降低了其动作空间的复杂度, 加快了模型收敛速度。实验结果表明, 所提优化方法可以适应不断变化的流量和链路状态, 增强模型训练的稳定性并提升网络性能。     

基于多跳位置估计的无线光自组网拓扑重构

设计了基于多跳位置估计的无线光移动自组织网络拓扑重构方法,该方法不依赖定位系统,如全球定位系统(global positioning system, GPS)等,也不需要无线电通信辅助,仅采用自由空间光(free space optical, FSO)对网络中其他节点进行方向和距离估计,位置估计信息通过多跳方式传递,用于建立重构链路,增加节点连通度,提高网络性能。该方法分析了多跳节点间的位置不确定区域,并提出了覆盖不确定区域的光波束分配算法用于新的FSO链路建立。仿真表明,在节点规模小于20的自组织网络中,光束发散角大小与距离估计误差决定相对定位精度,并影响重构网络节点端到端性能,通过减小发散角并提高光检测灵敏度,该方法的性能接近基于GPS定位的重构方法。     

基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估及恢复策略

韧性可以全面描述装备体系吸收打击或干扰、并从打击或干扰中恢复的能力, 体现了体系的综合性能。针对装备体系的韧性提出了一种量化评价方法, 以对装备体系作战网络链路进行重要度评估。首先给出了装备体系韧性的明确定义, 并建立了量化韧性的数学模型; 其次提出了基于韧性增加值的链路重要度指标, 并构建了一种基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估模型; 然后构建了不同的恢复策略,并分析了其对作战网络性能恢复的影响; 最后通过应用案例验证了所提方法与模型的适用性和合理性, 为优化体系结构、保障和提高体系作战性能提供了理论支撑, 也为进一步开展基于装备体系韧性的作战网络应用研究提供了参考借鉴。     

目的端控制中继协同ARQ策略研究

提出了一种新的中继协同Rayleigh衰落ARQ策略:基于目的端中断概率的目的端控制ARQ策略.此策略根据性能需求预先设定信噪比门限,由目的端瞬时信噪比是否低于此门限即是否中断决定是否重传.当高于此门限时不需重传,大大减小时延.块衰落下的理论分析和仿真结果表明,源和中继的上行链路质量越差,目的端平均接收信噪比越小,ARQ带来的性能增益越大.     

一种基于速率的提高网络公平性拥塞控制算法

针对无连接的UDP流量所导致的网络资源不公平使用的问题,从端到端策略、路由器控制两方面入手,提出了一种基于速率的实现网络公平性的拥塞控制机制RFCC.根据TCP速率响应函数,由发送方对UDP数据流的发送速率进行调整,路由器以ECN的方式将网络的早期拥塞反馈给发送方,并采用ERED算法,改善带宽受数据包大小影响的情况,接收方运用Markov链方式计算丢包事件率.仿真实验验证了RFCC流量与TCP流量能友好地共享瓶颈链路的带宽,提高了网络资源分配的公平性.     

基于广义混合图的弱节点对等覆盖网络结构

针对弱节点无线网络应用环境中节点处理能力受限及网络链路稳定性低的约束条件,提出一种基于广义混合图的常数度对等覆盖拓扑Hyperlink-deBruijn(HD)网络。通过嵌入超立方连接的deBruijn图构建静态HD混合图,证明其在较低的固定节点度下同时具有最优网络直径和短容错路由长度。HD网络是静态HD图到动态网络的广义化扩展,通过理论分析和实验表明,HD网络能够保持静态HD图的基本性能特征,满足节点连接受限的约束条件;并具有容纳多点失效的高效容错寻路能力,应对网络链路不稳定性的要求;且近似传统最优直径网络,保持良好的网络性能。     

MWSN中基于功率自适应的拓扑维护算法

为解决移动无线传感器网络(mobile wireless sensor networks,MWSN)中由于节点移动、新节点加入网络、节点退出网络和节点失效等因素引起网络拓扑发生变化而影响网络性能的问题,提出了一种基于功率自适应的拓扑维护算法(power adaptation based topology maintenance algorithm, PATMA)。PATMA算法将传输单位比特数据包的能耗大小作为选择中继节点的条件,通过中继节点维护与距离较远的邻居节点的连通;当网络拓扑结构发生变化时,节点自适应地调整发射功率维护网络的连通;同时根据引起网络拓扑发生变化的具体原因设置不同事件,节点依据检测到的事件采取相应的拓扑维护策略。仿真结果表明,PATMA算法与功率自适应控制(new adaptive power control, NAPC)算法、拓扑控制(topology control, XTC)算法在平均发射功率、网络连通度、网络中存活的节点数等性能指标方面具有明显改善。     

低轨卫星星座星际链路后向切换的时延指标

设计高效的卫星星间链路切换协议是LEO卫星网络设计中的一个重要问题 ,卫星切换协议必须保证为移动终端用户提供无缝连接 ,也就是切换速度足够快 ,对系统性能影响尽量小的切换策略。针对LEO网络卫星的星间链路切换 ,提出了后向切换策略 ,详细定义了后向切换方式的信令交换过程 ,从理论上分析了后向切换对切换时延和端到端时延的影响。通过系统的仿真 ,证明了后向切换及切换后的重路由对上述两个时延参数的影响     

卫星网络时隙分配算法与路由规划优化

星间链路的应用在增加网络连通性和提升网络性能方面是至关重要的。然而,对于大规模、高动态的卫星网络,实时的星间链路设计和路由规划变得非常有挑战性。为了克服这个难点,本文研究了动态卫星网络中的时隙分配与路由规划问题,并将其建模为一个整数线性规划问题。为了降低问题求解的复杂度,该问题被近似地分解为两个独立的子问题,包括时隙分配问题与路由规划问题。第一个子问题仍然是一个整数规划问题,本文结合匹配理论与拉格朗日松弛方法设计了一个低复杂度但是高效的求解算法。然后,针对第二个子问题,考虑业务的优先级,设计了一个低花费的路由算法。最后,仿真结果验证了方法的可行性与有效性。     

战术导弹武器系统抗干扰性能综合评定

本文是在研究战术导弹武器系统抗干扰性能指标体系的基础上,应用模糊数学的隶属度概念,对抗干扰测试数据进行预处理,建立抗干扰性能模糊矩阵。然后对矩阵中的干扰模式向量和抗干扰能力向量二重权向量处理,由此引出“综合抗干扰能力向量和因子”的概念,并给出了计算公式。提出以“综合抗干扰能力因子”度量武器系统及其分系统综合抗干扰能力,并阐明了该方法的优点。文中还给出武器系统抗干扰性能综合评定的实例。     

A New K-Shell Decomposition Method for Identifying Influential Spreaders of Epidemics on Community Networks

An efficient method for the identification of influential spreaders that could be used to control epidemics within populations would be of considerable importance. Generally, populations are characterized by its community structures and by the heterogeneous distributions of out-leaving links among nodes bridging over communities. A new method for community networks capable of identifying influential spreaders that accelerate the spread of disease is here proposed. In this method, influential spreaders serve as target nodes. This is based on the idea that, in k-shell decomposition method,out-leaving links and inner links are processed separately. The method was used on empirical networks constructed from online social networks, and results indicated that this method is more accurate. Its effectiveness stems from the patterns of connectivity among neighbors, and it successfully identified the important nodes. In addition, the performance of the method remained robust even when there were errors in the structure of the network.     

人工神经网络D最优设计的一种方法

利用初始的少数实例求初步的权值矩阵，根据该矩阵的人工神经网络模型找出偏导数向量的模最大时对应的设计矩阵，又根据该设计矩阵的实例求出新的权值矩阵，寻找新一轮设计矩阵。通过用泰勒级数展开的神经网络输出公式，求该输出函数的方差，证明了偏导数的向量的模最大是相关矩阵行列式最小(D最优)的充分条件。     

MRMC无线网络中基于物理冲突模型的功率分配和链路调度方案研究

为了提高网络空间复用度,最大化全网吞吐量,提出了一种基于物理冲突模型的功率分配和链路调度算法-PPLA.PPLA首先对整个网络进行六边形三色着色,从而选出可用并行链路集.在此基础上根据物理冲突模型,PPLA能够得到并行链路集对应的最小功率向量.实验对比表明,该算法能有效提高网络空间复用度,最大化网络吞吐量.     

无人机集群牵制控制系统特征值分析

本文研究施加牵制控制对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群蜂拥控制一致性的影响.首先基于复杂网络和图论建立了UAV集群的二阶动力学模型;其次设计了分布式控制协议并构建了集群系统的增广Laplacian矩阵,其最小特征值反映了集群的一致性收敛速度,以及连通性与鲁棒性;最后分析了增加牵制点对...