利用域转换的三态内容寻址存储器报文分类算法

针对基于三态内容寻址存储器(TCAM)的报文分类存在范围扩张导致空间利用率较低的问题,提出了一种利用域转换的报文分类算法(DTRM).首先将规则集独立的范围预编码算法中范围规则编码所需的比特数量由2k-1替换为任意值,从而能够利用TCAM中的所有冗余位进行编码,实现新范围域的构建,然后利用范围规则的分布特征,以规则集能够表示为较少的TCAM表项为原则,设计域转换函数,将规则集原始范围域转换为新构建的范围域.报文分类时,利用域转换函数将报文头部转换为新构建范围域中的某一数值或范围,并与TCAM表项进行并行比较,最终得到分类结果.仿真结果表明,与并行报文分类算法相比,DTRM算法的范围扩张因子由1.6减少至1.21,TCAM空间利用率由63％增加至82％,同时支持规则的增量更新.     

基于TCAM的高速报文过滤卡设计

对防火墙和TCAM技术进行了简要介绍,对使用TCAM进行规则查找比对的工作机理进行了探讨,进而提出了基于TCAM的高速报文过滤卡设计方案,分析了它对进出报文的处理过程.最后,对TCAM的规则更新算法进行了较为深入的研究.     

一种IP数据包快速分类算法

为了提高查找效率,在无冲突哈希查找算法和Grid of Tries算法的基础上提出了一种基于无冲突哈希和多比特Trie树(NHMT)的IP分类算法.该算法的核心有3部分:哈希函数的构造,主要是采用基于目的端口和协议两域构造哈希函数,使得在最坏情况下完全避免了空间爆炸问题;在Grid of Tries算法的基础上,对Grid of Tries算法改造成修剪的Trie树和多比特Trie树,以减少空间复杂度;在无冲突哈希查找算法的基础上扩展一层用于存放源端口号(或范围),扩展后一般要提高算法的时间复杂度,要通过引入多比特Trie树的方法进行解决.对于空间复杂度方面与无冲突哈希查找算法比较,一般情况下不增加空间复杂度.通过仿真,当对10 000条规则进行包分类时,该算法的分类速度可以达到1 Mbit/s,所消耗的最大内存为8.2 MB.     

基于散列表的快速分组分类算法

通过分析Internet网络主干路由器分组分类的关键问题和解决方案, 提出了基于散列表的快速分组分类算法, 该算法时间复杂度为O(1); 通过分析规则表的相关性将规则表分成相关子集和不相关子集, 对不相关子集采用哈希法构造散列表. 实验测试表明, 所给算法比顺序匹配算法的吞吐率提高近10%. 进一步分析了规则冲突, 并给出了冲突的理论证明和查找算法.     

三态内容寻址存储器与多核网络处理器结合的IP查找加速模型

提出了一种三态内容寻址存储器(TCAM)与多核网络处理器(NP)相结合的IP报文路由查表加速模型.将前缀长度大于24的表项存放在硬件TCAM中;将前缀长度小于等于24的转发表项组织成压缩的二叉树形式,依据该数据结构截取其中部分表项并存放在硬件中,将其他部分存放在NP的2级缓存中,并将该部分的内存地址索引存放在TCAM中以加速查找;在静态随机存储器中存放转发信息,以最大限度地减小NP报文查表所需访存时延.结果表明：所提出的报文处理模型的可扩展性强,当路由表规模扩大时,其存储资源开销几乎不增加;而利用NP的多线程特性,其报文转发的理论吞吐量可达100 Gb/s的级别,能够满足现有核心路由器的转发需求.     

基于分类树的高效关联规则挖掘算法

在分析类Apriori算法存在效率瓶颈的基础上，提出了一个高效改进算法——基于分类树的关联规则挖掘算法．该算法只需要两次访问数据库，把数据库中的数据利用分类树来存储，减少了访问数据库的次数；并且由分类树的全部或部分来求得频繁项目集，减少了求频繁项目集的比较次数．此算法通过结合Apriori和FP—tree两种算法来提高挖掘效率，降低了挖掘算法的时间复杂度和空间复杂度．通过多次试验证明该算法比Apriori及其改良算法的挖掘效率高2到8倍．     

IP报文分类识别中的神经网络集成技术研究

Intemet网络应用的发展要求路由器支持服务质量（QoS）控制,一个公共的要求是路由器能够基于报文头的某些字段对报文进行分类。本文针对IP报文分类提出了一种结合IP报文头特征和多级神经网络集成技术的IP报文分类识别方法。并在此基础上给出了相应的算法。     

IP报文分类识别中的神经网络集成技术研究

Internet网络应用的发展要求路由器支持服务质量(QoS)控制,一个公共的要求是路由器能够基于报文头的某些字段对报文进行分类.本文针对IP报文分类提出了一种结合IP报文头特征和多级神经网络集成技术的IP报文分类识别方法.并在此基础上给出了相应的算法.     

上海交通大学学报第38卷总目次

论文名自动化技术、计算机技术作　者　　　　　期· (页 )全局运动估计的阈值可变双迭代法陈韩锋 ,　戚飞虎　 　　 1· (0 0 0 1 )…………………………………………………………结合属性证书的在线声誉评估卢春霞 ,　王英林　 　　 1· (0 0 0 5 )………………………………………………………………基于 TCAM的二维前缀报文分类算法王志恒 ,　李晓勇 ,　白英彩　 　　 1· (0 0 0 9)…………………………………………基于事件条件动作规则的智能主体结构周晓俊 ,　张申生 ,　曹　健 ,等　 1· (0 0 1 4 )………………………………………     

SDN流表更新的调度与快速响应

软件定义网络(SDN)中,流表规则匹配域之间相互重叠,使得流表更新问题变得复杂。一条更新规则往往会触发多条三态内容寻址存储器(TCAM)表项移动,导致更新时间长。另外,现有SDN交换机采用的TCAM多为单端口设计,当TCAM进行流表更新时,数据包查找会被阻塞,导致数据平面的转发性能受到影响。因此,如何实现快速更新并保障数据包查找,是提高网络性能的一个重要研究问题。该文以采用TCAM查找方案的SDN交换机为硬件基础,设计并实现了流表更新系统。多个网络应用的更新经过前端整合并同时下达时,系统对规则之间的依赖关系进行高效检测,赋予延时需求高的规则高优先级,使其能得到快速响应。该更新算法不会阻塞TCAM查找,可以实现查找和更新穿插执行。实验结果表明：通过采用不同的调度策略,系统性能在更新优先策略与查找优先策略之间取得了平衡。     

A TCAM-based Two-dimensional Prefix Packet Classification Algorithm

Packet classification (PC) has become the main method to support the quality of service and security of network application. And two-dimeusioual prefix packet classification (PPC) is the popular one. This paper analyzes the problem of ruler conflict, and then presents a TCAM-based two-dimensional PPC algorithm. This algorithm makes use of the parallelism of TCAM to lookup the longest prefix in one instruction cycle. Then it uses a memory image and associated data structures to eliminate the conflicts between rulers, and performs a fast two-dimeusional PPC. Compared with other algorithms, this algorithm has the least time complexity and less space complexity.     

一种基于冲突跟踪的RFID防冲突算法

在射频识别系统中,防冲突技术是RFID技术必须解决的关键问题之一.针对查询树算法因逐位增加查询前缀而增加了阅读器时间复杂度和通信复杂度这一问题,给出了一种利用冲突位来更新查询前缀的改进算法--冲突跟踪树算法.通过构建冲突跟踪树,从理论上分析了改进算法的通信复杂度.在冲突位是连续的假设前提下,给出了计算阅读器通信复杂度的3个引理和一个定理,并对其做了详细证明.最后利用Matlab对相关算法性能进行了对比仿真.结果表明,在冲突位是连续的前提下,冲突跟踪树算法阅读器的通信复杂度优于查询树算法阅读器的通信复杂度,从而得出在一般情况下,冲突跟踪树算法更能有效改善阅读器的通信复杂度,节省系统的开销.     

无线通信OFDM系统相位噪声自适应补偿

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.     

基于Haar小波变换的直扩信号参数盲估计

为解决低信噪比下直扩信号的参数估计问题,提出了一种基于H aar小波变换实现直扩信号伪码(PC码)速率和符号周期盲估计的新型算法。阐述了小波变换表征和检测直扩信号相位瞬变的原理,给出了直扩信号小波变换的具体形式。通过对直扩信号小波变换频谱特征的具体推导,详细论述了通过小波变换提取这两个参数的算法原理和具体步骤。仿真实验表明,在码元数为400及扩频因子为63的参数条件下,该文所提出的伪码速率和符号周期估计算法可至少工作在-18 dB和-14 dB的低信噪比下,且其性能优于某些典型的算法。     

基于前缀共享树的频繁情节挖掘算法

经典的频繁情节挖掘算法NONEPI及其改进算法NONEPI+存在时空复杂度高、"重复计算"等问题,基于最小且非重叠发生的支持度定义,提出一个基于前缀共享树的频繁情节挖掘算法PST_NONEPI,该算法采用深度优先搜索策略,将发现的频繁情节压缩到前缀共享树中,通过动态维护前缀共享树来发现所有的频繁情节。该算法只需扫描事件序列一次,大大提高了频繁情节挖掘的效率。实验证明,PST_NONEPI算法能有效地挖掘频繁情节。     

基于导频和循环前缀联合的OFDM系统频率同步算法

正交频分复用（OFDM）是一种高效的数据传输技术,具有良好的抗衰落能力,可实现并行传输.但是OFDM对同步误差十分敏感,特别是频率同步误差.传统的基于导频和循环前缀的算法虽对频偏估计很有效,但计算复杂度较高.该文在联合算法的基础上提出了一种改进的频率同步算法.该算法通过简化最大似然函数降低了频偏估计的计算复杂度并提高了估计性能.通过仿真表明,在信噪比较高时,改进的算法频偏估计性能更优于联合算法.     

一种改进的基于数据库的树存储策略

关系数据库管理系统的优势在于存储以二维数据表为模型的数据结构,而在科学研究领域中,一般树作为重要的数据模型广泛存在。本文讨论的中心问题是如何在数据库管理系统中存放压缩的一般树,并在维护海量数据的同时,降低数据冗余,最后讨论数据一致性的保证和对比分析存储、检索算法的时空复杂度。本文通过对树的压缩存储技术的研究,所产生的结论和方法可以延伸到解决众多非线性数据结构在数据库管理系统中的存储问题。     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

基于前缀的BM串匹配改进算法

采用文献[11]求解子串前缀的方法，给出了BM算法一个改进算法。改进算法最坏情况下的时间复杂度达到O(m*n／k)，有效地减少了字符重复比较的次数，提高了匹配效率。     

一种快速二维到来方向估计算法

讨论了无线网络通信中多径窄带信号的二维到来方向估计算法的特点和性能,提出了一种基于双平行线阵列结构的二维到来方向估计的快速算法.与以前的工作相比,该算法在求解过程中只需要对较小维数的数据矩阵进行特征值分解,具有较低的计算复杂性,并且能够解决具有相近的方位角或仰角的入射波束问题.该算法利用特征值估计二维到来方向,利用特征向量的对应关系解决二维到来方向的配对问题.仿真试验表明提出的算法具有较小的估计误差,对信噪比的变化具有更好的鲁棒性等优点.