基于内模控制的ATM网络拥塞控制方法研究

针对ATM网络单瓶颈节点模型,提出用内模控制的方法实现交换节点队列长度零稳态偏差控制,避免拥塞发生。实现了可用带宽的动态公平分配,提高链路利用率,降低信元丢失率,保证了服务质量。仿真结果表明系统具有较好的动态性能。     

异构无线分组网络中的接入选择机制

传统多接入选择(Multi-Radio Access Selection)方法只针对话音业务,在设计中仅仅考虑已接入用户数及系统容量,由于未将"分组级"信息考虑在内而不适用于无线分组网络。提出了一种新的异构无线分组网络中的接入选择算法,分组业务在多接入选择时考虑了实时、非实时的不同QoS要求和链路自适应机制(链路层重传及自适应调制编码);用户接入后,在保证其QoS的基础上,同时达到不同网络间负载均衡的目的。基于OPNET Modeler的动态仿真对算法性能进行了仿真评估,并与传统的最小用户数和最小路径损耗多接入选择方法在保证业务QoS和负载均衡性能方面进行了比较。     

基于深度强化学习的卫星光网络波长路由算法

针对由卫星光网络拓扑动态变化、业务多样化和负载不均引起的路由收敛慢和波长利用率低的问题, 提出了一种基于深度强化学习的卫星光网络波长路由分配方法。基于软件定义中轨/低轨(medium earth orbit/low earth orbit, MEO/LEO)双层卫星网络架构, 利用深度强化学习算法动态感知网络当前的业务负载和链路状况, 构造基于时延、波长利用率和丢包率的奖励函数进行选路决策。为了解决单跳链路对整个光路的影响, 引入链路瓶颈因子, 搜索符合服务质量(quality of service, QoS)约束的最优路径。研究结果表明, 与传统卫星网络分布式路由(satellite network distributed routing algorithm, SDRA)算法和Q-routing算法相比, 所提算法降低了网络的时延、丢包率, 提高了波长利用率, 同时也降低了高优先级业务的阻塞率。     

Reliable transmission of consultative committee for space data systems file delivery protocol in deep space communication

In consultative committee for space data systems (CCSDS) file delivery protocol (CFDP) recommendation of reliable transmission, there are no detail transmission rocedure and delay calculation of prompted negative acknowledge and asynchronous negative acknowledge models. CFDP is designed to provide data and storage management, story and forward, custody transfer and reliable end-to-end delivery over deep space characterized by huge latency, intermittent link, asymmetric bandwidth and big bit error rate (BER). Four reliable transmission models are analyzed and an expected file-delivery time is calculated with different transmission rates, numbers and sizes of packet data units, BERs and frequencies of external events, etc. By comparison of four CFDP models, the requirement of BER for typical missions in deep space is obtained and rules of choosing CFDP models under different uplink state informations are given, which provides references for protocol models selection, utilization and  odification.     

网络瓶颈带宽测量建模分析

分组对模型(Packet Pair Model, PP)是目前许多网络瓶颈带宽测量算法的基础。由于受数据链路层和物理层的影响,PP测量模型本身存在着固有的测量误差;当网络负载较重时,PP测量模型就不能够通过过滤算法得出正确的测量结果。针对PP测量模型的不足,我们提出了四元分组测量模型,该模型利用一个测量四元组内两个分组对的差值关系,抵消了数据链路层和物理层对测量分组长度的影响,具有较高的精确性。ns2仿真的结果表明,与PP模型相比,该测量模型也具有更高的健壮性。     

一种适合深空通信的容失文件传递协议仿真

深空通信链路的特点(时延巨大、上下行链路非对称性、误码率、丢包率大和链路易中断)限制了采用地面文件传送协议在深空中的应用。借鉴信道编译码的思想,提出了适合深空环境的容失文件传递协议。采用容失文件传递协议,地面站只要接收到一定数量的数据包,满足解织条件就能够恢复原始信息,无需反馈确认信息。当通信距离较短时,文件传递时延受文件大小和传输速率变化的影响较大,而较长距离的传递时延主要由传播时延决定,其他因素影响有限。容失文件传递协议无需反馈确认、单向可靠传输,大大减少了文件传递时延、提高了系统的吞吐量也保证了通信系统的可靠性。     

ABR流量的模糊免疫PID控制

针对高速通信网络的拥塞问题,设计模糊免疫PID控制器,对网络中的ABR速率进行实时、在线调节。提出了确保最小信元速率的算法。所设计的控制算法不但克服了ABR带宽、用户数量及传播时延等不确定因素对网络性能造成的影响,而且保证了带宽的公平分配及链路的充分利用。仿真结果表明系统具有很好的快速性、鲁棒性及适应性,网络的服务质量得到了保证。     

基于延迟探测机制的网关队列管理算法

提出一种基于延迟探测机制的算法,该算法通过探测分组在瓶颈网关队列中的延迟时间来估计网络的拥塞状况,设置一个探测门限。当分组的排队延迟超过门限时,采用显式拥塞指示(explicit congestion notification, ECN)机制标记分组以向传输控制协议(transport control protocol, TCP) 源端通知拥塞。为了使该算法在网关中更易实现且具有自适应性,算法在每个周期中都根据不同TCP流对网关资源的占用情况来评估其权重,然后选取权重最大的若干TCP流的测量结果来更新拥塞探测门限,使网关对于突发流量在达到高吞吐量、高链路利用率和稳定的平均队列长度的同时,能更公平地分配资源。通过ns 2下的仿真,证明算法能达到预期的效果。     

联合AMC,ARQ与包分割的通信系统队列分析与跨层优化

针对联合自适应调制编码（adaptive modulation and coding, AMC）, 自动重传请求（automatic repeat request, ARQ）与包分割传输3种机制的通信系统,提出了一种ARQ多帧动态周期反馈机制,并建立了分析此系统的马尔可夫链模型,得到了包平均时延、平均反馈次数、平均掉包率和系统吞吐量等多种性能指标。在此基础上提出了在服务质量（quality of service, QoS）条件约束下,以最大化系统有效吞吐量为目标的双向链路跨层最优化算法。仿真结果表明,提出的马尔可夫链模型能精确预测系统的性能,与现有的单帧反馈和多帧固定周期反馈相比,提出反馈机制可达到更大的系统有效吞吐量。     

一种基于噪声模型的TCP有效带宽估计方法研究

准确的带宽估计和网络建模对于网络拥塞控制算法的设计具有重要的意义.采用通信系统加性噪声分析方法和信道容量理论,将TCP链路背景流量的影响等效为加性噪声,提出建立了一种基于等效噪声的链路模型和带宽估计算法.该模型不同于传统带宽估计对采样值直接进行滤波处理来得到估计带宽,而是利用网络流量的随机过程特性采用统计方法进行有效带宽估算,所得到的估计带宽有界并且具有良好的收敛性和准确性.理论分析和仿真结果表明了该模型和算法是正确的.     

Ho∞-based fault detection for nonlinear networked systems with random packet dropout and probabilistic interval delay

The fault detection problem for the nonlinear networked control system (NCS) with packet dropout and delay is investigated.A nonlinear stochastic system model is proposed to account for the NCS with random packet dropout and networkinduced non-uniformly distributed time-varying delay in both from sensor to controller (S/C) and from controller to actuator (C/A).Based on the obtained NCS model,employing an observer-based fault detection filter as the residual generator,the addressed fault detection problem is converted into an auxiliary nonlinear H∞ control problem.Then,with the help of Lyapunov functional approach,a sufficient condition for the desired fault detection filter is constructed in terms of certain linear matrix inequalities,which depend on not only the delay interval but also the delay interval occurrence rate and successful packet communication rate.Especially,a trade-off phenomenon between the maximum allowable delay bound and successful data packet transmission rate is found,which is typically resulted from the limited bandwidth of communication networks.The effectiveness of the proposed method is demonstrated by a simulation example.     

参数自适应的随机早期检测算法

随机早期检测(Random Early Detection，RED)是一种广泛应用于包交换网络的主动队列管理技术，它通过保持较小的平均队列长度，在缓冲区溢出前主动丢包，降低路由器的丢包率，保持较低的服务延迟，避免缓冲区锁定，提高网络的利用率。但是RED严重依赖于参数的设置。该文根据保持网络流量平稳的丢包率和路由队列的变化提出了一种自适应地调节参数的RED改进算法。模拟实验的结果表明，自适应地调节参数提高了RED的适应性，降低了数据包排队延时和丢包率，提高了链路利用率。     

数据丢包的参数不确定下无人机滚动时域估计

针对网络中通信链路中断及系统参数不确定现象,研究了数据包丢失的参数不确定无人机系统状态估计问题,基于滚动时域估计理论和随机最小二乘理论,提出了一种分布式滚动时域估计算法。对于数据包丢失和参数不确定问题,采用已知概率的马尔可夫序列和系统矩阵扰动噪声进行建模。仿真结果表明,该算法的估计效果优于一种新的卡尔曼滤波算法。最后,研究分析了系统压缩量、数据包接收概率和时窗长度对所提算法估计性能的影响。在系统不确定性和丢包概率未知的情况下,适当增加时窗长度可以提高算法估计性能。     

DSSS卫星通信中基于小波包变换的干扰抑制方法

卫星通信中利用直接序列扩频技术具有一定的抗干扰能力,但由于扩频增益无法做到无限大,当强干扰超过系统的干扰容限时,系统传输性能将会大幅降低。通过变换域信号处理技术对直接序列扩频中的干扰进行检测与抑制,能够增强其抗干扰能力。小波包变换具有优异的时频域局部分析能力,非常适合用于直接序列扩频系统中干扰检测与抑制。分别对规则小波包分解和最佳小波包分解进行了研究,提出了一种基于最佳小波包分解的干扰抑制新方法,通过将子带功率比与最小功率阈值相结合,实现对干扰进行定位和抑制。仿真结果表明,所提出的算法与基于规则小波包分解的干扰抑制和传统的快速傅里叶变换算法干扰抑制相比较,性能得到显著改善,且在计算复杂度上上升极少,是提高直接序列扩频信号抗干扰能力的更有效的选择。     

QoS-aware multicast routing protocol for Ad hoc networks

1 .INTRODUCTIONA mobile ad hoc network ( MANET) is a multi-hopwireless network formed by a collection of mobilenodes without the intervention of fixedinfrastructure.Because an Ad hoc network is infrastructure-less andself-organized,it is used to provide i mpromptu com-munication facilities in harsh environments . Typicalapplication areas of mobile ad hoc networkinclude bat-tlefields ,emergency search,rescue sites and data ac-quisitionin remote areas . A mobile Ad hoc networkisalso usef…     

New SRLG-diverse path selection algorithm in survivable GMPLS networks

In conventional shared risk link group (SRLG)-diverse path selection (CSPS) algorithm in survivable GMPLS networks, SRLG is taken into account when selecting the backup paths, while the primary path selection method is the same as the algorithms without SRLG constraint. A problem of CSPS algorithm is that, after a primary path is selected, the success probability to select an SRLG-diverse backup path for it is low. If SRLG is taken into account when computing the primary path, then the probability to successfully select an SRLG-diverse backup path will be much increased. Based on this idea, an active SRLG-diverse path selection (ASPS) algorithm is proposed. To actively avoid selecting those SRLG links, when computing the primary path, a link that share risk with more links is assigned a larger link cost. To improve the resource utilization ratio, it is permitted that the bandwidth resources are shared among backup paths. What is more, differentiated reliability (DiR) requirements of different customers are considered in ASPS algorithm. The simulation results show that, compared with CSPS algorithm, ASPS algorithm not only increases successful protection probability but also improves resource utilization ratio.     

DS/SS通信系统多个窄带干扰消除算法研究

首先提出了一种基于WPT Kalman的干扰分离、增强和消除算法。该算估采用小波包变换 (WPT)准确地跟踪单个干扰的频率和带宽并将其从接收信号中分离出来 ,然后对其使用Kalman滤波进行增强。利用干扰分离所使用的小波包基对消除干扰以后的信号进行再次WPT ,得到单个干扰的量测噪声 ,并采用一种独特的参数估计方法实现量测噪声参数的在线实时估计 ,从而改善了Kalman滤波对干扰信号波形的估计性能。该方法综合利用了WPT自适应构建信号特性所对应的“最佳”滤波器组的能力和Kalman滤波对未知信号的线性的、无偏的、最小方差估计的特点以及量测噪声参数在线实时估计策略的优点 ,可以很好地恢复多个独立的、时变的窄带干扰以便消除。仿真结果表明 ,该算法可以提高DS/SS通信系统抗窄带干扰的能力     

基于遗传算法与模糊选择的多播路由优化

遗传算法在优化计算特别是在多播路由问题中得到了广泛应用,但在进行大规模优化时,遗传算法存在着爬山能力差以及不成熟收敛等缺点。为此,提出基于启发式遗传算法和模糊选择机制的新型多播树计算方法,本算法采用树型结构编码和高效的遗传操作,同时优化时延、丢包率和带宽利用率等多个参数。仿真实验表明,这种算法用于多播路由多目标优化问题时,可以克服采用遗传算法进行多目标优化的缺陷。     

区分服务网络TCP流带宽的公平性

区分服务是IP网络中提供服务质量保证的一种方案。区分服务网络中，处于同一个带宽保证业务类中的多个TCP流由于各个流的特性差异，在实际获得带宽时存在公平性问题需要解决。基于网络仿真器NS2，我们研究了分组长度对TCP流带宽公平性的影响，提出了一种基于RED算法支持TCP流实现带宽公平分配的方法，并通过仿真实验分析了性能。     

Robust scalable pre-compressed video coding based on MPEG4-FGS over the Internet

1.INTRODUCTION WiththeadventofInternetrevolutionandavailability ofgrowingnetworkresources,streamingvideoisbe comingincreasinglypopularamongInternetmultime diaapplications.Inordertomaintaingoodqualityof service(QoS)inthecurrentbest effortInternet, bandwidthadaptationanderrorresiliencetothevary ingnetworkconditionsaredesiredforstreamingvideo overtheInternet.Onegoodsolutiontotheseprob lemsistocompressandtransmitavideosequence withscalabilityandAUPLP.Fromthepointofview videocoding,sca…