一种基于自相似业务的队列管理算法

在分析业务流自相似特性对队列性能影响的基础上,提出了一种适宜自相似网络环境的队列管理算法,简称SSRED。在SSRED算法的分组丢弃概率函数中引入了自相似参数H,其目标旨在降低自相似特性所造成的影响以提高网络性能。仿真实验与分析表明,使用SSRED算法有利于提高自相似网络环境中的吞吐量、降低丢包率以及减少网络延迟等性能。     

一种系统复杂性演化混沌仿真模型

通过例证说明开放复杂巨系统的动力学一般特征，提出系统动力学特征中发现的十个共同复杂性现象。通过分析，建立了分形结构模式，系统的能量驱动模式，系统的混沌动力学模式。然后将这三个模式综合集成为系统复杂性演化过程的仿真模型，最后提出了复杂系统演化过程的“凸现控制论”，并且在此基础上，建立了具有自组织功能和集成功能的复杂系统演化过程研讨厅系统。     

Internet 的一种新的动态演化模型

提出了Internet网络的一个新的演化模型,新模型允许新增节点引向已有节点的连接数随时间变化.仿真结果及理论分析表明,新模型所演化出的网络具备上述所有特点,较好地符合Internet网络的形成特征.     

复杂网络上的一种映射网络模型

一些规模相对较小的网络是建立在规模相对较大的网络基础上的。提出了一种基于较大规模的底层网络生成较小规模的映射网络模型的算法,比较了以均匀的随机图和非均匀的无标度网络作为底层网络时,所生成的映射网络模型的结构性质。     

一类无标度合作网络的演化模型

提出了一类特殊的无标度合作网络的演化模型.利用平均场方法解析计算了节点的增长动态性,证明了该网络是节点度分布符合幂律分布的无标度网络,其幂指数位于2和3之间.给出了节点的集聚系数与度的关系表达式,并证明了网络的平均路径长度最多以网络的对数形式增长.数值模拟结果与理论计算值很好地吻合.     

BA模型的三种扩展

无标度网络的发现，使人类对于复杂网络的认识进入了一个新的天地．BA模型是对于这种新认识的第1个抽象模型．由于考虑了系统的成长性和连接的择优性，BA模型给人们带来了很多启发．但是BA模型的两个基本假定，对于解释许多现实中的现象来说过于简单，与现实的网络还有较大的距离．所以，作者试图对BA模型进行扩展，即根据现实中的网络，增添某些假定，并通过计算机模拟进行观察，以便进一步探索复杂网络系统的规律．对BA模型的扩充考虑了3个因素：择优选择的成本；边的重新连接；网络的初始状态．实验结果表明，在考虑了这些因素之后，BA模型的基本结论并没有变化，它们的影响在于演化过程的某些方面，例如在某些极端条件下的演变趋势等．     

复杂性研究的模型方法

模型方法是塑造实在的科学工具,它兼有还原与整体两种特性,因此在复杂性科学研究中也具有重要的地位。复杂性科学一般在隐喻类比的基础上从不同的角度、不同的途径建立了大量的复杂系统模型。回声模型、涌现模型、沙堆模型、人工生命模型是几个已经比较成熟的复杂性研究模型。     

基于高聚集性无标度网络模型的微粒群算法

受无标度网络结构特性的启发,将BA模型的"择优连接"机制进行扩展,引入微粒群群体组织方式的构造过程,提出基于高聚集性的无标度网络模型的微粒群算法。算法初期微粒被随机分布在环形结构中,随着搜索的进行不断增加新的微粒,并依据节点度和节点间的距离增加新的连接,最终形成具有高聚集性的无标度网络模型。这样,群体中多数微粒进行局部范围的搜索,而少量微粒按照全局模式搜索,两种方式相互制衡。仿真实验表明,改进后的算法能获得更好的收敛精度和进化速度。     

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。     

一种自相似网络平均排队延迟分析模型

利用ON/OFF模型产生自相似信息流量,提出了一种自相似网络平均排队延迟分析模型。将节点和到达信息流视为G/M/1/B排队模型,首先由大偏差理论得到稳态下队列长度分布,然后求其均值得到稳态平均队列长度,进而通过Little定理得到网络平均排队延迟时间。对该模型的解析求解及模拟均表明:随着缓存B增大,各种自相似程度下的平均排队延迟变化程度逐渐下降;缓存很大时,自相似程度越高的网络,平均排队延迟越大;ON/OFF源数量越大,平均排队延迟越小。     

基于加权映射模型的主干网流量特性分析

网络测量表明,IP主干网上流量在次秒级的时间尺度下呈现出非平稳的泊松特性,而不是近10年大量研究的自相似现象。从分析因特网的结构出发,提出了一种加权映射模型来解释这种特性。该模型通过引入混沌变化因子和流量特征间的关系,对接入网中的具有自相似特性的流量进行了变换得到具有趋泊松性的流量。最后,通过在NS2上的仿真实验证实了该模型的合理性。     

网络自相似流量预测及拥塞控制研究

在研究自相似网络流量Hurst参数与相关长度之间的定量关系基础上,提出了基于小波变换的自回归预测的网络端到端流量预测方法,并利用预测值改进TCP拥塞控制算法.理论分析和仿真结果表明,基于小波变换的预测方法在网络流量预测方面比传统的时域方法有更高的精度.改进的拥塞控制算法在无线/有线混合网络环境中,相对于TCPW和Reno具有明显的性能改善.     

复杂网络研究与复杂现象

复杂网络研究为探讨复杂系统的性质提供了一个新的视角。简述了复杂网络的基本概念，对网络的结构与功能作了概略的介绍，包括小世界网和无标度网的结构特点。通过对小世界网络中小世界特征的度量，讨论了复杂网络对复杂系统研究的启示，并对生物进化过程中生物的复杂性增加在蛋白质相互作用网络中的体现做了尝试性的说明，以此为基础，对随机性与规则性之间可能产生的复杂现象进行了初步讨论。     

基于仿真的宽带网络流量特征分析

网络的流量特征对于建网及网络性能分析至关重要。本文基于自相似理论基础，运用计算机仿真技术，对在不同负载情况下，宽带网络流量特征的变化过程进行了研究。实验数据表明，自相似业务流通过汇聚节点进入核心链路之后，其自相似特性仍然保持，但是自相似的程度有所下降，特别是在网络吞吐量较大的情况下，自相似程度明显低于任何一个支路。TCP协议发送窗口的大小变化会引起网络流量自相似程度的变化。     

一种基于路网网格化的微观交通仿真模型

针对采用元胞自动机进行微观交通仿真空间分辨率较差的特点,提出了一种基于道路路网网格的微观交通仿真模型.通过在仿真前或者仿真期间设定一维车道和二维路口网格的大小,对道路路网进行不同空间分辨率的分割,但在仿真车辆运动模型方面,仍采用元胞自动机模型进行仿真.这样既保留了元胞自动机进行交通仿真的优点,又克服了该方法在空间分辨率较差方面的缺点.文中还通过仿真实验,对一维路网网格和二维路网网格大小的设置对仿真结果的影响进行了分析.分析的结果表明：不同的仿真空间分辨率对车辆的平均速度和车道/路口占有率有较大的影响,但对流量的影响不显著.     

基于复杂网络的指挥信息系统拓扑模型研究

面对指挥信息系统日益呈现出的复杂性和网络化结构特点,提出基于复杂网络的研究思路,通过将三维立体结构映射到二维平面连接的方式,构建出指挥信息系统拓扑模型.然后通过实体数值分析的方法,验证了小世界和无尺度特性的存在,并展望了其网络化特征的应用前景,为将复杂网络成果运用到未来系统建设中去提供了积极的理论启示和参考价值.     

旅客列车车——地宽带互联的流量管理

为支持旅客列车车-地宽带互联更为有效的流量管理,提出了一种基于ON/OFF模型的Internet流量模型,并设计了相应的流量管理策略和预取访问算法.首先论证了旅客列车车-地宽带互联系统中用户会话请求的到达过程为泊松过程,然后通过系列仿真实验模拟了车-地宽带互联的流量分布,并构建实验床采集实测流量进行验证,结果表明基于泊松到达过程的流量模型能较好地反映车-地宽带互联的流量特性,并较好地服从Inv Gaussian分布.然后进一步引入了预取策略,大幅降低了车-地宽带互联系统的请求拒绝率和流量损失,提高了系统的吞吐率.     

一个基于多重随机二分法的流量仿真模型的算法设计

随着互联网流量的急剧增加,网络流量的特征也发生了很大变化,相应的需要网络流量模型也随之发展。在对实际城域网流量拟合的基础上,设计了一个基于Gamma分布和多重随机二分法的流量仿真模型。对仿真流量的评估证实,该模型不仅较好地刻画了网络流量的自相似特征,而且能够方便地控制仿真流量的自相似程度,从而为网络设计和网络设备测试中仿真流量负载的生成提供了一种新的算法。     

基于管型空域配置的交通复杂性管理

空域的动态配置能力将为空中交通管理提供异质的空域框架,主动适应空中交通增长的复杂特性。管型空域是在繁忙区域中建立的低交通阻抗通道,是实现空域动态配置能力的重要途径和主要研究方向。就转变的空域/交通适应性关系分析了配置管型空域的必要性,分别建立了基本型管型空域模型与增强型管型空域模型。采用基于连携性的交通复杂性测度指标作为空域性能的评价基础,相比无约束的运行空域,管型空域可在维持相同流量的条件下显著降低空中交通的复杂性。针对两类管型空域模型,讨论了基于流调配的交通复杂性管理策略。多向管型空域中各单向管型空域的交通特征显著分化,因此,相应的交通复杂性管理策略须建立在对各管运行情况细致分析的基础上,才能实现交通吞吐量与其复杂性间的最佳权衡。     

多模式交通网络的拥挤道路收费双层规划模型

研究了多模式交通网络的拥挤道路收费问题,建立了双层规划模型。其中:上层模型以网络收益与网络成本之差的最大化为目标;下层模型满足多模式交通网络的随机用户平衡。最后,设计了一个基于步长加速法和惩罚函数法的启发式算法,并求解算例。