无线单跳网络中的高效低时延网络编码算法

为了提高当前无线网络广播重传的效率,针对效用值排序(sort by utility,SBU)算法存在的搜索数据分组参与编码时效率较低的问题,提出了适用于无线单跳网络的倒序搜索网络编码(reverse search based network coding,RSNC)算法和二分搜索网络编码(binary search based network coding,BSNC)算法.通过降低因效用值之和大于接收节点数而不能编码的概率来提高搜索数据分组参与编码的效率,并且采用分组冲突检测机制(packet collision detection,PCD)快速地确定是否可以进行编码包生成.理论分析论证了RSNC和BSNC算法能有效地降低分组冲突概率;仿真结果表明,RSNC和BSNC与SBU算法相比,在编码增益保持不变的前提下能够有效地减少分组判断次数,提高编码搜索效率,降低数据分组的平均端到端时延.     

无线多跳网络中基于网络编码的高效可靠组播路由算法

针对现有的多跳无线网络中基于网络编码的可靠组播算法,节点在数据恢复阶段存在冗余的控制开销和编码包的冗余传输问题,提出一种基于网络编码的高效可靠组播路由算法(high-efficiency reliable multicast routing algonthm based on network coding,HMNC).该算法通过采取在数据恢复阶段用组播树上游节点的反馈信息替代下游节点的冗余反馈信息以及新增节点缓存机制等措施达到减小网络控制开销和降低数据的平均恢复时延的目的.理论分析和仿真结果表明,与基于网络编码的可靠组播(network coding reliable multicast,NCRM)算法相比,HMNC算法在节点数据的平均恢复时延、网络控制开销等方面的性能均得到了提升.     

基于网络编码的P2P内容分发性能分析

基于网络编码(network coding,NC)的网络通信,其中间节点首先对来自源节点的信包进行编码,然后再转发,目标节点通过反编码得到源节点的原始信息.大量的理论结果表明,网络编码可以提高整个网络的吞吐量和稳定性.为了研究网络编码在P2P(peer to peer)网络中的优越性,设计并实现了一个基于稀疏线性编码技术的P2P内容分发系统.实验结果表明,基于网络编码的系统在平均下载时间、总分发时间、整体吞吐量等几个方面都优于无编码的内容分发系统.     

基于节点分割的两阶段虚拟网络映射算法

虚拟网络映射问题是网络虚拟化的关键问题,以往研究大多注重虚拟网络链路的映射,然而,物理节点资源在物理网络中也是有限的.本文提出的基于节点分割的两阶段虚拟网络映射算法,能够将虚拟网络节点映射到多个底层物理节点上,根据映射得到的物理节点并结合路径分割思想将链路映射到多条底层物理路径上,整个过程能够有效地利用物理节点与链路的资源碎片,提高物理网络的资源利用率,提高虚拟网络的映射效率.     

一种新的簇间邻居辅助编码方案

为解决无线传感网(wireless sensor networks,WSN)中传感器节点收发数据能耗较高的问题,提出了一种簇间邻居辅助编码方案.该方案将网络编码(network coding,NC)与压缩感知(compression sensing,CS)理论结合,提出"投影再生码"(projection regenerating coding,PRC)的新概念,利用WSN分簇理论和传感器节点读数的时间-空间相关性,对网络节点进行分簇、数据压缩、数据采集等处理,同时采用簇间邻居辅助编码对发送数据进行融合,使汇聚节点仅通过收集部分节点数据即可恢复原始信号.结果表明,与时空压缩网络编码(C-ST)、邻居辅助压缩感知(NACS)等方案相比,新方案可有效降低网络开销和恢复误差,提高压缩增益和传输效率.     

带有业务持续时间感知的节能共享保护

针对波分复用光网络的节能保护问题,提出一种带有业务持续时间感知的共享保护算法.在权衡网络的阻塞率和节能效率时,综合考虑链路的业务持续时间、资源利用率及链路状态等因素,提出启发式算法对工作路径和备份路径进行联合优化选路,从而提供100%的单链路故障保护.仿真结果表明:与传统节能共享保护算法相比,所提算法在降低网络阻塞率的同时更有效地降低了网络能耗.     

浅谈基于OLSR协议的网络传输性能链路质量判别机制

OLSR协议基于跳数进行路径选择,对于节点间链路传输性能没有较好的控制策略,不能够根据网络情况,自动选择到下个节点的最佳路径进行传输,针对此问题,本文提出了一种基于链路质量权值的路径判别选择策略,引入链路质量权值的计算,节点信号强度因子及性能参数,进行链路质量判别机制设计与实现,并进行性能测试,结果表明,所提出策略机制,在测试实验环境下,对提升网络传输性能方面具有显著效果。     

一种新的基于无线网络编码的单跳传输算法

为了改善无线链路出错而降低传输效率问题,在无线中心传输结构下,基于网络编码理论,首先提出了理想的基于编码组的传输模型(ITCG),并根据无线信道易错的特性,又提出了基于重传的编码组传输模型(RTCG).基于上述传输模型,随后提出了新型的基于重传编码组模型的数据传输算法.最后通过仿真实验,分析了单播算法、基于重传的编码组传输算法的传输延迟和吞吐量变化.实验结果表明:基于重传的编码组传输算法能够提高传输效率,并且在节点突发出错情景下,能有效解决由于节点突发出错而造成的系统吞吐量急剧降问题,保证了数据传输的公平性.     

一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法.该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量.从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择.与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量.仿真试验验证了该算法的有效性.     

一种无线mesh网络下的可靠路由查询机制

针对无线mesh网络目前存在的资源查找效率不高,路由跳转过多,网络中节点的通信链路易失效等问题,研究并设计了一种基于Chord的无线mesh网络可靠路由查询机制.该机制将Chord应用于无线mesh网络物理拓扑结构,设计了分层和双向查询模型,并在Chord固有的单路径查找模式上加入可靠多路径选择策略,在节点出现失效或链路异常等情况时启用多路径可靠查询方法,有效提高节点间成功通信概率,并对性能进行了分析.     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.     

WDM网状网中具有业务量疏导能力的共享通路保护算法

研究了WDM网状网中具有抗毁能力的动态业务量疏导问题 ,提出一种新的具有业务量疏导能力的共享通路保护算法· 该算法既可以保证用户业务的可靠性要求 ,同时又能够有效提高全网的资源利用率 ,从而大大降低全网的业务阻塞率· 对所提算法进行了仿真研究 ,并给出了仿真结果     

WDM疏导网络中的子通路保护算法

研究了WDM疏导网络的生存性问题,提出一种基于共享风险链路组(SRLG)限制的共享子通路保护算法·该算法将业务连接的工作通路分为互不重叠的等长子通路,分别找出它们SRLG分离的保护通路,并且允许共享保护资源·仿真研究表明:该算法既保证了业务连接的可靠性要求,同时又提高了全网资源利用率·另外,它允许网络管理者根据不同优化指标调整子通路的长度,从而可以在恢复时间和资源利用率之间进行折中·     

一种改进Logistic混沌序列安全网络编码设计

针对多源组播带宽利用率较低和构造算法收敛时间过长的不足,提出了确定线性逐层构造算法.该方案只需通过一次试播,即可逐层构造各个编码节点的编码系数,并对出现数据冗余的链路进行修剪枝操作,最终使信宿端接收到的全局编码矩阵满秩,从而顺利解码.针对网络编码中的全局窃听攻击和污染攻击,从密码学角度出发,提出了一种基于混沌序列的安全网络编码方案,通过改进Logistic混沌序列对原始消息的最后一维数据进行加密,并利用m序列扰动混沌序列构造全局编码矩阵,实现将加密的原始信息与全局编码矩阵线性组合进行传输并在信宿端点构造线性列表,对污染信息进行过滤.通过仿真与数据分析可得:该方案提高了多源组播的通信效率,在抵抗全局窃听攻击的同时,还可以滤除污染信息,使网络的安全性进一步得到提高.     

一种基于时延约束的光网络共享通路保护机制

针对实时业务在光网络上的低时延和生存性要求,提出了一种基于时延约束的光网络共享通路保护机制.考虑到低时延要求,该机制将节点的负载和波长转换情况作为处理时延的影响因素,将链路的长度作为传播时延的影响因素,为实时业务请求设计了工作路由算法,并基于波长转换对时延的影响设计了相应的波长分配方案以减少波长转换次数.在生存性方面,基于共享通路保护机制和低时延要求设计了保护路由算法及相应的波长分配方案.仿真表明,该机制是可行和有效的.     

WDM节能光网络中的抗毁保护算法研究

针对波分复用（wavelength division multiplexing,WDM）光网络的节能需求,研究绿色网络解决方案,在光网络抗毁保护问题上提出绿色共享通路保护算法。该算法通过将工作通路和保护通路隔离在不同的光纤中,并将网络中的空闲资源和备份资源切换到睡眠模式,以实现光网络的节能。与传统共享通路保护算法的对比仿真表明,绿色共享通路保护算法能够有效提高网络功耗效率,并在低负载网络中取得网络总功耗和阻塞率性能的较好折中。     

分簇传感器网络数据传输容错策略的研究

无线传感器网络的许多应用场合需要数据传输的可靠性,因此无线传感器网络数据传输的容错性一直是相关领域的研究重点.传统的1+1数据保护模式会给网络增加较大的负载,并不适合于资源受限的无线传感器网络.利用网络编码实现传感器网络链路容错策略,在保证数据传输容错性的同时还可以降低网络中传输的数据包数量,从而可以节省节点的耗能,延...     

k-不相交路径的容错拓扑控制算法

针对无线传感器网络中拓扑控制算法优化目标单一的问题,提出一种既能优化网络能量效率,又能保证网络容错性的k-不相交路径的容错拓扑控制算法.首先,构建传感器节点到sink节点的k条不相交路径,通过增加冗余链路以提高网络的容错性;其次,选择路径能耗、路径中节点功率的标准差及路径跳数检测路径质量;最后,建立多目标规划,并利用智能优化算法对其进行求解,根据k值的不同对路径进行择优选择以达到降低网络能耗并延长网络寿命的目的.仿真实验结果表明,由该算法构造的网络拓扑能有效降低网络能耗,延长网络寿命并提高网络的容错性.     

卫星网络中基于蚁群优化的概率路由算法

为了提高空间信息传输的有效性和可靠性,针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)容易造成最优路径负载过重而发生拥塞的问题,提出了一种基于蚁群优化的概率路由算法(ant colony optimization based proba-bilistic routing algorithm,ACO-PRA).根据卫星网络拓扑动态周期时变的固有特点,将拓扑周期均匀分为若干个时间片,形成基于不同时间片的卫星网络拓扑连通图;根据网络拓扑连通图,将星间链路带宽和链路容量引入到目标函数中,建立时延最小的优化模型;根据蚁群算法的节点概率函数选择下一跳节点,进而找到一条能同时满足时延带宽和链路容量要求的最佳信号传输路径.仿真结果表明,提出的基于蚁群优化的概率路由算法不仅能够降低平均端到端时延和丢包率,而且能够有效地提高网络吞吐量、平衡网络负载.