基于功率配置和关联管理的WLAN能耗优化算法

为实现WLAN节能并保证网络性能,研究并提出了一种基于功率配置和关联管理的WLAN能耗优化算法.首先,采用细粒度的能耗模型来定义AP功率,并利用整数线性规划(ILP)对能耗优化问题进行形式化描述,即通过调度射频接口的活跃/休眠状态,配置AP的信号发射功率,以及管理AP与用户的关联关系,在保证用户带宽需求的前提下,降低网络能耗.然后,提出一种高效的启发式算法,以迭代的方式选择开启的AP及功率级,并确定所关联的用户.在每次迭代中,以最大化能效的策略进行AP及其功率级的选择.实验结果表明,该算法能有效实现WLAN节能,并具有较高的运行效率,能够适用于大规模的WLAN.     

基于路由代价的无线传感器网络蚁群路由算法

能耗最小化和能耗均衡是无线传感器网络路由算法的两个主要问题.文中从无线传感器网络蚁群路由算法出发,分析了启发式因子的各种构建方式对能耗最小化和能耗均衡的影响,提出了无线传感器网络的路由代价模型,并以此构建启发式因子.对比各种构建方式的仿真结果可以看出,使用路由代价构建启发式因子更为合理,该构建方式在网络寿命和均衡性方面...     

基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法

针对无线传感器网络节能分簇路由通信时存在数据传输节点死亡数量较多、传输能耗输出较大的问题,提出一种基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法.首先构建网络通信能耗模型,以缩减能耗为目标结合差分蜂群算法及时优化网络节点分布;然后基于网络节点分布优化结果,制定异构无线传感器网络节能分簇方法,使用能量迭代选簇方法确定簇头,获取簇头半径完成异构无线传感器网络的通信节点节能分簇;最后设定通信簇头节点与基站之间的距离,确定节点通信时的路由等级,并结合多跳的路由通信方式,实现异构无线传感器网络的节能路由通信.实验结果表明,利用该方法进行网络节能分簇路由通信时,数据传输节点死亡数量最多为22个,节点传输最大能耗为21 nJ/bit,表明该方法节点通信节能效果较好.     

一种最小化网络能耗的冗余消除路由策略

拥有海量连接的5G网络中存在大量相同或相似的数据请求，造成网络带宽的严重浪费。因此，从消除冗余数据的角度出发，本文提出一种节能路由策略，用于解决流量高峰和低谷时期下网络流的路由路径选择问题；通过求解最小化网络能耗问题，进一步提出了一种流抢占路由算法。理论推导及仿真结果表明，本文提出的算法在流完成时间和活动链路数量方面均优于传统路由算法。     

基于流量工程的网络改进算法

针对计算机网络规模滞后、服务类型单一和服务质量没有保证等问题,将网络规划(网络改进)与流量工程作为有机整体为网络业务流量提供QoS服务,并在此基础上提出基于流量工程的新型网络改进算法.算法运用构造Harafy图和网络扩充启发式算法保证拓扑约束,基于多QoS约束路由算法满足流量工程约束;并使用改进遗传算法策略全局寻求改进费用最小网终及容量分配.仿真结果表明:算法实现最小化新增链路,使改进后拓扑仅略大于理想拓扑(Harary拓扑),88%的流量通过少跳数传输,且各链路带宽分配均匀(均方差σ=1.1).从而使算法在满足各网络约束的同时能够有效地均衡网络负载,避免链路拥塞,提高网络运行性能.     

一种WSN消冗降耗多跳路由发现算法

针对无线传感器网络(WSN)中多跳路由转发带来的数据冗余传输、簇头网络能耗较大及网络生存周期较短的问题,提出一种全局动态优化的消冗降耗多跳路由发现算法.通过优化路径权重参数,改进多跳路由选择策略.在簇头分配接收数据时隙问题上引入双射频分工方式,减小接收簇头节点信息及向其他节点转发信息带来的数据冗余传输,在减小整个网络耗...     

WSANs中一种基于能耗自适应的多反应节点的选择算法

为减少无线传感器反应网络(WSANs)中传感节点和反应节点间数据包的传输距离及传输能耗,在分析了传感节点与多个反应节点共存模型的基础上,提出了一种分布式的跳数有限且能耗自适应的多反应节点选择算法,并给出了相应的最优解决方案的整数线性规划(ILP)描述.该算法在修改了贪婪转发路由算法的基础上,通过限定传感节点到反应节点的跳数以及重新计算从每个用于数据转发的传感节点到每个反应节点的能耗,来达到保证实时收集数据条件下降低网络总能耗及数据传输总距离的目的.仿真实验表明,该算法能够有效地实现数据收集的实时性与网络总能耗之间的平衡.图3,参8.     

软件定义网络中基于优先级的在线流调度策略

为了保证服务质量(quality of service, QoS),进入网络中的数据流可被赋予不同的优先级。在未来到达流请求信息未到达的情况下,进行在线优先级流调度,以最大化网络吞吐量是一项挑战。基于网络带宽资源、请求流的优先级和带宽需求的约束研究了软件定义网络(software defined networking, SDN)中的在线流请求调度策略。首先,提出了流路由成本和利润的概念,并创新性地设计了一个考虑边际成本的模型来描述链路资源和路由路径的使用成本。然后,将优先级流请求调度问题刻画为混合整数线性规划模型(mixed integer linear programming, MILP),提出在线优先级流调度算法(online priority traffic scheduling algorithm, OPTSA)来求解,最后分析了OPTSA的竞争比。仿真结果显示,与基准算法相比,所提出的算法可以确保网络负载均衡,同时有效提高网络的累积带宽和吞吐量。     

基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题建模

以大型工业品资源共享型节拍式流水装配过程为背景,提出基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题.根据装配过程作业的周期性调度需求,将单个项目的作业集合划分成共享资源的多个并行执行的协同子项目,以最小化节拍时间为目标,建立了项目网络拆分与项目调度同时决策的数学优化模型,设计了一种双层循环迭代算法以对模型进行求解.算法的上层是基于有效时序约束数量的作业划分构造型启发式算法,可在多项目网络之间调整作业的从属关系;算法的下层采用基于优先规则的启发式算法对上层拆分后的多项目网络进行求解,并将调度结果反馈至上层,通过循环迭代不断优化项目来调度计划.数据实验结果表明,所提算法能够有效提高资源利用率,且其求解质量和效率较高.     

基于SDN的Hadoop数据中心网DECMP方法

提出一种基于软件定义网络(software defined network,SDN)的Hadoop数据中心网动态等价成本多路径路由(dynamic equal-cost multipath routing,DECMP)方法.所提方法由3个模块组成:链路监控模块、Hadoop监视器引擎模块、基于软件定义网络DECMP的调度和路由模块.在DECMP调度和路由模块中提出多路径Dijkstra路径查找算法以提供具有相同最小权重的多个路径.然后,DECMP调度和路由模块根据网络资源需求以及数量和大小,来获得数据中心网络中每个流的有效带宽利用率,为Hadoop Map Reduce shuffle阶段动态分配有效路径,提高数据中心网络路由性能.实验结果表示,与其他现有方法比较,本文DECMP方法在链路利用率和吞吐量方面都有所提升.     

认知无线电网络中保证服务质量的优化路由协议

基于路由与频谱管理的依赖关系,提出了一种频谱自觉地满足不同业务服务质量需求的优化路由协议.首先建立网络模型和优化分析,定义了链路度量和路径度量指标,路由协议选择端到端时延最小的路径,最大化网络吞吐量.然后提出了子频段和路径联合优化选择算法,对实时业务优先选择带宽抖动小和切换时延小的子频段及下一跳;对尽力传递业务优先选择带宽大的子频段及下一跳.最后提出频谱自觉的路由维护,通过局部频谱调整算法稳定路径不变,保证业务服务质量.仿真结果表明：该路由协议能满足业务服务质量需求,优化网络资源使用,减少数据包丢失,提高网络吞吐量.     

基于流量模式的Q-学习路由及其连接调度

为解决无线网状网中因多条路径同时传输数据而引起网络性能降低的问题,提出了一个基于流量的Q-学习路由与调度方案(QRST):针对每一个路由请求,首先采用强化学习中的Q-学习算法寻找路径;然后根据找到的路径结合信道分配完成组合调度,以启发式的方法尽可能为每个时隙使用网络资源分配路径的连接.并在不同网络资源配置和多种流量请求...     

基于带宽和时延约束的服务质量任播路由算法

为在满足带宽需求的前提下找到时延最短的任播路径集合,研究基于带宽和时延两个约束度量的服务质量任播路由算法.为解决带宽和时延约束问题,提出一个适用于该非确定性多项式问题的多项式时间近似优化算法.仿真结果表明,当网络规模增加或客户带宽需求较大时,该文算法时延增加相对较小,因此具有较好的可扩展性和健壮性.与包括最短路径优先任播路由算法和最大带宽优先任播路由算法的启发式算法相比,在带宽受限大型网络中该文算法具有更好的性能优势.     

一种基于QoS的无线分组调度算法

提出了一种适用于无线网络的分组调度算法动态概率优先级(DynamicProbabilistic Priority,DPP)调度算法.DPP调度算法采用动态的优先级分配策略,满足了不同业务的QoS需求.另外,DPP算法在网络出现差错时,动态地调整带宽分配,使得网络中的带宽得到有效的利用,提高了系统的吞吐量,保证了算法的公平性.理论分析和仿真试验表明,在无线网络环境中,该算法具有更好的性能.     

基于SDN的数据中心网络流量调度机制的设计与实现

针对SA算法中未考虑当前网络链路带宽资源引起的流冲突问题以及GFF算法中未考虑流带宽需求变化引起带宽资源分配不合理问题,提出了基于模拟退火遗传算法的按需自适应(SAGA-AO)流量调度机制.该机制首先依据流带宽需求变化筛选出网络中需要调度的流,然后利用模拟退火遗传算法(SAGA)根据当前链路带宽资源状况对需要调度的流进行全局调度路径搜索.仿真结果表明:SAGA-AO算法在大多数通信模型下平均对分带宽高于SA和GFF算法.     

MPLS网络中面向流量工程的路由算法

针对MPLS流量工程,提出了一种新的路由选择算法:最小竞争路由算法,目的是为了提高网络资源的利用率,使之能够接受尽可能多的路由请求.在选择路径时,算法同时考虑到了最大流零流边对最大流的影响以及MPLS网络中各出口-入口对之间带宽资源的竞争.仿真结果表明,与参与测试的算法相比,最小竞争路由算法能够接受更多的路由请求.     

一种无线传感器网络中不同业务的区分服务机制

提出了一种适合无线传感器网络(WSN)业务的区分服务方案-轮询路径调度算法(Round Robin Path Scheduling,RRPS).该方案根据路径能量瓶颈梯度和跳数梯度这两个主要参数来为不同等级业务分配不同的路径,同时以轮询方式选择路径来均衡网络中各个节点的能耗.实验结果表明,与直接扩散路由算法相比,RRPS能降低实时业务的端对端延时和延时抖动,并提高网络生存期.     

流量工程中一种权重配置动态路由选择算法

提出了一种MPLS(Multiprotocol Label Switching)网络中新的权重配置动态路由选择算法,该算法以跳数、带宽碎片要求及空闲带宽比率为权重,给到达流量合理分配带宽资源.在MPLS网络边缘实现路径选择后,使用MPLS显示路由技术即可摆脱中间结点路由算法的影响, 建立起满足各种业务QoS(Quality of Service)需求的LSP(Label Switched Path).仿真实验表明,该算法能够更好地进行流量均衡,减小网络拥塞;通过减小带宽碎片和提高带宽利用率更好地利用网络资源;同时通过改善丢包率等参数来实现一定的QoS保证.     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

一种基于地理位置的无线传感器网络服务质量路由算法

基于传感器节点的地理位置信息与网络传输路径的能耗模型分析,提出一种无线传感器网络服务质量(QoS)路由算法.将多跳传输路径中的转发节点序列控制在以源节点与汇聚节点连线的一定区域内,尽量拟合源节点与汇聚节点连线传输,有效控制了传输路径.并对QoS路由算法提出改进,转发节点根据当前实时QoS约束动态地调整传输区域的大小以及优化下一跳选择机制,使传输路径最大程度拟合源节点和汇聚节点之间的连线,达到路径传输能耗最优.仿真实验表明,该QoS路由算法在满足网络QoS约束的同时,节省了网络的能耗,延长了网络生存时间.