网络中心战中端到端网络时延的确定

介绍了网络中心战的概念，分析了以太网网络资源参数。在不考虑传输质量和传输成本的前提下，网络时延与其他网络资源参数相关，为其他网络资源参数的函数。它是网络资源的关键因素。提出了一种计算网络中心战中端到端网络时延和获取链路信息的算法，开发了基于Server／Client架构的计算程序。以3节点旅（团）级网络中心战架构为例，计算了端到端网络时延并且获取了对应的链路信息。解决了网络中心战中端到端网络时延确定的关键问题，并且可用于网络中心战中服务质量选路的研究。     

链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射

针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射（RA-DPVONE）方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上的可用频谱资源和链路故障概率,设计虚拟链路映射的工作光路和保护光路的链路代价更新公式,仅为不满足可靠性需求的虚拟链路映射资源共享保护光路.仿真结果表明,所提方法能降低网络的带宽阻塞率,提高虚拟网络请求接受率和弹性光网络的频谱资源利用率.     

网络中心战中端到端网络时延的确定

介绍了网络中心战的概念,分析了以太网网络资源参数。在不考虑传输质量和传输成本的前提下,网络时延与其他网络资源参数相关,为其他网络资源参数的函数。它是网络资源的关键因素。提出了一种计算网络中心战中端到端网络时延和获取链路信息的算法,开发了基于Server/Client架构的计算程序。以3节点旅(团)级网络中心战架构为例,计算了端到端网络时延并且获取了对应的链路信息。解决了网络中心战中端到端网络时延确定的关键问题,并且可用于网络中心战中服务质量选路的研究。     

弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略

针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。     

卫星光网络中基于DQN的匹配度感知波长路由算法

为了进一步降低卫星光网络的业务阻塞率,提出了一种基于深度Q网络(DQN)的匹配度感知波长路由算法。该算法首先设计了路径波长匹配度因子,用以反映当前路径与下一跳节点之间链路的共同空闲波长情况。随后,算法综合考虑了路径波长匹配度、相邻链路时延以及下一跳节点到目的节点的最短跳数等多个因素,以此为基础来构造奖励函数。在分配波长时,为了后续业务请求在相邻链路上有更多的空闲波长,设计了相邻链路波长匹配度指标,用于描述该路径与其相邻链路之间的空闲波长对齐情况。仿真结果表明,该算法可以降低网络阻塞率和时延,提高波长利用率。     

基于灾难预测多区域故障的虚拟光网络生存性映射

生存性虚拟光网络映射是提高光网络应对灾难故障的重要技术保障措施。为解决灾难性多区域故障导致弹性光网络的带宽容量损失问题,该文提出基于灾难预测故障模型的蚁群优化虚拟光网络映射 (DFM-ACO-VNM)算法。在该算法中,设计基于光节点资源和相邻链路的全局潜在故障概率的光节点排序映射准则,并设计启发式信息公式实现多区域故障下最小带宽容量损失的虚拟节点和虚拟链路协同映射。仿真结果表明,该文所提算法在多区域故障时能降低带宽容量损失,减少带宽阻塞率和提高频谱利用率。     

基于模拟光突发交换结构的星载光网络资源预留机制研究

为了适应可实现性强、稳健性高的卫星光交换网络,选择模拟偏置时间光突发交换(E-OBS)作为转发卫星的激光通信架构,并结合现有的地面光交换资源预留方法,提出了一种偏置时间固定的资源预留机制。通过流量估计把突发数据按照目的地址和服务质量(Qo S)区分为单个突发和突发流,按照分类对卫星光网络资源进行了成功预留,并建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率、丢包率数学分析模型。理论分析与仿真证明,该资源预留方法通过突发流机制降低了光交换矩阵的重置时间和交换时延,通过E-OBS架构降低了核心节点控制复杂度和对边缘节点的缓存需求,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。     

基于SecPSO优化的5G网络切片安全隔离算法

5G网络切片作为一种全新的网络技术,能够保障网络服务质量。网络切片技术的性能和安全是当前5G网络的研究热点。通过分析警务系统的业务需求,基于5G独立组网(5G SA)网络物理节点资源和链路资源以及带宽和时延参数计算网络切片的安全隔离评估值;利用优化的粒子群算法(SecPSO)将网络物理链路资源利用率和网络收益作为适值函数迭代求解最优解,同时以切片安全隔离评估值作为约束条件,实现网络切片的映射编排。5G SA现网实测结果表明,算法能够保证网络切片的安全隔离等级达到标准的同时提升5G网络收益成本比,提高链路利用率,使智慧警务5G网络切片满足服务质量区分(5QI)需求。     

面向卫星网络的流量工程路由算法

针对卫星网络链路长时延、拓扑时变等特征,将链路传输时延引入并基于MPLS网络中源-目的节点对已知这一先验知识,提出了一种面向卫星网络的MPLS流量工程路由算法。该算法基于卫星网络时变拓扑模型的卫星拓扑快照,定义链路初始权重为链路剩余带宽、传输时延的综合函数,在为当前节点对建路时考虑其余节点对将来建路的可能需求计算链路的关键度,在此基础上通过链路权重的动态调整及延期选用实现流量工程,从而优化卫星网络的链路利用。实验表明,此算法在请求拒绝数、吞吐量、平均跳数及平均时延等方面性能都有较理想的提升。     

基于粒子群优化的负载均衡的虚拟网络映射

虚拟网络映射忽略通信路径上中间节点的资源消耗,以底层物理网络资源消耗最小或路径最短为目标,导致最优路径上中间节点资源不足而出现瓶颈,影响整个底层网络的性能及后续虚拟网络请求成功率。该文针对这一问题考虑物理路径上中间节点资源消耗,以节点负载和链路负载同时达到均衡为目标,将路径跳数限制作为约束,建立虚拟网络映射的数学模型,并采用多目标负载均衡粒子群优化算法求解,记作 LB-PSO。实验证明该算法有效地消除了资源瓶颈,为后续虚拟网络请求提供一个更为均衡的底层物理网络,从而提高了虚拟网络构建成功率、网络资源利用率以及基础设施提供商的收益。     

面向动态环境的虚拟光网络资源优化算法

为解决采用单个虚拟网特征重配置导致虚拟网接受率低的问题,基于资源竞争特征重构底层网络模型,并基于此构建虚拟网映射线性规划模型。设计了无划分的随机舍入优化算法和有划分的随机舍入优化算法,为每个虚拟网分配全局最优的底层网络资源。与现有算法相比,该算法下虚拟网请求的平均接受率提升11%,节点资源平均利用率提升61%,链路资源平均利用率提升27%。     

联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射方法

为解决弹性光网络中虚拟网络映射时能耗严重、资源分配不均的问题,该文提出一种联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射（PC-LB-VONE）方法.在虚拟节点映射时,选择相邻链路长度短、光节点计算资源多与相邻链路带宽资源多的光节点映射.在虚拟链路映射时,提出一种基于极大团的候选光路资源匹配度单路径映射策略.当单路径映射失败时,设计基于链路负载均值的多路径映射策略.仿真结果表明,所提方法能在减少弹性光网络能耗的同时均衡网络负载.     

基于重叠网络结构的服务功能链时空优化编排策略

网络功能虚拟化(NFV)的引入大幅降低了互联网业务的运营成本。针对现有的服务功能链(SFC)编排方法无法在优化底层资源的同时保证业务时延性能的问题,该文提出一种基于重叠网络结构的SFC时空优化编排策略。在将计算、网络资源与细粒度时延约束纳入考虑的基础上,该策略通过建立重叠网络模型实现了计算与网络资源的分离,将构建SFC所需的资源开销与相关时延共同抽象化为重叠网络链路权重,从而使SFC编排问题转化为易于求解的最短路径问题。对于需要批量处理的SFC集合设计了基于重叠网络的模拟退火迭代优化编排算法(ONSA)。通过对比实验证明了该策略下编排方案的平均端到端时延、链路资源占用率与运营开销相对其他方案分别降低29.5%, 12.4%与15.2%,请求接受率提高22.3%,虚拟网络功能(VNF)负载均衡性能得到显著提升。     

一种适用于星载光交换网络的资源预留协议

根据卫星光交换网络应用需求,结合现有的地面光突发交换资源预留方法,提出了一种基于突发流的资源预留协议。首先通过流量估计把突发数据按照目的地址和QoS区分为单个突发和突发流,然后按照这两种分类对卫星光网络资源进行了成功预留。为了对该预留方法进行考察,建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率数学分析模型。理论分析与仿真证明了该资源预留方法通过降低光交换矩阵的重置时间和交换时延,有效降低了端-端时延,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。     

基于GMPLS光网络的分布式多层故障定位方法

在GMPLS光网络中,为了在故障定位时减少定位数障据链路故障的信令开销,避免不必要的网络资源浪费,降低网络资源的阻塞率,提出了一种分布式多层故障定位方法。该方法在现有的单层故障定位方案的基础上,通过双向数据链路故障通知的方法,避免了一些不必要的故障相关操作,减少了网络节点的负担,提高了网络资源的利用率。     

多播群组通信中服务质量受限的Core Placement算法

与面向源节点的路由算法不同，Ｃｏｒｅ Ｂａｓｅｄ多播路由算法在网络中为一个多播组上 的多个多播连接只建立一棵共享树，从而实现了提高了网络资源利用率的目的。本文针对 Ｃｏｒｅ Ｂａｓｅｄ多播路由中 ｃｏｒｅ节点的定位问题，提出了一个同时最小化多播时延及目标节点间时延抖动的 ｃｏｒｅ节点定位算法 ＱＯＣＰ。由仿真结果可知，这里提出的方法在优化服务质量性能指标方面明显优 于文中涉及的其他算法。     

一种基于主-备份节点同步映射的VNF热备份机制

网络功能虚拟化实现了网络功能与专属硬件平台的分离,虚拟网络功能（Virtual Network Function,VNF）通过动态组合形成服务功能链,实现同一硬件平台部署不同的功能服务。针对软件定义网络功能服务可靠性和物理网络资源效率问题,提出了一种基于主备份节点同步映射的VNF节点热备份机制。首先,选择满足节点资源约束的物理节点为主备份节点候选映射对;然后,选择满足带宽约束的最短物理链路为服务路径,实现节点与链路资源总开销的优化。实验结果表明,与传统的备份机制相比,该方法能够满足电信级高可靠性的服务需求,降低了VNF节点备份资源总开销,提高了服务请求的接受率和底层物理网络资源的利用率。     

改进的紫外光通信时分复用组网方法

针对目前紫外光通信组网采用的时分复用(TDM)技术随着节点增加存在排队等待时延长、链路利用率低、网络吞吐量不理想等问题,提出了改进的时分复用组网方法。该方法基于紫外光通信垂直收发模型,通过考虑功率因素的加权算法选取中心节点辐射成相邻小区,用分段时隙方法给相邻小区分配不同时隙段,让相距较远小区内的节点对时隙重复使用,解决了节点增加与时隙有限的矛盾。仿真分析表明,该方法相比TDM在网络节点数为40时的信息排队等待时延降低了4ms,链路利用率提高了2.7%,网络吞吐量增加了1800bit/s。     

改进NSGA-Ⅲ的卫星网络多控制器部署方法

软件定义卫星网络能够促使卫星网络管理便利化、网络控制灵活化、网络配置简单化,通过卫星控制器节点可实时掌握卫星网络的状态信息,实现卫星网络资源的集中控制与高效分配。针对卫星网络控制器部署问题研究中,星间链路的可靠性常常被忽略的问题,建立了以降低控制链路时延、提升星间链路的可靠性、维持负载均衡为研究目标,提出了一种改进的非支配排序遗传算法-Ⅲ（Improved Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅢ,INSGA-Ⅲ）的卫星网络多控制器部署方法。仿真结果表明,基于INSGA-Ⅲ算法的多控制器部署方法能够降低网络时延,同时在星间链路的可靠性和网络负载均衡方面均有显著提升,在时延、负载均衡、可靠性方面,INSGA-Ⅲ相比于INSGA-Ⅱ分别提升约10.12%、97.37%、0.50%,INSGA-Ⅲ相比于NSGA-Ⅲ分别提升约6.25%、95.49%、0.44%。     

基于异构无线网络的多路径传输

针对异构无线网络环境中,大容量业务传输质量不可靠、网络资源利用率低的问题,提出了一种基于异构无线自组织网络的多路径传输路由算法。该算法有效避免了单路通信方式下的传输链路拥塞、吞吐量低等问题,并结合大容量业务的特点,通过一定的法则合理表征网络环境信息,依据表征结果提出发端到终端的多路径策略,使得重要性不同的业务可选择相应链路质量的路径进行并行传输,避免了网络中的每个自组网节点独立寻找路由导致的源节点难以获得中间节点路由信息的现象。仿真结果表明,该算法可实现整个网络负载均衡,缓解网络链路拥塞,有效降低传输中的丢包率,降低传输时延。