采用基于速率的缓存控制的CSFQ算法

在核心无状态公平队列调度(CSFQ)算法的基础上,提出了一种采用基于速率的随机早期检测(RED)机制的核心无状态公平队列调度(rr-CSFQ)算法.在路由器中根据网络拥塞状态和数据流到达速率,采用基于速率的随机早期检测机制进行缓存管理.该算法通过调节早期丢包概率,解决了CSFQ时延较长造成的缓存"丢尾"问题,提高了带宽在不同数据流之间分配的公平性.仿真实验证明,该算法在缓存较小的情况下仍能保证带宽在传输控制协议(TCP)数据流和用户数据报协议(UDP)数据流之间的公平分配.     

基于粒子群优化的云计算低能耗资源调度算法

针对云计算环境中能耗过高问题,提出一种基于粒子群优化方法的云计算低能耗资源调度算法。首先建立了云环境中资源调度的能耗模型;在此模型基础上,指出能耗最优是多目标优化的帕累托(Pareto)最优问题。根据能耗模型,将粒子参数设为服务器分配状态和频率分配状态,从而寻找获得单粒子的局部最优帕累托解集;合并多个粒子最优解集,得到单个分配方案下帕累托全局最优解(Pareto optimality)集合;最后,在不同分配方案对应的最优解集合中寻找最优解。实验验证了所提算法的有效性。与广泛使用的轮询调度算法比较,所提算法的动态能耗为轮询算法的45.5%。     

光纤通道仲裁环实时传输的一种带宽分配算法

光纤通道仲裁环节点带宽分配,是以保证网络消息的实时传输为目标的.为解决网络消息集实时发送的问题,保证光纤通道仲裁环在强实时条件下的应用,依据实时系统中的周期任务模型,研究了一种带宽分配算法实现合理的带宽分配,保证各节点的消息均能实时传输,对其实时性能进行了理论分析,该方法在牺牲了少量的带宽利用率的基础上能保证所有消息的实时传输,最后例证了这种带宽分配算法优于其他算法.     

基于EPA的块数据流通信调度与控制

为了实现音视频向工业实时以太网(EPA)控制总线的业务融合,针对音视频传输特点,结合控制数据的实时性要求,提出一种基于EPA的通信调度算法.通过定义“块数据流”,给出数学模型和网络约束条件,并将块数据流视为周期数据,以控制数据延时、块数据流自由周期和块数据流延时抖动为约束,规划宏周期调度;为了充分利用带宽,将同一数据块分割至多个宏周期以规划时间片.算法可保证EPA网络稳定性和控制实时性,且满足块数据流的流畅性需求.实际应用中将视频流与控制数据复合传输,结果表明,在不干扰控制数据传输的同时,延时抖动满足系统要求,算法有效性得到验证.     

改进分区蚁群算法在Ad Hoc网络路由中的应用

本文针对当前AdHoc网络路由的特点,在AdHoc路由优化算法基础上提出一种改进的蚁群算法。该算法首先将影响蚁群算法性能的参数作为遗传算法中的染色体,通过迭代找出最优的参数组合,然后对区域节点采用动态邻域分解的同时进行并行优化计算,最后将各子区域进行邻域全局连接得到最优解,该算法体现＂分而治之＂的思想。实验仿真结果表明,改进算法有效地提高了网络传输性能和通信效率,在性能上较基本蚁群算法有更大的优势。     

流水工序调度与生产效率的关系模型分析

提出一种基于粒子群算法的流水工序调度任务优化模型.利用流水工序调度任务的特点得到流水工序时间约束条件,利用粒子群算法的原理建立流水工序调度任务优化模型,利用粒子群算法对模型进行求解.仿真实验表明,利用该算法能够得到流水工序调度问题的最优解,提高生产效率.     

基于子图归并的全局优化调度算法

为解决调度序列的多目标优化问题，基于数据流图中特定子图调度结果相互独立的原理，提出了一种基于图的分解与合并的构造调度算法.借助弹力引导列表调度（FDLS）的调度结果得出子图调度长度上界，并据此在归并过程中去除不可行的局部序列.把数据流图分解为若干个汇聚节点和独立子图，对独立子图进行调度，按层次逐渐把下层部分结果归并到上层部分结果中，从而得到完整调度结果.结果显示，由于在每次归并部分调度序列时尽可能地对搜索空间进行了裁剪，算法的速度较快，并且能够同时得到多组全局最优解，可以利用功耗、寄存器需求等条件对结果进行进一步筛选.     

基于鸽群优化算法的图像分割方法研究

图像分割是一类需要在非线性参数空间中寻求最优解的有约束非线性优化问题.为提高此类优化问题的寻优精度,提出了一种基于鸽群优化算法的图像分割方法.首先以分割阈值为优化变量,将图像分割建模为以最大间类方差为优化目标,以像素概率分布有限为约束条件的非线性优化问题;随后,以随机的分割阈值作为迭代初值,采用鸽群优化算法(PIO)求解最优参数;最后,利用所得最优解作为最佳阈值实现图像分割.为验证方法的有效性,分别对具有两类不同特征的图片进行分割实验,并采用重叠度及时间效率对算法进行评估,进一步与PSO、KSW智能优化算法对比.结果表明,该算法重叠度最高,运算时间最短.并且对算法中的参数进行修改,将图像分割结果进一步优化.     

机组组合优化问题的穷举算法研究

提出一种解决机组组合优化问题的通用穷举算法,把M台机组组合优化问题转化成从M个数组中各取一个数并且这M个数之和等于一个给定值的数学问题,在此基础上,利用递归回溯的方法搜索每个可能的组合.试验结果表明,该算法能够找出任意台机组在任意技术出力范围内的所有的组合方案,不会产生漏解.应用于经济调度问题时,以煤耗量为目标函数,证明该算法能够得到最优解.最后,分析了该算法的复杂性.     

混沌模拟退火粒子群优化算法研究及应用

针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点、进化后期收敛速度慢、精度较差等缺点,提出混沌模拟退火粒子群优化(PSO)算法.引入混沌理论对粒子群优化算法的参数进行自适应调整,提高了算法的全局收敛性能|采用模拟退火(SA)算法,依据概率性的劣向转移,以一定概率接受劣解,使算法具有跳出局部最优而实现全局最优的能力.引入自适应温度衰变系数,使模拟退火算法能够根据当前环境自动调整搜索条件,从而提高算法的搜索效率.通过7个经典函数测试混沌模拟退火粒子群优化算法的性能,并将其应用于Job Shop调度问题.仿真实验结果表明,采用新算法有效地克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,与遗传算法、粒子群优化算法相比寻优性能更佳.     

基于标识支持区分QoS的CICQ调度机制

为了在高速环境下对不同业务提供更好的区分服务质量QoS(quality of service)保障,将标识的概念引入交换结构,提出一种基于标识支持区分QoS的CICQ(combined input and cross-point queued)调度机制.该机制采用基于标识和预约带宽约束的流控机制,以业务类为单位管理网络数据流,保证了交换对高层不同业务类的有效支持,理论分析和仿真实验一致.这表明该机制具有良好的时延性能,在过载情况下根据预定带宽分配输出链路带宽,保持了各业务类的相对公平性.     

基于FPGA的光纤通道协议引擎的设计与实现

为加速光纤通道(FC)技术在航空电子系统中的应用,在深入分析光纤通道协议的基础上,基于现场可编程门阵列(FPGA)平台,提出一种高性能光纤通道协议引擎的设计与实现方法.对FC 2层协议的实现进行以序列为中间交互层的软硬件划分,给出了支持多平台应用的系统构架,设计了兼容各种速率且具有可重用性的硬件核心模块,并在具体FPGA平台上实现了2125 Gb/s的光纤通道协议.测试结果证实,该协议引擎不仅功能正确,而且具有高性能,2 112 bytes的数据块传输的时间延迟在16 μs以下,单向有效数据带宽在1600 Gb/s以上,适合航空电子系统关键任务的应用.     

全球导航定位系统接收机的跟踪环路带宽设计

为实现全球导航定位系统(GPS)软件接收机对卫星信号灵活稳定的跟踪,采用非相干延迟锁定环和科斯塔斯环来实现伪码跟踪和载波跟踪;选择环路的带宽,利用最优化的设计理念,设计了GPS软件接收机的最优环路带宽,并且根据所估计的信噪比来确定跟踪环路的最优带宽,以达到总的误差最小.采用GPS卫星中频信号采样器采集实际的GPS数据,并通过Visual C及MATLAB进行了仿真实验,结果表明,接收机成功地跟踪上了7路信号,并以通道1中的数据计算出了同相和正交相信号,所设计的搜索和跟踪方法灵活有效,为接收机能够快速地对GPS信号实现捕获和跟踪提供了一定的保障.同时也使得GPS软件接收机对信号处理改用软件来实现,拥有了极大的灵活性.     

一种HFC接入网带宽拍卖分配算法

针对HFC接入网单频点带宽合理分配以及频点组内负载均衡的问题,提出了一种基于多标拍卖的HFC接入网带宽分配算法．边缘资源管理器负责拍卖带宽资源,业务代理向其提交投标集合,采用改进的多标拍卖算法分配带宽资源．通过用户接纳控制和预留最低QoS带宽的方法保障多媒体业务的QoS．利用业务代理的用户接纳策略使频点组达到负载均衡．理论分析和实验结果表明,该算法通信开销小,时间复杂度低,能合理有效地分配带宽资源,并使频点组内达到负载均衡．     

基于旁路通道的片上网络差别型服务实现方法

针对面向实时应用的片上多处理系统对片上网络提出的低延迟和低抖动通信质量要求,提出一种高效的QoS实现方法.该方法对于路由器中的旁路通道采用预先申请和动态调度机制,根据任务的通信需求和优先级制定了合理的资源分配和冲突处理规则.其中低延迟服务机制利用旁路和专用虚通道使延迟敏感消息尽快转发,低抖动服务机制利用虚通道保留技术和自适应路由算法维持突发消息的传输连续性.实验结果表明：与仅基于优先级和专用虚通道的QoS方法相比,该QoS方法使延迟敏感消息的平均延迟降低了41%,突发消息的平均延迟差异降低了39%,能为片上系统应用提供高质量的差别型服务.     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.     

基于时间触发光纤通道网络的交换调度算法

提出了一种基于时间触发的光纤通道网络数据交换调度算法,在基于端口序号进行轮询调度(vp-RRM)算法的基础上增加了流量自适应机制。该算法对光纤通道网络中的传输数据按TT、RC、BE等业务类型分队列缓存,将队列长度与交换调度的优先级建立关联,可明显改善非均匀业务流的交换调度效率。经仿真及实验验证,该算法吞吐量性能在非均匀业务流下较vp-RRM明显提升,更加适用于TTFC网络的事件触发业务的交换调度。     

热工过程工业以太网中混合调度算法的研究

为提高工业以太网通信的实时性、确定性以及可靠性,分析了现有工业以太网的通信机理,提出了一种新的实时通信机制;并针对热工过程中随机负载的特点,提出混合调度算法．机理分析和仿真结果表明,该算法对具有随机负载的热工过程有很好的实时性．     

基于时间槽的可降带宽核心网视频业务动态资源预约算法

为了解决未来核心网络中大容量、低延时视频业务的服务质量保证问题,以视频会议业务为例,在基于软件定义网络的核心网络框架下,将视频会议请求解析为多个资源请求,以时间槽为单位进行带宽资源的提前预约,提出一种可降带宽的资源预约算法. 在进行动态资源预约时,若发现在某个时间比例内链路不满足视频业务带宽需要,则采用降带宽的方式进行处理,以避免视频业务在某个较短时间段内因带宽不满足需求而导致预约失败. 仿真实验结果表明：相比不采用降带宽的动态资源算法,该算法能够有效提高视频业务资源预约的成功率,参会方个数越多,时间槽越小,成功率的提升越大.