无线Mesh 网络低干扰组播

不同于无线传感器网络和移动Ad Hoc网络,无线Mesh网络中的组播主要侧重于提高吞吐量,而干扰是影响吞吐量的重要因素。在构建组播拓扑时,传统的方法主要考虑最小价值或最短路径,而通过减少干扰来提高组播性能的研究较少,且它们的干扰计算方法都采用单播的思想,并不适合于组播。例如,当n个接收节点同时从一个节点接收数据时,在组播中这n个接收节点之间不存在干扰,而在单播中认为存在干扰。因此,提出了组播冲突图来计算组播干扰,给出组播树干扰的定义。可以发现,求最小干扰组播扰树是NP完全问题,然后提出基于万有引力的启发式算法构建具有较小干扰的组播树。为了适用于多信道的情况,提出了满足不同干扰范围的多跳信道分配算法。最后,仿真结果显示,与MCM相比,所提出的算法无论是在单天线单信道还是多天线多信道下,都能取得较高的吞吐量和较低的延迟。     

无线Mesh网络组播路由协议

组播服务是无线Mesh网络面向实际应用的一种重要服务,网络层组播路由协议则是服务实现的核心支撑协议.无线Mesh网络独有的结构特征、性能要求以及多射频、多信道和多速率的引入使得许多传统组播路由协议无法直接进行应用,近几年来,已有不少针对特定无线Mesh网络的组播路由协议相继提出.归纳总结了协议的设计目标、原则和分类方法;阐述了各类典型协议的主要机制,并就这些协议的技术特点和性能差异进行了详细比较;最后结合无线Mesh网络的发展趋势和协议面向实际混合业务环境的实用化目标分析了多射频、多信道以及多速率对组播路由的影响,指出了基于实测环境和实际业务需求建立组播路由跨层优化模型与具体优化机制的重要性.     

认知无线Mesh网络中一种协助的分布式组播调度算法

认知无线Mesh网络是下一代无线宽带通信系统的主要形式之一,它能通过使用授权网络未使用的频谱资源来提高网络带宽.组播是一种应用非常广泛的无线业务需求.本文主要研究CR-Mesh路由器和CR-Mesh终端之间的组播调度问题.由于CR-Mesh路由器和CR-Mesh终端具有可用信道异构的特征,这将导致无线业务组播的时间变长.本文的目标是最小化无线业务组播的时间,提出一种基于节点协助的分布式组播调度算法DAMSA,通过同组成员或者其他组成员的协助达到降低组播时间的目的.通过大量的仿真发现,我们提出的DAMSA算法不仅降低了无线业务需求的组播时间,而且提高了系统的吞吐量.     

认知无线Mesh 网络中QoS 约束的组播路由算法

对认知无线Mesh网络中满足QoS约束的联合组播路由及频谱分配问题进行研究,提出了一个针对该问题的求解框架,包括问题描述、解决方案的表示、适应度函数以及频谱分配算法.基于两种具有代表性的智能计算方法:遗传算法、模拟退火,提出了两种满足端到端延迟约束的组播路由及频谱分配算法GA-MRSA和SA-MRSA.这两种算法追求的目标是最小化组播树信道冲突总数,并且在获得较低的信道冲突数的情况下,还能占用较少的信道.仿真结果表明,所提出的两种算法能够达到预期目标,获得较低的信道冲突总数.     

无线Mesh网络中基于业务价值的组播带宽分配方案

高延迟及低效益是无线Mesh网络中开展流媒体业务面临的主要问题。为解决该问题,首先赋予组播业务价值,该值反映了业务的网络优先级及效益优先级,并提出一个基于组播价值优先级的组播带宽分配方案。该方案第一阶段实施基于价值优先级的不区分业务类型的静态分配,通过对高价值业务的优先调度,实现了组播价值最大化及带宽效益最大化。在拥塞时,实施第二阶段的基于业务带宽需求调整及抢占的动态分配,保证了低时延约束业务的服务质量。仿真与常见算法的比较表明,所提出的方案在保证业务网络服务质量的同时,能实现带宽效益最大化。     

认知无线Mesh网络中权重感知的组播路由算法

提出了一种无线组播业务权重感知的无线链路权值计算算法(links weights computing, LWC),在此基础上,提出了一种基于动态规划的满足QoS约束的分布式组播路由与频谱分配算法(weight-aware multicast routing algorithm, WMRA).WMRA算法的目标是最小化总的信道冲突值,同时考虑已接受组播业务的权重,高权重的组播业务相比低权重的组播业务具有较低的信道冲突值.WMRA算法首先采用LWC算法计算无线链路权值;然后,基于动态规划分布式地计算最小信道冲突值;最后,进行组播路由路径的构造,并进行频谱分配.仿真结果表明WMRA能达到预定目标,获得较低的信道冲突值.     

EMSM:一种有效的无线Mesh网络流媒体组播策略

采用网络编码的方法能够提高无线Mesh网络流媒体组播的吞吐量,但也引发了不公平性和延迟增加的问题.针对这两个问题,提出一种有效的无线Mesh网络流媒体组播策略EMSM.EMSM基于用户积分值来控制信道质量好与差的用户之间的公平性,采用网络编码感知获得节点解码的能力,有效地选择信宿集,降低对信道质量好的用户带来的不公平性.在每个Mesh路由器节点采用双队列机制和有效的原始编码选取策略降低系统延迟.仿真实验结果表明我们提出的EMSM策略不仅降低了系统的延迟,而且质量好与差的信道之间的不公平性得到了很好的解决.     

组播业务发展思路

组播技术实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够有效地节约网络带宽、降低网络负载，是最为适合的多点通信业务支撑技术。组播技术在多媒体会议、远程教学、游戏和仿真、股票信息实时传送等多点通信业务等诸多方面都有广泛的应用。本文介绍了组播的核心概念和目前通用的组播协议；并针对组播业务需求和运营管理中面临的问题，介绍了华为公司提出的电信级的可运营、可管理的“可控组播”解决方案，包括信源管理、用户管理和组播安全控制等方面的内容。     

无线Mesh网络组播差错控制协议性能分析

从理论上对典型的无线Mesh网络组播差错控制协议BLBP、LBLBP以及HLBLBP的性能进行分析,通过MATLAB对各协议在不同丢包率情况下的重传次数、信道占用时间及端到端平均时延等性能进行实验仿真。研究结果表明：HLBLBP的整体性能最优,但其未考虑某些信道质量较差的节点对整个网络性能的影响。     

一种认知无线Mesh网络中负载均衡的组播路由算法

提出了一种负载均衡的无线链路权值函数及计算算法LBWC,在此基础上,提出了一种满足QoS约束的负载均衡组播路由与频谱分配算法LMRS2A.LMRS2A的目标是:在满足无线组播业务QoS约束的情况下,均衡化网络的负载,最小化传输次数,优化网络资源的使用.LMRS2A算法首先采用LBWC算法计算无线链路的权值,进行负载均衡组播树的构造,然后采用基于无线广播特性的QoS约束频谱分配算法WBA2S对无线链路进行信道分配.仿真结果表明LMRS2A能达到预定目标,不仅避免了拥塞节点的产生,而且需要较少的传输次数.     

WDM网状网中用于动态流量疏导的一种辅助图模型

为解决WDM网状网络中的动态流量疏导问题,提出一种收发器节约的辅助图（TSAG）模型,对辅助图的边分配不同的权值可以实现不同的疏导策略.基于该模型提出一种收发器节约的算法（TSABAG）.作为对已有的链路捆绑辅助图（LBAG）的改进,使一些特定的流量不占用疏导端口,从而达到节约网络资源的目的.实验表明,TSAG模型节约使用的收发器数,提高了波长利用率,降低了阻塞率,并且运行时间比较短.     

WDM网状网自适应动态流量疏导算法

针对WDM网状网络中的动态流量疏导问题,基于分层辅助图网络模型,提出了一个自适应动态流量疏导算法,根据不同的业务请求和网络疏导能力,启动相应的流量疏导策略,达到合理地分配网络资源,从而降低网络平均阻塞概率的目的。仿真结果表明,提出的算法可以有效地改善网络性能。     

Wavelength Assignment for Realizing Parallel FFT on Regular Optical Networks

Routing and wavelength assignment (RWA) is a central issue to increase efficiency and reduce cost in Wavelength Division Multiplexing (WDM) optical networks. In this paper, we address the problem of wavelength assignment for realizing parallel FFT on a class of regular optical WDM networks. We propose two methods for sequential mapping and shift-reversal mapping of FFT communication pattern to the optical WDM networks concerned. By sequential mapping, the numbers of wavelengths required to realize parallel FFT with 2ⁿ nodes on WDM linear arrays, rings, 2-D meshes and 2-D tori are 2^{n − 1}, 2^{n − 1}, 2^{max (k,n − k) − 1} and 2^{max (k,n − k) − 1} respectively. By shift-reversal mapping, the numbers of wavelengths required are max (3× 2^{n − 3},2), 2^{n − 2}, max (3× 2^{max (k,n − k) − 3},2) and 2^{max (k,n − k) − 2}. These results show that shift-reversal mapping outperforms sequential mapping. Our results have a clear significance for applications because FFT represents a common computation pattern shared by a large class of scientific and engineering problems and WDM optical networks as a promising technology in networking has an increasing popularity.     

一种新的WDM网状网中的动态子通路保护算法

论文研究了业务量疏导WDM网状网中的生存性问题,提出一种新的基于优先级的自适用子通路保护算法(PASPP)。该算法在为子通路寻找保护通路时,高优先级业务可以通过抢占低优先级的业务保护通路来提高其连通率,而同时对低优先级业务也能提供部分保护。仿真结果表明,该算法有较好的性能。     

WDM网状网络中静态流量疏导的收发器节约辅助图模型

对于WDM光网络中的静态流量疏导,提出了一种收发器节约的辅助图形（TSAG）模型。基于辅助图提出了一种收发器节约的方法（TSABAG）,针对不同的流量可以给辅助图中不同的边分配不同的权值,以实现不同的疏导策略。仿真试验证明,TSAG模型极大地节约了占用的收发器资源,而且拥有较高的吞吐量。     

WDM全光网络中优化组播路由的遗传算法

在WDM网络中，路由和波长分配是紧密联系在一起的，即在建立光连接的过程中，不但需要确定路由，还要为该路由分配合适的波长资源。该文给出了一种遗传算法以解决在给定一组时延受限的组播请求的情况下，如何为这些组播请求建立合适的组播路由树，从而使得该组组播树所占用的波长数最小的问题。通过使用一种合适的二维染色体编码表示，并设计适合问题的交叉和变异操作，从而算法可以有效地搜索假设空间，实验模拟结果表明了该算法具有快速有效的特点。     

基于博弈均衡的WDM光网络动态恢复策略

提出一种基于博弈论和D*思想的动态均衡启发式算法，求解波分复用(WDM)光网络中波长级恢复问题。算法将网络中的各边代价与当前波长使用情况综合考虑，运用博弈论原理动态构建估计函数，实现了WDM光网络的高效恢复。仿真结果表明，该算法能有效地降低光路阻塞，提高恢复率，其快速和智能特性能够满足恢复时间的要求。     

Policy-Based Grooming in Optical Networks

This work presents a discussion about policies and architecture to aggregate Internet Protocol/Multiprotocol Label Switching (IP/MPLS) traffics within lightpaths. The scenario is that of IP/MPLS client networks over an optical network. It is well known that aggregating lower traffic flows (e.g., packet-based LSPs—Label Switched Path) within higher traffic flows (e.g., lambda-based LSPs) is considered an effective way to maximize the use of the optical network resources. In this work, the policies are divided into two groups. The first one, which solely considers the class of the flow (High Priority—HP or Low Priority—LP), consists of simple policies meant to aggregate packet-based LSPs within lightpaths. In this group, the policies we have defined intend to reduce the optical network overhead to remove and reroute LP LSPs. The second group presents more sophisticated policies taking into account the possibility of having to deal with further transport faults. In this case, the grooming is better planned and the defined policies tend to reduce the negative impact when a failure is detected in the optical transport network. Our approach has been implemented to validate the policies and the results for each group are showed and discussed.     

Traffic grooming, routing, and wavelength assignment in WDM transport networks with sparse grooming resources

While a single fiber strand in wavelength division multiplexing (WDM) has over a terabit-per-second bandwidth and a wavelength channel has over a gigabit-per-second transmission speed, the network may still be required to support traffic requests at rates that are lower than the full wavelength capacity. To avoid assigning an entire lightpath to a small request, many researchers have looked at adding traffic grooming to the routing and wavelength assignment (RWA) problem. In this work, we consider the RWA problem with traffic grooming (GRWA) for mesh networks under static and dynamic lightpath connection requests. The GRWA problem is NP-Complete since it is a generalization of the RWA problem which is known to be NP-Complete. We propose an integer linear programming (ILP) model that accurately depicts the GRWA problem. Because it is very hard to find a solution for large networks using ILP, we solve the GRWA problem by proposing two novel heuristics. The strength of the proposed heuristics stems from their simplicity, efficiency, and applicability to large-scale networks. Our simulation results demonstrate that deploying traffic grooming resources on the edge of optical networks is more cost effective and results in a similar blocking performance to that obtained when distributing the grooming resources throughout the optical network domain.