基于分层PCE的多域最小代价路径启发式算法

智能光网络技术和P2MP(点对多点)技术的融合将能够极大地促进光组播业务的发展。文章针对多层多域光网络中的P2MP业务,提出了一种 MDMPH(基于分层PCE(路径计算元素)的多域最小代价路径启发式)算法,并进行了仿真分析。与传统的PDB(基于逐域路径)算法、E-BRPC(基于扩展的反向回溯)算法以及 CTB(基于核心树)算法相比,MDMPH 算法能够计算出代价更小的P 2 MP路径树。     

基于PCE架构的多域光网络安全建路机制

多层多域是未来大规模光互联网络的必然趋势,如何在缺乏全局信息的条件下构建安全可靠的光路或光树,是光网络分域管理后面临的一个新问题。文章在分析基于PCE(路径计算单元)架构的多域光网络建路机理的基础上,剖析了其算路阶段与建链阶段存在的安全威胁,包括主动攻击和被动攻击两大类,围绕身份认证、数据源认证、加密、数字签名和隐私保护问题,利用TLS(传输层安全)、身份密码学和TCP(传输控制协议)认证选项等安全性技术,提出了针对PCEP(PCE协议)和GMPLS(通用多协议标签交换)RSVP-TE(基于流量工程扩展的资源预留协议)的安全建路机制,有效提升了多域光网络建路过程中的机密性、完整性、真实性、抗抵赖性、新鲜性和私有性。     

一种MAKLINK图多节点链路建模的路径规划研究

针对传统MAKLINK图规划路径线路改变时,其最优化路径易与环境约束条件冲突的问题,提出了在MAKLINK图中各链路上增加节点数目的方法,以提高系统建模的适应性和鲁棒性。设计的多节点链路通过dijkstra算法得到更为理想的次优化路径,由蚁群算法进行迭代计算获得最优化路径,实现了在保证路径适应度的前提下,提高优化路径对环境约束条件的适应性。实验结果表明,与基本MAKLINK图路径规划算法相比,多节点链路的建模路径规划算法可有效提高次优路径的建模精度,最优路径的适应度值较单节点链路减小了1.43%,具有一定的建模优势。     

基于PCE的光网络中的一种多域并行信令机制

在基于PCE(路径计算单元)的多域智能光网络中,对各域间有效的资源信息交互对的光路径分配提出了新的挑战,并且光路径的建路仍然存在传统的串行处理方式导致的时延问题。为了更好地应对这一挑战、解决时延问题,文章在PCE技术的基础上,提出一种MDPS(多域并行信令)机制,并提出一种SCE(信令控制单元),以实现快速的跨域光路分配。该机制充分利用H-PCE(层次化PCE)技术,采用"主PCE/多个子PCE"的主从架构,每个子PCE均配备了SCE。通过主PCE与SCE的交互,各域分别独立并行地完成域内信令过程,以实现跨域光路径连接的快速建立。仿真结果表明,所提出的多域光网络快速光路径分配机制能够有效解决上述问题,并能有效提高光路径的分配效率。     

一种新型的基于PCE的多层多域GM-PLS／ASON光网络体系结构

With the development of large-scale, multi-region and multi-layer networks, policy-based and constraint-based path computation is more and more complicated and dynamic routing becomes one of the key issues in GMPLS/ASON networks. To combine the advantages of both GMPLS control plane and PCE, novel dual routing engine architecture of multi-layer and multi-region scalable optical networks is proposed in this paper. The collaboration of group engine and unit engine makes it effective to optimize path computation especially under the condition of complex multi-constraints. The functional architecture of dual routing engine is detailed. Different potential co, operation relationships between group engine and unit engine are investigated and simulation results for multi-region and multi-layer routing schemes are analyzed.     

一种基于资源传输路径拓扑有效性的链路预测方法

链路预测旨在利用网络中已有的拓扑结构或其他信息,预测未连边节点间存在连接的可能性。资源分配指标具有较低复杂度的同时取得了较好的预测效果,但在资源传输过程的描述中缺少对路径有效性的刻画。资源传输过程是网络演化连边产生的重要内在动力,通过分析节点间资源传输路径周围拓扑的有效性,该文提出一种基于资源传输路径有效性的链路预测方法。该方法首先分析了节点间潜在的资源传输路径对资源传输量的影响,提出资源传输路径有效性的量化方法。然后,基于资源传输路径的有效性,通过对双向资源传输量进行刻画,提出了节点间传输路径的有效性指标。在12个实际网络数据集上的实验测试表明,相比其他基于相似性的链路预测方法,该方法在AUC和Precision衡量标准下能够取得更好的效果。

     

基于深度卷积神经网络的多节点间链路预测方法

目前,链路预测的研究主要针对拓扑结构变化缓慢的社交网络,集中在单节点对的链路预测.本文针对拓扑变化频繁的机会网络,提出一种基于模式分类的多节点间链路预测方法.该方法基于混沌时间序列理论确定机会网络的切片时间,采用状态图表征网络的拓扑结构,借助深度卷积神经网络在特征提取上的优势,从状态图的演化过程中提取机会网络的结构特征,根据当前特征推断未来链路的演化模式,实现多节点间的链路预测.在ITC（Imote-Traces-Cambridge）真实数据集上的实验结果表明,相比于基于CN（Common Neighbor）、AA（Adamic-Adar）、Katz等预测方法,本文方法具有更好的精度和稳定性.     

多约束路由的分层计算方法

针对多约束参数限制下服务质量路由的寻找问题,提出一种分层式计算思想。设想把路由计算方式分为两层,第一层工作是计算源与目的节点间的可达路径集,第二层则是在路径集中寻找满足条件的路由。研究出一种可达路径集计算方法,在此基础上推出了具体的分层式路由计算方法,采用由少到多逐一增加串联链路和节点数量递进方式进行,一旦寻找到满足条件的路由,则给出结果,退出计算。通过算例详细介绍了路径集与路由寻找的计算方法,并论证了路径集算法的正确性,阐明了路由新算法的时间复杂性及诸多优点,提出了适应多约束参数传输的状态信息交换协议改进建议。通过仿真实验验证了路由新算法的正确性,同时也说明新算法完全能够满足实际需要。     

基于多域分层的机载雷达作战实验系统设计

对机载雷达作战实验仿真是提升雷达和电子战系统作战能力、验证战术方法的有效手段。按照仿真粒度的不同, 采用多域分层的思想, 构建作战域、实体域、信息域和物理域的作战实验仿真系统层次结构; 将战术过程抽象为作战实体状态变化过程, 采用时间-实体-任务-顺序的思想将电子战交互进程转变为实体变量组状态变化过程, 实现了战术组件化; 建立了不同重频下信号检测模型; 分析了仿真实验的设计方法和时序过程; 最后, 结合典型的雷达对抗实验, 对比单一干扰样式和复合干扰样式的干扰效果, 验证了作战实验仿真系统的有效性。     

QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法

链路故障的恢复,不仅仅是选择一条连通的备份路径问题,还应考虑网络业务故障恢复过程中的QoS需求。针对此问题,该文基于多备份路径策略,构建概率关联故障模型和重路由流量丢弃量优化目标。并基于该优化目标,以业务的QoS需求为约束,建立故障恢复问题的数学模型,提出一种QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法。该算法构建单条备份路径时,以最大程度地减少重路由流量丢弃为目标,并采用改进的QoS约束的k最短路径法进行拼接,且给与高优先级链路更多的保护资源。此外还证明了算法的正确性并分析了时间空间复杂度。在NS2环境下的仿真结果表明,该算法显著提升了链路故障恢复率和重路由流量QoS满足率,且QoS约束条件越强,相较于其它算法优势越明显。     

光网络安全及其拓扑结构隐藏方法

全光网络有独特的优势和特殊的脆弱性.按照分层观点讨论了全光网络的安全性和可能的解决方法.探讨了光网络拓扑结构隐藏方法,给出一种简化连接方法.最后指出全光网络安全需要关注的问题.     

光网络中基于路径计算单元的路由机制研究

针对大规模多层多域光网络群故障发生时的网络受损情况,提出基于路径计算单元(PCE)架构的跨域路由算法进行快速恢复,并基于OMNet平台对多层多域路由方案进行了性能仿真分析。结果表明,基于PCE架构的路由策略在群故障发生时能够大大减少网络中的路径计算请求泛洪信息,降低路由计算收敛时间,可以提高全网剩余资源的资源利用率,为业务的快速恢复提供了路由基础。     

A Kind of Topology Aggregation Algorithm in Hierarchical Wavelength-Routed Optical Networks

In large scale networks composed of several hierarchical subnetworks, topology aggregation is implemented for both scalability and security consideration. However, due to the special characteristic of optical wavelength-routed networks, existing topology aggregation algorithms cannot be applied directly for topology compression. In this paper, we propose a kind of topology aggregation algorithm suitable for hierarchical wavelength-routed optical networks, thereby considering information of residual wavelengths on network links. Basically, our topology aggregation algorithm is based on a transition matrix technique for constructing a full mesh topology and asymmetric star approach for a more compact topology. Simulations with randomly-generated networks show that topology information compression can be achieved with a little loss of its accuracy: the ratio of border node pairs with representation deviation being well below 10%. Results also indicate that the advantage of our algorithm is also behaved on reducing the amount of link-state-advertisement messages and making networks less vulnerable to propagation delay of these messages over communication links. This work is supported by National 863 Program 2003AA122220.     

基于非对称有向网络的拓扑抽象算法研究

网络规模的扩大导致了路由可扩展性的下降,因此未来的网络将向着分层多域的层次路由体系结构发展.在层次路由中,每个路由域通过拓扑抽象算法对内部拓扑进行汇聚并广播给外部节点,拓扑抽象算法将直接影响到网络的路由性能.本文提出了一种用于非对称有向网络的新型拓扑抽象算法——SHEF算法,该算法结合了面向源的拓扑抽象方法和最小生成树的概念,基于重边优先的准则对非对称的有向网络进行拓扑抽象和汇聚.仿真结果证明,该算法的权值偏差比传统方法减少了75%,较好地解决了路由信息复杂度和准确性之间的矛盾,具有良好的路由性能.     

基于最大公共路径匹配的拓扑推断算法

针对存在节点动态加入和退出的网络,提出了一种基于最大公共路径匹配的拓扑推断算法.该算法根据背景流量影响对“三明治”包中两个小包进行排序重组,利用重组后的“三明治”包对节点对相似度进行计算,以提高节点对相似度的估计精度;利用TTL跳数信息选择匹配路径,按照公共路径长度匹配搜索新加入节点的插入位置,减少测量过程中所需的探测次数,提高拓扑推断的效率.仿真结果表明,该算法能提高网络拓扑结构推断的准确性和效率.     

网络路由节点拓扑结构自动分析系统的实现

由于现代网络越来越复杂,想要快速地得到从本地到目标网络的路由信息越来越复杂.基于MFC环境,设计了通过运用Traceroute功能得到一系列本地与目标网络之间各跳路由信息,并结合统计的方法对关键路由进行分析,在终端图形化地得到本地与目标网络的路由拓扑,统计到达一定网段的关键路由.通过在实际中对部分网络的测试,证明了系统在监测和分析网络路由结构上的功能,具有广泛的实用价值.     

Fuzzy Least-Congested Path Routing and Improved Remote-Path Routing based on Hierarchical Information in WDM Networks

Although routing schemes based on global knowledge make most optimal routing decisions, they will occupy many resources to keep the state information of the network up-to-date. In this work, we describe a fuzzy least-congested path (FLCP) routing algorithm based on hierarchical information. Simulation shows that the blocking probability using FLCP is very near to the blocking probability using the least-congested path routing (LCP) algorithm based on global information. Under heavy traffic load, the FLCP algorithm is superior to the exhaustive algorithm (EA) and the LCP algorithm with unit information cost. The FLCP algorithm provides better routing, even with incomplete information. Thus, the algorithm requires less information of the network, particularly under heavy traffic load. In addition, an improved remote-path routing approach is provided to reduce the blocking probability of connection requests to a node that is many hops away from the source node.     

局部构造邻居最优能耗路的拓扑控制算法

无线传感器网络拓扑控制算法的首要任务是减少节点的能量消耗,从而延长整个网络的生存时间。而传感器节点大部分的能量消耗在无线通信模块。在分析了拓扑控制算法所基于的两种模型(UDG,MG)以及两种不同性质的网络(homogenous net,heterogeneous net)的基础上,考虑到在通常情况下,无线通信的能量消耗与通信距离的3次方成正比。基于此,针对能否设计一种选择邻居的标准,使邻居间的链接都是最小能耗链接这一问题,给出了一种构造最小能耗路的邻近图算法MEP(MG)。证明了算法具有连通性和1-spanner特性。     

Green Architecture for Dense Home Area Networks Based on Radio-over-Fiber with Data Aggregation Approach

The high-density population leads to crowded cities. The future city is envisaged to encompass a large-scale network with diverse applications and a massive number of interconnected heterogeneous wireless-enabled devices. Hence, green technology elements are crucial to design sustainable and future-proof network architectures. They are the solutions for spectrum scarcity, high latency, interference, energy efficiency, and scalability that occur in dense and heterogeneous wireless networks especially in the home area network (HAN). Radio-over-fiber (ROF) is a technology candidate to provide a global view of HAN's activities that can be leveraged to allocate orthogonal channel communications for enabling wireless-enabled HAN devices transmission, with considering the clustered-frequency-reuse approach. Our proposed network architecture design is mainly focused on enhancing the network throughput and reducing the average network communications latency by proposing a data aggregation unit (DAU). The performance shows that with the DAU, the average network communications latency reduces significantly while the network throughput is enhanced, compared with the existing ROF architecture without the DAU.     

基于蚁群算法的无线传感器网络数据聚合路由算法

传感器网络为减少冗余数据的传输耗能。降低延迟,需要在路由过程中采用数据聚合技术。文中采用定向传输方式,在消息路由机制基础上提出了一种基于蚁群算法的数据聚合路由算法。该算法主要思想在于将节点能耗、传输距离与聚合收益3方面作为启发因子,通过一组称为“蚂蚁”的人工代理寻找到达汇聚节点的最优路径。该算法利用蚁群算法的正反馈效应来达到数据汇集的目的,不需要网络节点维护全局信息,因此是一种实现数据聚合在能量与时延上折中的分布式路由算法。理论分析和仿真结果说明了新算法的有效性。