基于矢量映射的多约束服务质量路由计算

针对多维矢量计算多约束服务质量路由出现实际传输路径与源节点期望路径并非一致问题,研究提出矢量映射方式的多约束服务质量路由计算方法。通过数学方法和物理概念相结合的方式,从原理上阐述了新算法矢量映射的合理性,并通过算例和仿真实验方式验证,新算法只需一次性计算就可以获得源节点到各节点保持路径一致的路由。     

基于Grover搜索的多约束路由算法

寻找满足多约束条件的QoS路由是网络业务能否顺利实施的关键,在研究和分析了当前多种典型相关算法的基础上,提出了一种基于Grover量子搜索思想的多约束路由算法。算法对路径采用了非线性路径长度的度量方法,分析了Grover搜索的特点和优势,根据Grover迭代的实现过程构建了操作矩阵和概率扩散矩阵,通过选择高概率的节点进行数据转发。仿真表明,该算法在最短路径获取和路由发现成功率方面都有高效的表现。     

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。     

多约束ATM网络路由选择的改进多标号算法

面向连接的ＡＴＭ网络为保证多种用户服务质量,要连接满足一个或多个约束的同时优化网络资源,这已经被证明是ＮＰ完合问题。本文提出了一种改进的我标号算法,用于解决网络中多个约束条件下的最优径选择问题。该改进算法可以在多项式级的复杂度内找出任意近似程度的最优路径,对于一个２００个节点的具体网络,实际运算结果表明,本文所提算法的循环粢以原始多标号法的１／３以下。     

下—代网络中多约束路由算法述评

随着新业务的不断涌现，对网络QoS的需求也呈现出多样性，未来网络必然需要提供多约束的QoS路由能力。首先介绍了QoS路由及其路由策略和路由信息发布机制，并在对路由中特征值的选择和构成规则进行分析的基础上，着重讨论了当前多约束路由算法几种类型，分析了算法的性能和特点。最后，分析探讨多约束路由未来可能的研究方向。     

一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法

该文针对现有的虚拟网络映射算法对网络中节点的拓扑属性考虑不够周到,导致其请求接受率和收益开销比较低的问题,将物理学里的场论思想引入了虚拟网络映射,并提出一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段,通过计算节点的拓扑势、节点的资源能力、待映射节点与已映射节点之间的距离,将虚拟节点映射至最佳的物理节点。在链路映射阶段,通过计算物理路径的可用带宽和路径跳数,将虚拟链路映射至最佳的物理路径。仿真实验表明,该算法在多种虚拟网络到达强度下的请求接受率和收益开销比均优于当前的虚拟网络映射算法。     

无线Ad hoc网络中基于拓扑的功率感知路由协议

无线Ad hoc网络中的节点通常是由电池提供能量,高效的节能策略在网络性能中具有非常重要的地位。为了降低网络能量的消耗,该文提出了一种TPR(Topology-based Power-aware Routing)协议。TPR协议主要利用无线传输中的多跳节能特性,通过建立节点的功率高效邻居集合,并用该集合去控制路由请求报文的转发过程,从而得以建立节能路由。计算机仿真验证表明,相比于现有的节能协议,TPR协议在获得较好节能效果的同时,并能在路由开销、路由发现时间、端到端时延等方面取得较好的均衡。     

基于蚂蚁算法的多约束QOS组播路由选择

描述了多约束QoS组播路由问题的网络模型,提出了一种解决该问题的改进的蚂蚁算法.该算法对网络进行预处理,生成初始解,并转化为网络的初始信息素分布,利用蚂蚁算法的正反馈特性调整信息量的分配,使之迅速收敛到问题的最优解.仿真表明,算法可以稳定地获得优于现有启发式算法的解,是一种有效的组播路由算法.     

基于全互连立方体的Ad Hoc网络自适应路由算法

路由算法是影响移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Network）性能的关键问题,现有的自主式组网方式及路由存在扩展性差或节点负载不均衡问题。本文提出一种基于全互连立方体（FCCN,Fully Connected Cubic Network）虚拟拓扑的层次结构及自适应路由算法,能自适应于无线链路不稳定和网络拥塞的状况,提供良好的网络扩展和负载均衡,并与现有分层结构路由算法进行了比较,最后通过仿真验证了其具有良好的吞吐率和负载均衡能力。     

基于虚拟通道的自适应路由算法

针对2D Mesh网络拓扑结构下NoC网络拥塞问题,文章提出了一个基于虚拟通道的NoC自适应路由算法(VARA)可以根据网络负载情况选择合适的路径,其中包括路径编码、负载适应度计算。当网络通信流超负荷时,通过缓冲区预分配法与漏桶模型来避免出现网络拥塞的现象。仿真结果表明,与XY路由算法及minimal OE(odd-even)路由算法相比,VARA具有更多可供选择的路径,降低了网络时延,提高了网络吞吐率,避免了网络拥塞。     

Toward energy‐proportional Internet core networks: an energy‐minimized routing and virtual topology design for Internet protocol layer

With the exponential growth of Internet traffic, the energy consumption issue of core networks is increasingly becoming critical. Today's core networks are highly underutilized most of the time because of the over‐provisioning and redundancy dimensioning, which results in severe energy inefficiency. In previous work, many non‐deterministic polynomial‐time hard mathematics formulation models have been proposed to minimize the energy consumption of core networks. However, effective heuristics are needed to solve these models in medium/large‐size networks. This work studies the energy‐minimized routing and virtual topology design problem of the power‐hungry Internet protocol (IP) layer in core networks, aiming to achieve an energy‐proportional IP layer by exploiting the variation of traffic with hours to reconfigure virtual topology and reroute traffic. We formulate energy‐minimized routing and virtual topology design as an Integer linear programming problem and propose a LR algorithm, a heuristic based on the Lagrangian relaxation, to solve this problem in a polynomial‐time. The simulation results indicate that the LR algorithm outperforms the best previous algorithm and can achieve a near energy‐proportional IP layer with significant power saving. Furthermore, a detailed analysis of simulation results is conducted, which suggests a design principle of network equipment to facilitate the power saving. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法

绿色网络是近年来网络技术研究的热点,以节能为优化目标的虚拟网络映射算法成为基于网络虚拟化技术中资源分配研究的重点.提出了应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法,重定义粒子群优化算法中的参数和粒子进化行为,以关闭底层网络节点和链路数量最多为适应度函数,在较低的算法复杂度条件下,获得绿色虚拟网络映射的最优解.仿真结果表明,与对比算法相比,静态环境下所提算法的运行时间大幅度降低;动态环境下所提算法的节点关闭率、链路关闭率、虚拟网络请求接受率均有所提升,算法运行时间也大大缩短.     

基于CMRA路由协议改进算法

为了延长无线传感网络的生存时间,需要设计满足高效率、低功耗的路由算法。一种CMRA（intercluster head multi-hop routing algorithm）算法被提出来,这种算法通过节点通信能量消耗模型建立最小能量路径树,但CMRA对于簇头选择的能量分配不均衡,造成簇头结点负载过重。提出一种新的路由算法CMRA-EE（CMRA-energy efficient）,在簇头选举阶段引入节点能量参数,同时将簇头节点能量与距离作为代价参数,从而平衡了网络节点能耗。通过仿真对CMRA-EE算法进行性能分析与评价,结果显示,CMRA-EE算法在延长无线传感网有效生存时间方面比CMRA算法有了明显的改善。     

基于智能天线和动态虚拟簇的均衡节能路由

为WSN提出了一种能量节省与能耗均衡相结合的路由算法SaDVC-Routing。该算法在辅助中继和智能天线的波束范围内构建虚拟簇,从簇内选择中继加权值最大的节点充当路由中继。根据节点能耗情况和节点间距离,利用波束扩展法对虚拟簇进行动态更新。如果波束宽度超过阈值或者中继节点死亡,则依据加权距离矩阵重新发起路由请求。仿真表明,算法既能有效降低能量消耗,也可以在局部和全局实现能耗均衡。     

Green optical backbone networks: virtual topology adaptation using a page rank‐based rating system

An energy‐aware virtual topology rating system is proposed in this work, which can be utilized as a tool during the virtual topology reconfiguration procedure in an optical backbone network in order to reduce its energy consumption. It is well known that maintaining a static virtual topology in Internet Protocol (IP)‐over‐Wavelength Division Multiplexing (WDM) networks is not energy‐efficient. To that end, virtual topology adaptation algorithms have been developed to adjust the virtual topology to the constantly fluctuating traffic load. While these algorithms achieve significant energy savings, further reduction on the total network energy consumption can be achieved through the proposed rating system. The proposed rating system is a modified version of the page rank algorithm, which ranks websites in the Internet based on their importance. The proposed rating system attributes ratings to lightpaths, which indicate the relative significance of a lightpath in the virtual topology in terms of energy consumption. The rating can be used during the routing procedure as an energy efficiency indicator, in order to increase the number of lightpaths that are deactivated from the reconfiguration mechanism and increase the utilization per lightpath. The proposed reconfiguration scheme (page rank‐based virtual topology reconfiguration) achieves up to 12% additional energy savings in comparison to an existing virtual topology reconfiguration algorithm at the cost of slightly increased average hop distance. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Towards energy efficiency in virtual topology design of elastic optical networks

Elastic optical networks offer a reliable platform for achieving energy efficiency by supporting extensive optical grooming of variable‐rate data traffic along with the traditional electrical data aggregation methods. The procedure of routing and spectrum allocation in a topology of nodes has explicit effect to the amount of consumed power. A new energy‐efficient method for designing the virtual topology in IP‐over‐elastic networks is introduced and evaluated. It is concluded that it consumes less power under different elastic transponder types, it designs the virtual topology using fewer transponders, and finally, there is a slight increase in the number of end‐to‐end lightpath hops. The proposed method is characterized by high performance and low lightpath establishment complexity. Therefore, it is suitable for a broad range of network configurations and transponder types.     

基于阈值判断的动态源路由协议算法优化设计

针对移动自组织网动态源路由协议(DSR)中旧路径中断至新路径建立期间存在的丢包和端到端时延问题,设计了一种基于阈值判断的路由发现和维护算法,以优化路由协议性能。该方法首先定义节点电池能量和节点接收信号能量双阈值等级,分别用于衡量节点和既存链路状态;然后修改路由发现和路由维护算法,使动态源路由具备阈值判断功能。分别对增强型动态源路由协议(EDSR)包传递率和端到端时延等性能随节点数目和移动速度等参数的变化规律进行了软件仿真。实验结果表明,节点数目超过150或者速度小于10 m/s时,EDSR端到端时延和包传递率优于DSR,其他性能基本相当,因此EDSR协议性能得到明显改善,为低速大规模移动自组网路由协议提供了重要参考。     

WSN中基于定向扩散协议路由算法的研究

定向扩散协议作为一种经典的以数据为中心的无线传感网络的路由协议,得到了广泛的认可。但是在复杂质询的应用中,定向扩散协议采用的泛洪质询算法的能效性非常低,本文在此基础上提出了一种改进算法,可以将复杂质询分成若干个子质询,节点在收到质询消息后,可以先通过向d跳之内的相邻节点收集信息来解决质询消息。并将改进算法与传统的泛洪质...     

基于相遇节点跨层感知的机会网络高效低时延路由算法

针对基于epidemic机制的机会网络路由算法未能及时感知相遇节点以及在数据分组交换过程中存在冗余的问题,提出了一种采用跨层感知相遇节点思路的机会网络高效低时延路由算法——ERCES（epidemic routing based on cross-layer encountered-node sensing）,通过在物理层、MAC层和网络层之间的跨层信息共享与协同,实现相遇节点及时感知,并且采用节点相遇后立即广播新数据分组、收到SV（summary vector）分组后优先发送目的节点为对方的数据分组、动态自适应发送HELLO分组、借助SV删除节点缓存中已到达目的节点的分组等新机制,减少控制和存储开销,降低分组时延。理论分析验证了ERCES算法的有效性,仿真结果表明：与经典的Epidemic Routing算法及其多个改进相比,ERCES算法的控制开销和存储开销分别减少8.2%和2.1%以上,数据分组平均端到端时延至少降低了11.3%。     

基于NS-2的无线网络路由实验设计

在计算机网络教学过程中,构建具有相当规模的物理无线网络实验环境不切实际。因此,文中在NS-2网络仿真器环境下,设计了3种典型的无线网络路由协议验证性实验,仿真实验直观再现了无线网络路由协议的工作原理,同时给出路由协议的性能评价指标,引导学生提出新的路由协议并进行创新性实验设计,培养学生的创新能力和科研素质。