基于分解协调的SWCC-OBS网络路由选择研究

针对稀疏分布有限波长转换能力的光突发交换(SWCC-OBS)网络容易出现的高丢包率和负载不均 衡问题,建立了稀疏分布OBS全网丢包率的数学模型。为了克服模型求解过程中多 变量带来的非 线性问题,对影响全网突发丢包率的参变量进行分解预估和反馈更新,求得全网对应业务流 模型下的优化 路由路径,获得了全网突发数据的近似最低丢包率。仿真实验表明,在SWCC-OBS网络中, 本文提出的路由 选择模型及分解协调的路由选择算法,不仅能有效地避免突发数据包间的相互冲突、降低了 全网丢包率,而 且能很好地适应突发数据业务的动态变化,保证了网络的负载均衡和较低的丢包率。     

一种基于网络风险的路由波长分配算法

大多数RWA(路由波长分配)问题研究都是基于阻塞率、负载均衡、信号损伤和物理攻击的,很少涉及到业务与链路工作状态的依赖关系,然而链路的失效必然造成全网业务安全性能的下降。文章从业务风险的角度描述链路失效对全网业务的影响,提出了一种基于网络风险的RWA算法——R-RWA。在路由分配阶段,该算法把具有较小网络风险的路由方案分配给光路请求,以降低链路失效对全网业务的影响。仿真结果表明,与经典SP(最短路径)算法相比,该算法可以有效地降低网络的安全风险,提高网络的抗风险能力。     

WDM光网络中一种备用路由下支持优先级的波长分配算法

研究了WDM光网络中的动态业务下的波长分配问题,在无波长转换器的条件下提出了一种改进的动态门限算法.该算法不仅能保证高优先级请求有较低的阻塞率,同时还能优化低优先级请求的阻塞率,从而改善全网的平均阻塞率.此外,该算法利用负载均衡算法,能更加精确地描述波长分配对全网状态的影响,从而更加有效地利用了网络资源.计算机仿真结果证明了该算法的有效性.     

异构无线网络多用户多业务接入中多目标优化控制方法研究

针对多异构网络重叠覆盖、多用户多业务共存环境下,用户最大化传输速率易致网络负载不均衡的问题,提出一种基于非支配排序遗传算法的业务接入控制方法。该方法首先以传输速率最大化及网络负载最均衡为目标,以带宽资源受限为约束,构建了传输速率最大化及网络负载最均衡的双目标优化模型;然后基于多目标优化方法非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)求解该业务接入控制问题。仿真结果表明,所提算法兼顾了用户的传输速率需求及网络间的负载均衡,取得较好的效果。     

带有负载均衡机制的网状WDM网络抗毁策略研究

研究了带有负载均衡机制的抗毁网状WDM网络,旨在保证网络具有抗毁能力的同时尽量减少全网光域所使用的资源,即在选择工作路径和保护路径时尽量保证全网的负载均衡。以波长数量最小化为优化目标,建立规划模型分别对多纤网状WDM网络中的共享路径保护和共享链路保护策略进行了研究,同时辅以负载均衡机制对网络资源利用率进一步优化。仿真结果表明,该结构在保证网络抗毁性的同时,能够有效地减少全网总体所需的波长数,降低网络成本。     

考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法

针对系统保护通信专网局部节点与链路业务负载过重的问题,提出一种考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法。首先,阐述了系统保护通信专网的概念,分析了局部节点和链路业务负载过重的问题;然后,构建了综合考虑业务特性和备份路径的负载均衡路由规划优化模型,实现了模型的负载均衡路由规划求解;最后,以某省系统保护通信专网光传送网(OTN)拓扑为仿真网络,采用PSCPlanner电力通信网规划平台与K条最短路径(KSP)算法进行了对比实验。仿真结果表明:该方法均衡了链路容量,降低了业务请求拒绝率,有效地分配了网络资源。     

WDM网络中基于负载平衡的动态波长路由算法

在WDM网络中，路由和波长分配（RWA）算法是一个焦点问题．当前的RWA算法多是考虑路径跳数或全网拥塞程度，并没有分析各个链路的具体情况．文中提出一种WDM网络中能实现负载平衡的路由算法——最大波长跳数比值（MWHR）算法。基本思想是：根据各备选路径的跳数和其经过的各链路上的可用波长数信息。计算该路径的优先选取权值，优先选取权值最大的路径．仿真表明，该算法在保证较低的阻塞率情况下，能有效的将业务负载均衡分布在网络中的所有链路上．     

一种软件定义无线网络负载均衡架构及算法

软件定义网络( SDN)为实现异构无线网络中的负载均衡提供了新的思路。设计了一种软件定义的无线网络负载均衡架构,并提出对应算法。首先,根据接收信号强度构建候选网络列表;其次,根据各候选网络的可用负载比率标准差进行负载差异分级;再次,将服务质量匹配度函数和负载均衡指数线性组合成联合优化函数,并根据负载差异分级对联合优化的权重进行动态调整,合理设置门限进行接纳控制。与传统算法相比,所提算法一方面可使各类业务阻塞率明显降低大约20%,另一方面使不同网络的归一化负载更加接近。该算法在进行网络负载均衡的同时,能够有效降低业务阻塞率,从而有效提升异构无线网络的整体性能。     

异构无线网络业务接入多目标优化控制算法

提出了一种应用于异构无线网络环境的基于多目标优化的业务接入控制算法.该算法以业务占用总资源最少、业务阻塞率最低和网络间负载最均衡为目标建立了多目标优化控制模型,采用高斯和戒上型组合隶属函数将多目标问题模糊化,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化为单目标问题,并通过遗传算法求得最优解.仿真结果表明,所提算法能在兼顾各网络资源高效利用的同时,保证业务接入的可靠性,并相对于参考算法有效降低了业务阻塞率.     

一种适用于星地网络的流量负载均衡算法

在星地网络的背景下,为了降低由于地面网络链路负载过高导致的传播时延,提出了一种适用于星地网络的负载均衡算法。算法基于网络的链路容量设置一个链路资源利用率作为阈值,当发现路径出现过载的时候分成两步进行路径的预规划：第一步,运用蚁群算法为链路过载的数据流选择其他的路径,以满足地面网内部的负载均衡;第二步,如果仍出现链路超阈值的情况,通过卸载延迟容忍数据流来执行地面与卫星网络之间的负载均衡。仿真结果表明,设定自适应的过载阈值可以有效降低链路的拥塞,与现有算法相比该算法不仅可以更加均匀地分配地面网络中的流量,而且借助卫星网络使地面网络的平均时延降低了18.3%,提高了网络的服务质量。     

Load balance in hierarchical routing network

In this article, the problem of load balance in hierarchical routing network is studied. Since conventional shortest path first (SPF) algorithm over aggregated topology in hierarchical routing network may result in worse routing performance, a traffic sharing path selection algorithm and a variable weight scheme are put forward for hierarchical routing network, which can equilibrate the utilities of link resources and reduce the blocking probability of connections with the improvement on survivability. Simulations are conducted to evaluate proposed variable weight and traffics balance (VWTB) algorithm, which combines traffic sharing and variable weight. From the simulation results, it can be found that the proposed VWTB algorithm can balance the traffics and equilibrate the utilities of link resources significantly.     

基于粒子群优化算法的数据中心网络流量调度策略

为解决当前数据中心网络存在链路负载不均衡及带宽资源浪费问题,提出了一种基于粒子群优化算法的流量调度策略.该策略结合软件定义网络控制器可获取全局网络拓扑信息的特性,依据当前链路带宽资源状况及网络流量的带宽需求建立目标函数.首先,根据流的源地址和目的地址找出最短路径集,通过定义粒子聚合度判断算法是否有陷入局部最优的趋势;然后,结合约束条件与目标函数,利用优化的粒子群算法从最短路径集中找出网络流量的最佳调度路径.实验结果表明,相比于其他算法,该算法有效地提高了网络平均吞吐量,获取了较低的丢包率,从而减轻了带宽资源的浪费,更好地实现了网络的负载均衡.     

一种新的基于混沌神经网络的动态路由选择算法

针对通信网的路由选择问题,提出了一种动态路由选择的混沌神经网络实现方法。所提出的此方法具有许多优良特性,即暂态混沌特性和平稳收敛特性,能有效地避免传统Hopfield神经网络极易陷入局部极值的缺陷。它通过短暂的倒分叉过程,能很快进入稳定收敛状态。实验证明了本算法能实时、有效地实现通信网的路由选择,并且当通信网中的业务量发生变化时,算法能自动调整最短路径和负载平衡之间的关系。     

A unified enhanced particle swarm optimization‐based virtual network embedding algorithm

Virtual network (VN) embedding is a major challenge in network virtualization. In this paper, we aim to increase the acceptance ratio of VNs and the revenue of infrastructure providers by optimizing VN embedding costs. We first establish two models for VN embedding: an integer linear programming model for a substrate network that does not support path splitting and a mixed integer programming model when path splitting is supported. Then we propose a unified enhanced particle swarm optimization‐based VN embedding algorithm, called VNE‐UEPSO, to solve these two models irrespective of the support for path splitting. In VNE‐UEPSO, the parameters and operations of the particles are well redefined according to the VN embedding context. To reduce the time complexity of the link mapping stage, we use shortest path algorithm for link mapping when path splitting is unsupported and propose greedy k‐shortest paths algorithm for the other case. Furthermore, a large to large and small to small preferred node mapping strategy is proposed to achieve better convergence and load balance of the substrate network. The simulation results show that our algorithm significantly outperforms previous approaches in terms of the VN acceptance ratio and long‐term average revenue. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Hop-Limit Path Mapping Algorithm for Virtual Network Embedding

Virtual network (VN) mapping which deals with the allocation of network resources from the shared physical substrate to individual VNs is one of the key challenges for the application of realizing network virtualization. While a variety of state-of-the-art algorithms have attempted to address this issue from different aspects, the challenge still remains for mapping virtual link with hop count constraint. This paper presents a fast approximation path mapping algorithm to address this issue by formulating such virtual link mapping problem as a path-flow mathematical programming model, which aims to minimize the maximum link load factor. Through the use of the primal–dual method, a fully polynomial time approximation algorithm is proposed to solve this model. The experimental results show that the proposed algorithm can effectively solve the problem of path mapping with hop limit.     

Minimum delay algorithm based on time aggregated graph in DTN network

The DTN network has the characteristics of dynamic topology change,thus the routing algorithm of static network can not solve the routing problem of time-varying network,and can not support fast transmission of given tasks.The existing time-variant routing algorithm CGR (contact graph routing) uses the earliest contact to obtain the shortest path,but because of the influence of the order of the connectivity period,the CGR algorithm has low link utilization.To solve this problem,the method of finding the shortest path was proposed.Besides,in order to characterize the relation between the different connect periods of the same link,the time series of node cache was added to the time aggregated graph.Based on this,the end-to-end multi-path shortest delay routing algorithm for the known task requirements was proposed.Finally,the feasibility of the algorithm was proved by an example.     

OBS网络中基于拥塞避免的提前偏射路由研究

突发竞争是OBS(光突发交换)网络需要解决的关键问题,偏射路由作为一种有效的竞争解决方案而被广泛研究。文章提出了一种基于拥塞避免的提前偏射路由算法,利用周期性反馈的网络拥塞信息按一定概率提前偏射部分突发包。与传统的最短偏射路由算法相比,本算法达到了避免拥塞以及均衡网络负载的目的。仿真结果表明:文章所提算法在突发丢失率、吞吐量以及平均链路利用率方面性能都有所提高。     

基于图注意力网络的服务功能链路径优化研究

服务功能链(SFC)路径生成旨在为用户提供高速率、低延迟的多样化网络功能定制服务。现有的SFC路径选择算法大多都针对特定网络拓扑结构或使用单一评价指标,存在泛化性弱、评价标准单一的问题。针对此,该文提出基于图注意力网络(GAT)的SFC路径选择优化模型(SFC-GAT),其核心不再固定网络拓扑结构,而是将SFC路径选择问题建模为路径注意力问题。通过重新设计路径选择图和路径更新策略方式,增强模型泛化性;从时延和负载能力综合角度评价路径优化效果,解决路径性能单一评价问题。仿真实验结果表明:相比于约束下最短路径和最小过载路径选择策略,SFC-GAT至少能提高12%和7%选择路径综合性能。     

面向节点异构的能耗感知虚拟网络映射算法

在底层网络节点异构的环境中,能耗优化的虚拟网络映射问题并不是最小化工作节点和链路数。该文针对此问题,构建底层网络节点和链路的负载能耗模型,并以能耗最优为目标,建立虚拟网络映射问题的数学模型,提出一种能耗感知虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段以最小化能耗和协调链路映射为原则,将虚拟节点映射至综合资源能力最大的底层节点上,并采用改进的能耗感知k最短路径法进行链路映射。仿真结果表明,该算法显著减少虚拟网络映射的能耗,且底层网络节点异构性越大,能耗优势更为明显。