一种自相似网络可靠性分析模型

利用ON/OFF模型产生自相似流量,提出了一种基于排队延迟的自相似网络可靠性分析模型。将节点和到达信息流视为G/M/1/B排队模型,利用大偏差理论得到节点平均排队延迟时间,进而得到网络各种工作状态下全网平均排队延迟时间。再利用延迟阀值得到各种工作状态下的网络可靠性,进一步得到全网可靠性。通过模拟计算,得到了给定拓扑结构网络的可靠性与自相似程度、ON/OFF源数量以及节点缓存大小之间的关系。     

基于FBM的自相似网络平均排队延迟分析

利用分形高斯噪音(Fractional Gaussian Noise(FGN))模型应用快速傅立叶变(Fast Fourier Transfer(FFT))而生成自相似流量,建立了一种基于分形布朗运动的自相似网络平均排队延迟分析模型.采用理论分析和实际测量流量的仿真结果均表明:随着缓存增大,各种自相似程度下的平均排队延迟也在增大;小缓存时,自相似程度低的平均排队延迟大,而大缓存时,自相似程度越高的网络,平均排队延迟越大;负载越大,平均排队延迟越大.     

基于排队网络的流水线模拟器任务缓存新分析模型

流水线软件模拟器是嵌入式微处理器软件仿真系统的关键技术,提出对嵌入式微处理器流水线仿真系统的排队网络建模与缓存大小分析方法.对SPARC-V8流水线模拟器建立M/M/1/N型排队网络模型,分析指令到达及服务阻塞机制.为了解决模型计算中的阻塞问题,在排队网络模型中增加"保持节点",得到扩展的等价排队网络模型.采用近似计算迭代算法,得到系统性能评价指标,并建立排队网络节点性能关系曲线,确定各功能模块的任务缓存大小.根据得出的任务缓存计算值设置流水线软件模拟器实际缓存大小,实验表明模型计算数据与实际运行数据基本一致.该评价方法对嵌入式微处理器流水线仿真系统的建模与性能分析具有重要的指导意义.     

基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法

针对空间信息网络的自相似分组业务流、星上交换节点的有限缓存资源,提出一种基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法。构建了基于VOQ的空间信息网络星上Crossbar交换节点模型,依据空间信息网络业务流的自相似性,通过建立虚通道自相似排队模型,估算出各个虚通道的缓存溢出概率,再根据其溢出概率采用贪婪算法来实现缓存资源的优化分配。仿真分析了在自相似分组业务流下优化分配算法和均匀分配算法的性能。结果表明,在相同缓存开销下,优化分配算法可以有效降低分组的平均时延;在同等分组平均时延下,分组业务流自相似程度为0.8和0.6时,可分别节省缓存开销约25%和17.4%。     

内容中心网络中基于节点相似度的协作缓存算法

针对内容中心网络中ALWAYS缓存策略节点存储空间利用率低、内容访问时延大、整体网络缓存性能低下的问题,提出了一种依据节点相似度的协作缓存算法。该算法优先将兴趣包转发至最相似节点,增大相关请求的就近响应概率;同时保证在缓存决策中的同一副本在协作节点间不重复存储,在降低冗余的同时增加了缓存多样性。实验结果表明,与现有算法相比,该算法在减少路由跳数和请求时延的同时提高了缓存命中率。     

负载相似节点分布解决传感器网络能量洞问题

基于多跳路由的传感器网络,靠近sink的节点由于要转发更多的数据,其能量消耗较快.能量消耗的不平衡导致了sink周围产生能量洞(energy hole),造成能量浪费,远离sink的节点还有大量的能量,但产生的数据不能传送到sink.研究了传感器网络的能量洞问题.在网络的连续空间状态下分析节点的负载分布特性,并研究空闲侦听(idle listening)对能量消耗的影响.基于分析结果,提出负载相似节点分布(load-similar node distribution)策略,即根据负载分布特性配置节点,负载重的区域配置较多的节点,以平衡各区域节点的能量消耗,解决能量洞问题.仿真结果显示,在不考虑空闲侦听能量消耗的情况下,与已有的一种非均匀节点分布和均匀节点分布相比,负载相似节点分布策略对网络寿命有显著改善;当考虑空闲侦听时,由于空闲侦听的能量消耗在总能量消耗中占较大比重,影响了网络寿命,但与其他两种节点分布策略相比,负载相似节点分布对网络寿命仍然有所改善.该分析模型和提出的负载相似节点分布策略可适用于其他多跳传感器网络.     

SNRS-一种自相似网络可靠性模拟器

在对比已有网络性能及可靠性模拟器优缺点的基础上, 采用下一事件法模拟消息在网络中的活动过程, 建立了一种自相似网络的可靠性模拟-SNRS.将网络节点和到达信息流之间视为G/M/I/B(或G/D/I/B)排队系统,模拟信息从产生到消失的活动情况,并统计排队过程中平均排队延迟和平均丢包率.通过可靠性指标公式计算自相似网络的可靠性,并对网络可靠性进行分析.SNRS能够支持多种拓扑结构和多种网络参数条件下的模拟,具有良好的用户界面,可以较好地适应网络的可靠性分析工作.     

基于自相似排队模型的片上网络缓存分配算法

为提升片上网络在自相似通信特征下的网络性能,依据片上网络数据流的自相似特性,通过建立虚通道自相似排队模型,提出一种基于自相似排队模型的片上网络缓存分配算法.算法首先利用已建立的排队模型计算虚通道缓存溢出概率,然后依次为溢出概率最大的虚通道缓存队列递增缓存深度,每次增加一个微片,直至达到总缓存配额阈值.实验结果表明,与现有的基于排队模型的算法相比,文中算法在相同缓存开销下可获得更小的平均包延迟,在同等平均包延迟下可节约25％的缓存开销.     

DTN中基于生命游戏的拥塞控制策略

为了应对容迟网络中拓扑结构剧烈变化、节点间连接频繁中断等问题,报文通常采用"存储—携带—转发"的方式进行传输:节点将报文存储在缓存中,携带报文直到遇到合适的机会才将报文转发给其他节点.因为缓存有限,这样的传输方式会使节点缓存溢出,导致拥塞的发生.在容迟网络环境下提出一种基于生命游戏的拥塞控制策略(game of life based congestion control strategy in delay tolerant networks,GLCCS),并将其应用于Epidemic路由方式.GLCCS借鉴生命游戏的演化思想,依据邻居节点中持有特定报文的节点比例来决定节点本地缓存中相应报文的操作.同时还提出了基于全网信息的报文排队机制和丢弃策略,依据传递或者丢弃一个报文对整个网络投递成功率的影响,计算出报文的效用值,按照效用值对缓存中报文进行排队和丢弃.在机会网络模拟器ONE中对仿真移动模型和真实运动轨迹进行模拟,实验结果表明,GLCCS与其他拥塞控制策略相比提高了投递成功率,减小了网络时延、丢包率以及负载比率.     

一种基于节点中心性近似算法的ICN协作缓存策略

为了降低信息中心网络(Information Centric Networking, ICN)缓存冗余度和平均接入代价,提出一种基于节点中心性度量近似算法的协作缓存策略Centrality Metric Approximation Algorithm (CMAA)。考虑到精确计算最短路径的工作量对缓存性能的影响,CMAA策略利用最短路径近似估计值以提高节点中心性的计算效率,将节点中心性近似度量加权融合值、节点热度和缓存利用率三者作为缓存影响因子,计算得出兴趣包转发路径各节点的缓存优先级。在多种实验条件下对CMAA进行仿真实验,结果表明与LCE (Leave Copy Everywhere)和CLFM (Cache “Less for More”)相比,CMAA在平均缓存请求时延变化不大的情况下,可有效地提高缓存命中率,降低平均接入代价,从而改善缓存系统性能。