基于网络演算的CAN总线延迟上界计算方法

以网络演算为理论工具,提出一种基于网络演算的CAN总线延迟上界计算方法.参考漏桶模型,建立了CAN总线的到达曲线模型,参考速率延迟模型,建立了CAN总线的服务曲线模型,推导得出了CAN总线延迟上界的计算式.通过仿真实验得到了各个数据帧的到达曲线、服务曲线和延迟上界,验证了所提方法的有效性,该方法具有输入参数少、计算量小和求解速度快的特点.与相关研究比较分析,该方法综合考虑了总线通信速率和各个数据帧的优先级、产生周期和数据长度对延迟上界的影响,因而具有更好的适应性和通用性,可以为CAN总线系统分析、设计与优化提供理论依据.     

基于网络演算的网络控制系统确定性延迟模型

延迟对网络控制系统（NCS）的研究有着重要的影响．针对控制网络的特殊性,总结、拓展了网络演算理论,结合控制网络拓扑结构以及数据调度策略,得出了基于网络演算理论的NCS网络一般性延迟模型及延迟上界,使得对NCS确定性延迟的研究更符合完备性的要求．     

基于网络演算的无线Mesh网时延上界

无线Mesh网是一种新型宽带接入通信网络,端到端时延上界分析的准确性会直接影响网络的QoS保障。针对无线Mesh网传统时延边界分析方法没有考虑当前节点处理时延对后一个节点到达曲线的影响,造成时延上界计算不紧致的问题,利用(ρ,σ)模型作为数据流到达曲线,延迟-速率函数LR作为数据流服务曲线,同时考虑前一个节点的处理时延对后一个节点到达曲线的影响,推导出无线Mesh网中单节点、单路径和多路径传输时延上界,并利用数值分析方法得到网络服务速率、流量分配方式、多路径数目等因素对时延上界的影响。仿真结果表明,与传统方法相比,以上计算得到的无线Mesh网时延上界更接近实际仿真值。     

基于双子代数理论的网络建模与分析

本文研究了双子代数尤其是极大代数理论在计算机网络建模与性能分析中的应用.采用极大代数分析了令牌桶的输入输出特性,得到了(b,ρ)令牌桶在极大代数下的状态空间方程组与传输矩阵;提出了基于极大代数的网络演算,定义了极大到达曲线与极大服务曲线,利用这两个概念得出了极大代数下有关延迟以及输出流突发性的定理.最后采用基于极大代数...     

基于双子代数理论的网络建模与分析

本文研究了双子代数尤其是极大代数理论在计算机网络建模与性能分析中的应用。采用极大代数分析了令牌桶的输入输出特性,得到了(b,ρ)令牌桶在极大代数下的状态空间方程组与传输矩阵;提出了基于极大代数的网络演算,定义了极大到达曲线与极大服务曲线,利用这两个概念得出了极大代数下有关延迟以及输出流突发性的定理。最后采用基于极大代数的网络演算对非抢占优先级多路复用以及保证速率服务器两个模型进行了分析,得出了两种模型各自在极大代数网络演算下的服务曲线。本文还把基于极大代数的网络分析方法与基于极小代数的分析方法进行了比较,阐明了基于极大代数方法的优点与适用场合。     

基于网络演算的交换式以太网实时特性分析

交换式以太网在网络控制系统中的应用关键问题是实时能力,为此采用一种新型实时性能分析工具——网络演算,对交换式以太网实时能力进行确定性的分析和研究。针对FIFO调度算法,对两级树型拓扑结构的交换式以太网系统建立了通信模型,推导出各网络元素的到达曲线和服务曲线,由此得到了最大时延、所需缓冲区大小、输出突发量等实时业务流的主要参数解析表达式;利用推导所得结论计算了实时业务流的最大网络时延。     

网络演算数值计算库的并行改进算法

网络演算作为一种确定性的排队理论,已经在网络性能分析领域取得了巨大的成功.作为网络性能分析自动化的重要基础,网络演算工具箱的性能和速度直接决定了网络演算理论能否应用于大规模网络的性能分析.尽管目前已经有一些面向分段线性伪周期函数的网络演算工具箱,但是这些工具箱在处理阶梯函数形式的到达曲线和服务曲线模型时效率较低.通过对网络演算数据计算算法的分析,该算法具有较高的并行性.提出一种网络演算数值计算库的并行计算方法,通过充分发掘算法的并行性以大幅度提高网络演算工具箱的并行计算效率,使得网络演算理论可以应用于大规模计算机网络的性能分析.     

基于网络演算的无线自组网TCP丢包率上界研究

精确的TCP丢包率上界对无线环境下TCP协议的性能改进具有指导意义;对进入无线自组网节点的TCP数据流进行漏桶管制,节点为TCP流提供基于速率-延迟(Rate-Latency)模型的服务保障,在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导了TCP数据流的丢包率上界模型;在网格拓扑的无线自组网环境下,TCP数据流丢包率的仿真结果都在数值计算的上界范围之内,表明基于网络演算的无线自组网TCP丢包率性能上界模型具有较好的性能.     

网络演算的矩阵解释

网络演算是离散事件动态系统理论在计算机网络中的应用,网络演算通过到达曲线和服务曲线计算网络的性能参数,这两个概念封装了复杂的理论背景,从而易于在实际中应用,但对到达曲线和服务曲线概念的理论研究比较缺乏.文中采用幂等矩阵的角度描述到达曲线和服务曲线,演算的过程成为矩阵运算,通过结合矩阵双子理论和余理论的研究结果,得出了由矩阵表演算的基本定理.研究表明,幂等矩阵理论为网络演算提供了很好的理论解释.文中还提出一种基于变换矩阵的方法求某些网络元素的服务曲线.     

AFDX网络传输性能分析

AFDX (avionics full duplex switched ethernet)作为一种基于Ethernet技术的全双工数据交换航空电子数据总线,它不仅避免了Ethernet数据传输冲突和碰撞的问题,而且在减轻重量的基础上提高了数据传输率;在设计的过程中,为了保证数据传输的实时性和可靠性,确保数据传输的确定性和无丢失服务,网络传输性能测试分析是设计人员必须考虑的问题;由此一种简单快捷的基于网络演算NC (network calculus)理论进行总线性能传输和测试的方法被推导出来,目的是通过数学评估和仿真的手段分析不同航空电子AFDX数据总线和网络拓扑结构的传输性能,分析的主要目的针对3个重要的网络延迟参数指标(延迟、预留缓冲区和输出数据流);开展这方面的研究有利于在航电总线设计初期帮助设计人员发现问题,尤其是应用于保证航电数据总线无丢失确定性服务方面;除此之外,还比较了目前存在的延迟计算的几种常用方法,并通过仿真举例说明了这种方法的应用.     

基于网络演算计算保证服务端到端延迟上界

归纳总结了网络演算,阐明了网络演算的两个基本工具——进入曲线和服务曲线,得出了服务曲线存在瓶颈效应、端到端延迟的理想与近似确定性上界、提供保证服务网络节点的服务曲线需求等结论,计算了服务曲线以速率等待时间及PGPS(packetizedgeneralizedprocessorsharing)形式表示的保证服务端到端延迟确定性上界.     

自相似环境中端到端延迟上界

论文对网络队列系统性能定量分析新型数学工具——网络微积分学进行了归纳和总结,利用网络微积分学证明了利用分形漏桶整形器对自相似业务进行整形不会增加网络端到端延迟上界,计算了通用处理器共享下以分形漏桶包络轨迹为到达曲线和以速度等待时间函数为服务曲线的端到端延迟确定性上界。     

基于网络演算的流量整形模型

流量整形对QoS(quality of service)控制有着重要的影响.总结并优化了最近几年发展起来的能够深刻透视计算机网络业务流控制问题的网络演算技术,采用网络演算技术建立了包括贪婪无损失整形器、无缓冲区整形器及固定缓冲区长度整形器的一般性模型,获得了3种整形器的输入/输出特性以及整形器可提高QoS控制机制的效率等结果.     

On applying stochastic network calculus

Performance evaluation plays a crucial role in the design of network systems. Many theoretical tools, including queueing theory, effective bandwidth and network calculus, have been proposed to providemodeling mechanisms and results. While these theories have been widely adopted for performance evaluation, each has its own limitation. With that network systems have become more complex and harder to describe, where a lot of uncertainty and randomness exists, to make performance evaluation of such systems tractable, some compromise is often necessary and helpful. Stochastic network calculus (SNC) is such a theoretical tool. While SNC is a relatively new theory, it is gaining increasing interest and popularity. In the current SNC literature, much attention has been paid on the development of the theory itself. In addition, researchers have also started applying SNC to performance analysis of various types of systems in recent years. The aim of this paper is to provide a tutorial on the new theoretical tool. Specifically, various SNC traffic models and SNC server models are reviewed. The focus is on how to apply SNC, for which, four critical steps are formalized and discussed. In addition, a list of SNC application topics/areas, where there may exist huge research potential, is presented.     

基于随机网络演算的LTE网络端到端时延分析

长期演进计划LTE(Long Term Evolution)由第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation PartnershipProject,3GPP)提出,是下一代高速无线网络通信的重要标准.LTE网络中的数据传输性能评价是学术界与工业界重要问题.但是,无线信道的时变性使得LTE网络中性能评价的复杂度大大增加.文中利用随机网络演算对LTE网络中不同数据流的到达和服务进行建模,建立了对LTE网络进行数据传输时端到端(End-to-End,E2E)时延分析的框架,并通过数值分析验证了所建立框架的有效性.