基于最优刚性图的链路质量与能量的拓扑控制算法

针对目前无线传感器网络研究中网络能量利用率低和通信链路不可靠等问题, 提出一种基于最优刚性图的网络拓扑优化算法. 该算法通过建立包含链路质量和能量两方面内容的链路权值函数来构建链路可靠性强、能量利用率高的网络拓扑结构. 研究结果表明, 所构建的拓扑具有平均节点度低和链路性能好等优越特性. 仿真结果表明, 与现有拓扑控制算法相比, 所提出的算法能够更有效地减少能量消耗, 从而延长网络寿命.

     

适用于ZigBee网络的借地址分配算法

无线传感器网络使用ZigBee技术默认的分布式地址分配机制(DAAM)为节点分配地址时没有考虑到网络拓扑结构的优化,造成了网络深度的浪费。为此,提出一种ZigBee网络分布式借地址分配(DBAA)算法,通过为节点分配两跳通信范围内的空闲地址优化网络拓扑,从而提高节点获得地址的成功率。理论分析和仿真结果表明：DBAA算法在地址分配成功率、平均通信开销和平均耗时方面性能优于DAAM和SLAR方案。     

移动传感器网络节点快速一致性滤波定位

针对移动传感器网络拓扑结构的动态特性,提出了一种快速卡尔曼一致性滤波定位算法。该算法依据Mc- tropolis准则,仅利用通信节点之间的RSSI值快速调整融合步长。在网络拓扑结构未知的情况下,利用卡尔曼一致性 滤波定位算法实现位置求精。仿真结果表明,与Saber算法相比,该方法能够在降低通信量的同时,提高节点的定位 精度,适合移动传感器网络。     

关于多跳链路负载均衡的拓扑控制算法

拓扑结构是无线传感网络(WSN)的基础,通过对网络拓扑结构的控制,可使网络资源得到合理高效的利用.本文在经典邻近图算法的基础上,考虑到链路通信能耗最小化和均衡性的问题,提出一种新的基于本地信息的公平选择机制.通过分析多跳链路的结构特点,得出节点间相互选择的权值参数,并将节点的初始能量和剩余能量计入权值,使节点选择的数据链路传输节点是自己的逻辑邻节点.对比K-邻近图算法,实验结果显示,本文算法可使网络能量消耗更加均衡,能够延长网络生存周期.     

基于InfiniBand的多链路mesh/torus大规模并行系统互连网络

在大规模并行系统中,系统级互连网络的设计至关重要.InfiniBand作为一种高性能交换式网络被广泛应用于大规模并行处理系统中.mesh/torus拓扑结构相较于目前普遍应用于InfiniBand网络的胖树拓扑结构拥有更好的性能与可扩展性.尽管如此,研究发现,用传统的mesh/torus拓扑结构构建InfiniBand互连网络存在诸多问题.分析了传统网络拓扑结构的缺陷,并提出了一种基于InfiniBand的多链路mesh/torus互连网络.这种改进型的拓扑结构通过充分利用交换机间的多链路可以获得比传统mesh/torus网络更高的带宽.另外,同时给出了与该网络拓扑结构相配套的高效路由算法.最后,通过网络仿真技术对提出的算法进行了评估,实验结果显示提出的路由算法相较于其他路由算法拥有更好的性能与可扩展性.     

基于地址转发表的链路层拓扑发现算法

为了发现链路层网络拓扑结构,基于地址转发表提出了一个算法.算法分析了生成树中交换机下行端口地址转发表,按照交换机间直接连接规则确定交换机间的端口连接关系,对于不满足直接连接规则的交换机端口对,将待确定连接关系交换机的下行端口中记录的所有交换机分割成互不相交的子树,该下行端口即通过不可网管设备(如hub)与这些子树的根节点相连.测试结果表明,算法不仅能发现交换机间的连接关系,还能发现hub等不可网管设备的存在,适合异构网络的拓扑发现.     

Ad Hoc网络中通信有效的密钥协定协议

基于双线性对和层次路由协议提出了一个Ad Hoc网络中通信有效的密钥协定协议,使逻辑密钥协定模型和实际网络拓扑结构对应,支持初始群密钥的建立和动态更新,通信量较小。对范围较大、设备处理能力较强,但通信环境稍差的网络非常有效。     

高性能网络交换机的主要技术研究

高性能网络交换机是提高网络宽带、提升网络性能的交换式网络互连设备,是高速局部网络发展的核心和关键。以研制成功的高性能 网络交换机系列为背景,系统地论述以太网／快速以太网交换机的总体结构、交换技术、交换方式、帧转发机制及工程实现等。     

并行BP算法在WDM环网上的波长分配

波长分配是光网络设计的基本问题,设计波长分配算法是洞察光网络通信能力的基本方法。不同的并行算法具有不同的通信模式,如何在光互联网上实现这些通信模式,同时优化波长分配问题,是当前一个颇受关注的研究领域。神经网络计算的一个重要特点是大规模并行计算,该文基于WDM环网络,讨论了在其上实现并行BP算法的波长分配问题,设计了将完全二分图结构Kmn,通信模式嵌入环网的方案,给出了在WDM环网络上实现并行BP算法所需的最小波长数。     

基于端口流量的物理网络拓扑发现方法研究

物理网络拓扑从第二层反映出交换机之间的连接关系,它在网络管理系统中具有重要的地位。文章通过对交换机端口流量的分析,提出在交换式以太网中利用端口流量进行物理网络拓扑发现的方法,即端口流量法。该方法适用于多数交换式以太网环境,在实验环境中较好地发现物理网络拓扑。     

并行LU分解的通信模式在WDM环网上的波长分配算法

波长分配是光网络设计的基本问题，设计波长分配算法是洞察光网络通信能力的基本方法．不同的并行算法具有不同的通信模式，如何在光互连网上实现这些通信模式，是当前一个颇受关注的研究领域．本文基于WDM环网络，针对矩阵的并行LU分解，构造了一种并行LU分解的通信模式，讨论了将该通信模式嵌入在环形光网络中的波长分配问题．在解决该问题的过程中，得到了将一种特殊的二分图结构的通信模式嵌入在环网中的波长分配算法．通过分析和证明得到了在WDM环网上实现该并行LU分解通信模式所需的最小波长数．     

基于权重学习的图像最大权对集胚配模型

在图匹配模型中权重的设置对匹配性能有很大影响,但直接计算的权重往往不符合匹配图像的实际情况。为此,参照二次分配问题的图匹配学习思想,给出一阶和二阶最大权对集模型的权重学习计算方法。一阶最大权对集模型直接采用图像特征点作为图的顶点,而二阶最大权对集模型则采用某些特征点之间的连接边作为顶点,2个模型都可以通过Kuhn—Munkras算法求解。一阶最大权对集模型在本质上等价于二次分配问题的线性情况。在CMUHouse数据库上的图像匹配实验结果表明,二阶最大权对集模型优于一阶最大权对集模型,且两者在学习计算时的性能也优于直接计算的情况。     

机载时间敏感网络流量调度算法性能研究

时间敏感网络是由IEEE802.1工作组开发的一套确定性实时通信的协议标准,定义了以太网传输的时间敏感机制,适用于机载安全关键系统网络通信;流量调度机制可以有效保证机载时间敏感网络实时可靠通信,时间感知整形器和帧抢占是典型的TSN流量调度算法,目前还没有针对机载业务的传输需求进行性能评估;通过分析TSN系统架构及调度算法的核心特性,基于机载网络拓扑,提出一个机载时间敏感网络的数据流传输时延模型,并进行了数学推导,使用离散仿真工具构建TSN网络仿真平台,对三种典型网络流量调度算法进行验证,得到了流量传输时延性能的上界值,分析了流特性参数对调度算法选择的影响;最后,对机载应用流量调度算法的选择进行了总结。     

Network partition for switched industrial Ethernet using genetic algorithm

The network partition problem in switched industrial Ethernet is analyzed, which is shown to be equivalent to a multi-objective optimization problem: the network partition should reduce the inter-network communication, and simultaneously make the network traffic be evenly distributed over the respective sub-networks. Furthermore, the switch capability must be respected when assigning devices to sub-networks, which sets constraints for the optimization problem. This is a new problem that has not been modeled before. Then genetic algorithm is proposed to search near-optimal solution for this network partition problem. When designing the fitness function and genetic operators, the communication characteristics of industrial control network, such as the existence of controller and one-way communication of field devices, are considered. Finally, a simulation research is carried out to investigate the effectiveness of the proposed genetic algorithm.     

基于动态监控器的安全局域网

从体系结构角度,提出一种新的局域网安全解决方案。该方案采用透明计算机进行集中统一存储,用星型结构作为局域网的拓扑结构,并且在网络中心节点引入监控器。监控器拥有局域网的主动控制权,对各个网络部件之间的通信过程实施强制访问控制,以实现对终端与终端之间及终端与外网之间的通信数据的过滤和动态物理隔离。     

基于投影的二分网络链接预测

提出基于投影的二部网络链接预测算法。算法首先将二部图投影为一个单部图,在此基础上定义了潜在边的概念,使得对二分网络链接的预测仅在潜在边中进行,大大降低了预测算法的复杂度。定义了潜在边所覆盖的模式以及模式的权重,通过潜在边所覆盖的模式的权重来计算潜在边的可信度,并将其作为该潜在边上存在实际链接的评分。实验结果表明,所提算法能够有效地提高链接预测的速度和结果的精度。     

网络层与链路层综合拓扑发现算法及其实现

为了实现对网络的有效管理与监控,采用层次化模型,提出了一种基于广度优先遍历的探索式拓扑发现算法。该算法将底层的设备发现与顶层的拓扑关系分析分离开来,在顶层利用图的相关理论,实现了网络层拓扑与物理网络拓扑的完整发现。与现有方法相比,该算法解决了网络层拓扑与数据链路层拓扑发现相互独立的问题,增强了其实用性。算法在中联通综合网络管理平台中的成功应用表明了其有效性。     

网络拓扑发现算法的研究

网络拓扑发现的算法和实现技术是衡量网络管理系统性能的一个重要方面,基于大多数网络设备都支持的SNM P协议,设计了一个网络拓扑自动发现系统的算法。该算法可发现指定深度网络内所有路由设备及指定子网内所有活动主机,并对一些关键技术的实现细节进行了分析。