基于动态调控的接入控制器内存调度策略

在网络流量较大的情况下,接入控制器对大量数据包进行处理的同时会造成内存调度频繁操作,并可能引起内存泄露以及大量内存碎片的产生,成为系统瓶颈所在.为了改善系统中的内存问题,介绍了接入控制器的整体构架以及内存分配的原理,并深入分析影响内存调度性能的因素,提出一种适合接入控制器的内存调度设计方案,并通过编程加以实现.通过池式内存的多种组合方式,采用高速算法将内存块灵活运用并加以监控,从而提高系统内存调度的整体性能,实现高效的上层应用开发.     

SDN多控制器场景下动态迁移策略

在软件定义网络(SDN)中多控制器部署问题常分为两类,静态部署和动态部署。文中针对静态部署方案在实现上无法实时均衡网络负载的局限性,提出动态场景下的一种多控制器部署策略,以优化网络中的迁移成本、过载次数与连接恢复时间。根据仿真实验,文中的动态迁移方案可将上述指标达到最优,具有理论正确性与现实可行性。     

动态自适应频谱的接入策略研究

认知无线电技术利用非授权频谱资源进行业务传输,缓和了目前通信业务飞速发展与频谱资源稀缺的矛盾。动态频谱接入技术通过感知频带,使认知用户能够伺机接入未被主用户占用的频谱空洞。但是在接入过程中,特别是在多个认知用户竞争接入相同的可用频谱资源时,往往面临认知用户间的冲突和各认知用户的QoS得不到保证的问题。文章重点介绍了目前国内外在多个认知用户接入策略上的一些研究成果,并对这些成果进行分析,提出了今后需要进一步研究的方向。     

基于频谱数据库的分布式动态频谱接入算法

频谱数据库是一种直接获得频谱信息的方式,针对在复杂多变的网络环境中用户之间缺少信息交互,研究了数据库协助和没有数据库情况下的动态频谱接入算法。一方面,次用户通过历史感知数据估计信道的可用性而进行信道选择,另一方面,次用户通过数据库获得更加可靠的频谱信息从而做出策略。证明了用户之间的博弈是一个超模博弈,通过提出的分布式学习算法能收敛到一个纯策略纳什均衡点。仿真结果表明,提出的联合数据库感知算法和数据库协助算法比依靠感知的结果收敛更快,获得的系统吞吐量接近最大,减少了用户决策的时延,提高了频谱利用率。     

基于负载通告的SDN多控制器负载均衡机制

多控制器负载均衡是SDN网络部署研究中关注的问题之一。该文针对多控制器间负载均衡的时间效率问题,提出一种基于负载通告策略的负载均衡机制(LILB)。该机制包括负载测量、负载通告、均衡决策和交换机迁移4个核心功能组件。借助于负载通告的能力,每个控制器可以在过载后无需收集其他控制器的负载信息而尽快完成均衡决策。为了减少负载通告带来的通信负荷和处理负荷,该文提出一个抑制算法来降低负载通告的频率。此外,该文还提出了最重过载控制器、迁移交换机和目标控制器的决策方法,以及目标控制器接受迁移请求的判定策略来避免控制器的负载震荡;并为支持交换机迁移过程中控制器角色的平滑切换设计了一种交换机迁移的消息交互机制。最后,在基于Floodlight和Mininet的实验环境中验证了所提出方法的有效性。     

基于SDN的负载均衡动态流量调整策略

在基于SDN的数据中心中,负载均衡问题一直是研究的热点问题。文中利用SDN控制器集中控制网络状态的特点,提出了一种动态流量调整(DFA)策略以达到网络负载均衡的目的。通过获得网络的实时状态,定义负载平衡度作为触发策略的阈值,可以在流量传输过程中动态调整传输路径。文中对该策略的实施过程进行了详细描述,通过仿真平台进行了实验。在不同负载情况下,对比实验结果表明,实施该策略的网络中心在平均时延、丢包率等方面均有更好的表现,网络整体性能提高了5%～10%。     

无线网络中基于图型演化博弈的动态频谱接入机制

无线网络中,为了实现用户高效的数据传输,针对用户的有限理性特性,提出了一种基于图型演化博弈的动态频谱接入机制,而图型博弈可以较好地反映用户之间真实的博弈关系。同时设计了一种动态频谱接入算法和与之对应的动态方程以降低博弈的复杂度,而且能以较快的速度收敛到Nash均衡并获得较高的系统吞吐量和效用。理论证明该动态方程具有全局逐步稳定性,当用户发生局部的理性偏移时依然能够保证较快收敛和较小性能偏离。仿真对比验证了该机制的上述优势。     

基于模糊神经网络的异构无线网络接入选择算法

针对现有异构无线网络基于模糊逻辑及神经网络的接入选择方法未能合理考虑网络负载状况的问题,提出一种基于RBF(径向基函数)模糊神经网络的接入选择方法.该方法以可接入网络的接入阻塞率相等为模糊神经网络参数强化学习的目标,对网络负载程度具有很好的动态适应性,实现了智能化的接入判决.仿真结果表明,该方法能有效均衡异构无线网络间的负载,保障实时与非实时业务的QoS,并且相对于负载均衡算法(MLB算法)降低了网络的接入阻塞率.     

软件定义网络中面向时延和负载的多控制器放置策略

在多控制器管理的软件定义网络(SDN)中,时延和负载是控制器放置问题(CPP)要考虑的重要因素。该文以降低控制器之间的传播时延、流请求的传播时延和排队时延、均衡控制器间负载为目标,提出一种控制器放置及动态调整的策略,其中包括用于初始控制器放置的负载均衡算法(BCRA)和遗传算法(GA),用于动态调整控制器负载的在线调整算法(ADOA)。以上算法均考虑网络连通性。仿真结果表明：在初始控制器放置时,在保证流请求的传播时延、排队时延和控制器传播时延较低的情况下,BCRA部署在中小型网络中时,其负载均衡性能与GA相近且优于k-center和k-means算法;GA部署在大型网络中时,与BCRA, k-center和k-means算法相比,使得负载均衡率平均提高了49.7%。在动态情况下,与现有动态调整算法相比,ADOA可以保证较低排队时延和运行时间的同时,仍能使负载均衡参数小于1.54。     

基于智能电网动态频谱接入方式研究

智能电网使用数据通信技术来收集和传送用于调度和决策的信息,从而更加有效和经济地使用电能。为了减少智能电网所需的数据传输能耗,尝试将认知技术用于从智能电表到数据集合单元(DAU)的数据传输。智能电表计量到的数据具有实效性(假定存在一个截止时间),必须快速传输,从而影响传输数据的准确性。本文采用吸收马尔科夫链,来分析计量数据的丢包率,及丢包造成的影响。     

Cooperative communication based access technique for sensor networks

ABSTRACT

The collaboration of users in communication systems is defined as cooperative communication. The cognitive radio, i.e. dynamic spectrum access technique, is a wireless communication technology that provides a great chance for unlicensed users to exploit the frequency bands in an opportunistic way. A wireless sensor network is a widely used communication technology composing of spatially distributed independent sensors in order to monitor physical or environmental circumstances. In this work, a new technique that unlicensed users become a cooperative relay when they are in idle mode is proposed. Along with the proposed technique, unlicensed users help sensor nodes as a cooperative relay when they are in idle mode. Similarly, sensor nodes help unlicensed users for detecting idle frequency bands while in sleep mode. By preventing any disruption that remote users may be exposed owing to signal attenuation, the proposed cooperative relay utilises amplify and forward based cooperative communication protocol. Thanks to this approach; the overall network has greater performance than wireless sensor network that does not use cooperative communication based dynamic access technique in terms of throughput, energy, and delay.     

认知 mesh 网络服务区分的动态频谱接入策略

动态频谱接入策略是实现认知无线电网络高效利用频谱的关键。与传统认知无线电网络不同,认知mesh网络中不同QoS需求的多类型业务共同接入,为适应这一特点,提出服务区分的动态频谱接入策略。策略依据业务的QoS需求确立优先级,针对不同优先级业务采取不同的信道接入方案,实时业务依据最优传输延迟期望选择接入信道集合,在减小传输延迟的同时降低数据传输过程授权用户出现的概率,普通业务选择最优理想传输成功概率的信道,降低信道切换概率。理论与实验结果表明,与传统的认知网络频谱接入策略相比,提出的策略能提供不同业务的服务区分,满足实时业务的低延迟需求,降低数据传输的中断率,同时在授权信道空闲率与网络负载较大时吞吐量性能较优。     

智能门禁控制器的设计与实现

门禁控制器是门禁控制系统的核心,开发周期长,通用性差。在此利用现有读卡设备实现门禁控制器的设计,用户只需选用不同的读卡设备就可以实现不同卡的读取,对软件做适当修改,以满足不同门禁系统的需求,缩短了开发周期,提高了门禁控制器的通用性。在此还提供了多种开锁方式,方便用户的进出。在小区门禁系统中的应用证明,该门禁控制器运行稳定,可靠性高。     

Multi-channel transmission strategy for dynamic spectrum access

Cognitive radio is a promising technology that deals with the scarcity of radio spectrum. In this paper, we propose a new multi-channel transmission strategy for dynamic spectrum access in cognitive radio network. Starting with the model of spectrum activities, we present the multi-channel transmission strategy which has primary user’s protection mechanism to improve the spectrum efficiency and study its performance under perfect and imperfect sensing. Numerical example results reveal that the performance of the proposed strategy has the superiority with respect to capacity performance of cognitive users and the protection of primary users.     

基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向MAC协议

为了弥补飞行编队任务分配情况和不同模式下紫外光定向通信存在耳聋问题的缺陷,采用一种基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向信道接入协议,建立了机间紫外光通信网络模型。通过在紫外节点安装多个不同方向的紫外收发装置来实现多信道信息交换,并仿真验证了多信道通信使耳聋问题得到明显缓解,提高了网络吞吐量,降低了网络时延,使得网络性能显著改善。结果表明,多信道通信与单信道通信相比,网络吞吐量增加,平均时延减小,网络性能大幅度提高,并且采用三信道通信模式通信效果最佳。     

低轨卫星通信网络中改进的综合加权接入算法

针对用户终端有效与可靠接入低轨卫星通信网络的需求,基于现有的接入算法,综合考虑了卫星对用户终端的覆盖时间、卫星空闲信道数以及卫星接收信号的信噪比因素,提出了一种改进的综合加权接入算法,对该算法的目标函数和参数进行了设计与计算.仿真结果表明,采用改进的综合加权接入算法,新呼叫阻塞率和强制中断率等性能都得到了明显的改善.     

基于量子计算方法的多址DCSK通信系统的研究

为了降低多用户之间的干扰问题,提出了一种新的混沌多址通信系统（多比特MA-DCSK）,并设计了该系统的多用户检测算法。通过仿真实验,比较了该多比特MA-DCSK系统与可变延时MA-DCSK系统的误码率性能,证明了该系统具有更低的误码率。利用量子并行运算的特性,采用Grover量子算法解决多用户检测算法的计算复杂度,这种算法可以将复杂度从 降低到 。仿真结果表明,在不影响系统性能的同时,量子算法可以有效地降低计算复杂度。     

卫星通信系统两步随机接入技术研究

为了实现卫星通信系统低延迟高可靠接入,研究了两步随机接入技术中的信道设计及接收端检测算法.针对卫星场景提出了一种两步随机接入信道设计方案,对两步随机接入信道中数据部分的信道结构以及前导和数据之间的映射方式进行了设计.针对传统最小均方串行干扰消除(Minimum Mean Squared Error-Successive Interference Cancellation,MMSE-SIC)算法中存在误差传播问题导致解码性能降低的问题,提出了一种多判决排序串行干扰消除(Multi-decision Ordered Successive Interference Cancellation,MD-OSIC)算法,以提升多用户发起接入时数据部分检测的可靠性.仿真结果验证了所设计信道及检测算法在典型卫星通信场景下应用的可行性.     

交通应急通信中信道自适应的业务接入机制

在高密度蜂窝车联网(cellular vehicle-to-everything,C-V2X)中,群集通信终端的有效阵列接入方法是多业务性能保障和有限频谱效率提升的前提。利用蜂窝车联网中终端计算能力,提出了信道自适应的业务接入机制。该机制由基站估计当前区域通信密度,生成通信密度关联的接入类别限制(access class barring,ACB)因子,并在通信区域内广播;随后,车载通信终端根据接收基站广播信号的信干噪比(signal to interference plus noise ratio,SINR)和ACB因子计算自适应信道状态的接入概率,并比较接入概率和ACB因子。当接入概率大于ACB因子时,通信终端以最小接入概率从前导码池中随机选择一个前导码上传到基站,以获得与信道状态匹配的接入机会。仿真结果表明,在高密度通信状态下,与S-ALOHA协议和M2M-OSA方案相比,所提方案平均接入碰撞概率降低了约5%~20%,有效地减小了平均接入时延。     

接入控制器中基于Netfilter的防范DDOS攻击策略研究

DDOS(分布式拒绝服务)是一种常见的、破坏力强的网络攻击,为了减小其对网络设备的影响,提出一种在接入控制器中基于 Netfilter的防范DDOS攻击的策略。结合改良的 SYN Cookie(标识握手信号的本地数据)技术,对 Linux 内核中的Netfilter进行二次开发,实现了针对DDOS中 SYN Flood(标识握手信号的洪水攻击)方式的防火墙。测试结果表明：该方案能够有效地防止网络攻击,以较小的性能损失保证TCP(传输控制协议)服务的正常工作,并节约了成本。