可用带宽测量和瓶颈链路定位技术研究

可用带宽测量对于网络中的网络行为分析、网络服务质量验证、高速网格计算、覆盖网路由、服务器选择等有很重要的作用,而瓶颈链路定位则能够进一步帮助网络管理和网络故障检查.本文全面介绍了现有的可用带宽测量技术以及定位瓶颈链路的方法,剖析了各种技术的内在原理,探讨了未来的研究方向和问题.通过分析广泛使用的等长分组对或分组串探测技术的局限性,提出了一种新颖的非等长探测技术.     

IP网络链路带宽的测量

对网络带宽的测量是非常困难的，目前还没有一种很好的方法能对网络链路带宽进行精确的测量。本文详细讨论了现在流行的pathchar带宽测量算法，并针对其不足提出了一种改进的测量算法－－E－pathchar。最后我们通过试验仿真对两种算法进行了对比，证明E－pathchar算法比pathchar算法的测量精度更高，测量速度更快，耗费网络资源更少。     

可用带宽测量算法的改进

网络测试是及时了解网络运行状态、检测网络拥塞、提供接入控制参考依据以及保证网络服务质量的基础和必要手段。带宽测量属于网络的系统测试范畴,其相关测量算法一直是网络测试领域的研究热点和难题。文章在重点讨论可用带宽测量技术的基础上,对可用带宽测量工具Pathload进行了改进,实际测量结果表明改进算法在测量准确性等方面改善了测量效果。     

一种非对称链路带宽测量算法

准确的网络带宽测量对许多互联网应用和协议至关重要.现有带宽测量工具如Pathchar,Bing和Bprobe都假定链路对称.但ADSL、cable modem和卫星链路等的广泛存在,使测量必须考虑非对称链路.本文提出了一种新的非对称链路测量算法(ALBMA,Asymmetric Link Bandwidth Measurement Algorithm),来测量一条路径上各链路的双向带宽,并采用核密度评估算法过滤测量噪声.仿真验证了测量和滤波算法的有效性.与先前算法相比,ALBMA具有相近的测量精度,但测量速度更快,并且耗费网络资源少.     

一种基于应用需求的网络路径可用带宽测量策略

报文对间隔及报文单向延迟的变化可以反映报文发送速率与可用带宽的大小关系,根据这个规律本文提出了一种基于应用需求的网络路径可用带宽测量策略COPP.COPP发送多组发送速率不断增大的报文对序列,并从每组序列中求出所有成为转换点的报文对,然后根据这些报文对所受干扰的不同程度赋以它们不同的权重,从而得到路径可用带宽.COPP可根据具体应用不同的带宽需求动态决定测量范围,仿真实验研究了测量中探测报文大小的选择,并通过与Pathload等其它带宽测量方法的比较验证了COPP具有低开销、高精度、平稳性好且对网络状态变化敏感等优点.     

提供QoS保障的无线多跳路径可用带宽估计模型与方法

该文对多跳路径的可用带宽估计问题进行了研究,提出了在估计过程中必须将全局QoS保障作为可用带宽的估计原则。对多跳路径的干扰进行了定性分析与定量计算,并利用排队网络理论建立了路径性能分析模型,利用该模型能得出路径中各个业务流的QoS参数。在此基础上设计了能提供QoS保障的可用带宽估计方法。该文所提出的估计方法以QoS需求不被破坏为约束条件,克服了现有工作将无约束的最大可达吞吐量作为可用带宽从而导致业务的QoS可能受到影响这一缺陷。仿真实验证明了分析模型与可用带宽估计方法的准确性。     

移动Ad hoc网络基于链路可用时间的动态源路由协议

为了提高链路的稳定性,增加路径可用时间,提出一种应用于移动Ad hoc网络的基于链路可用时间的动态源路由协议(LARP).该协议以路径可用时间作为路径评价的参数,优先选择具有最大路径可用时间的路径进行数据包传递.路径可用时间反映了当前节点移动对路径稳定性的影响,其数值取决于路径中的最小链路可用时间.仿真结果表明该协议相...     

可用带宽的变时隙探测算法研究

目前基于自拥塞理论的网络可用带宽主动探测方法,一般都要发送大量的探测包串,在对网络可用带宽进行探测的同时,可能会干扰网络的正常通信。这一方面增加了网络负载,另一方面也增加了算法的复杂性。针对此问题,提出使用幂级数变时隙探测包替代等时隙探测包,期望通过新的探测方法在不失估测精度的前提下,用更少的探测流量获得更快的自拥塞集聚时间,从而提高可用带宽的探测效率。实验表明新的探测算法可以达到比传统算法更好的效率。     

基于延迟参数的可用带宽主动估测算法

可用带宽是重要的网络资源,但它的实际测量存在许多困难。该文基于延迟趋势模型,提出一种端到端的可用带宽估测算法SSP(SRdeg and SRdet Parameters),设计了反映网络传输性能的参数SRdeg 和SRdet ,通过端系统对参数进行计算,主动调整发送速率,从而快速估测到网络的可用带宽,达到有效利用网络资源的目的。在NS2平台进行了参数和SSP算法的性能测试实验,并与当前的带宽估测工具Pathload进行了比较。实验结果表明,SSP算法估测带宽的精度和效率都高于Pathload。     

网络可用带宽的高精度测量算法

精确的网络带宽测量对于许多Internet应用和协议都有很重要的作用.本文在分析网络可用带宽测量算法IGI的基础上,提出了改进算法.改进算法在准确性和跟踪可用带宽变化的能力等方面和原来算法相比有很大的改善.另外,针对PTR算法测量结果不稳定以及在网络路径的瓶颈链路的利用率较高时测量不准确的问题,提出改进算法.实验表明,改进的PTR算法在测量时间以及测量负载增加量不大的情况下,提高了测量的准确性,使得测量结果更平稳,并且能很好地跟随网络路径可用带宽的变化.     

放大转发下分布式协作传输链路选择算法

针对放大转发下的多中继无线协作系统中的传输链路选择问题进行了研究。提出了一种分布式链路选择算法,对提出算法系统中断性能进行了理论分析,给出中断性能在高信噪比下的渐进结果。理论及仿真结果表明:①建议算法在获得N+1阶分集增益的同时能得到与中心式选择算法相近的系统性能;②建议算法的反馈信令开销小于2 bit;③直传链路信道状态对系统性能的影响大于中继链路信道状态对系统的影响。     

基于数据链的无人机航路规划A*算法研究

介绍了无人机航路规划技术的现状,对数据链体制下的无人机通信指挥模式进行了研究,结合数据链改进了A*算法,引入惯性权重系数,并使用了线性权值自适应方法.Matlab仿真表明,该算法很好地实现威胁回避及地形回避.     

ATM网络虚通道路由选择和带宽分配算法

ＡＴＭ网络中,虚通道路由选择和带宽分配问题是相互关联的,需要考虑虚通道路由布局和带宽大小,并且虚通道连接还是建立虚信道连接的基础,文章根据虚通道连接的特点,提出了将虚通道路由选择和带宽分配联合优化的方法,给出了应用进化规划方法的求解算法和仿真实例。     

基于否定选择遗传算法的路径覆盖测试数据生成

路径覆盖是软件测试领域重要的测试方法之一.在搜索空间中,找到一组测试数据满足路径覆盖是一个具有挑战性的问题.因此,自动生成测试数据是软件测试的关键问题.文中提出一种基于否定选择遗传算法的路径覆盖测试数据生成方法,将否定选择策略融入遗传算法,动态优化遗传算法的种群数据,自动生成覆盖目标路径的测试数据.多个基准程序和工业程序的实验结果表明,与随机方法和遗传算法比较,文中方法能够提高路径覆盖率,减少冗余测试数据的生成.     

一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法

针对Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法存在较大定位误差的问题,该文提出了一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法,即WSGDV-Hop定位算法。改进算法用基于误差与距离的权值处理锚节点的平均每跳距离;根据判断的位置关系选择适合的跳段距离计算方法;用改进的遗传算法优化未知节点坐标。仿真结果表明,WSGDV-Hop定位算法的性能明显优于Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法,减小了节点定位误差、提高了算法定位精度。     

超密集组网下基于链路效率的多连接小区选择算法

在5G超密集网络场景下,通过用户双/多连接技术可提高用户吞吐量,降低频繁切换带来的链路失效率。但是,随着链接数的增加,链路管理和资源分配带来的控制信令开销将增加,多链路带来的边际效益递减。为此,提出了多连接链路效率的概念,据此设计了基于链路效率的小区选择算法。该算法基于最大化用户和平均链路速率问题,在基站端及用户端采用变量松弛和拉格朗日对偶分解法来求解。仿真结果表明,多连接的小区选择问题能提高系统吞吐量,在获得更大的用户和速率的同时,也带来链路使用效率的提升。     

基于矩阵形式的否定选择算法研究

现有的状态空间表示形式和匹配规则已经成为否定选择算法研究的瓶颈。为此,该文将状态空间从向量扩展到矩阵,提出了一种基于矩阵形式的否定选择算法。引入矩阵表示自我和非我空间,定义了元素匹配距离,在此基础上建立了双向匹配规则;同时根据状态空间特征建立了基于覆盖检验的检测器生成算法。实验结果表明该算法性能明显优于实值否定选择算法,有效解决了检测率和误报率联动的问题,且能产生更为高效的检测器。     

基于FlexRay总线的静态段带宽利用率研究

为提高FlexRay网络的带宽利用率,文中对FlexRay静态段参数和传输中消息的长度进行了研究。针对静态段参数数学模型和静态消息帧长度差异过大造成大量带宽浪费的情况,分别提出了MATLAB的优化函数和将部分较长消息分割成两个长度相同消息进行分配方法。文中阐述了将FlexRay静态段数学模型转化为非线性规划的问题,所提的分配方法考虑了分割后的消息在编码过程中增加的无效比特数对整个网络的影响。数值实验表明,该方法可以在理论最优带宽利用率的基础上实现进一步提高。     

精英类克隆选择算法平均收敛速度估计

克隆选择算法收敛速度估计是算法研究的一个难问题,目前还是处于初始的研究阶段。本文对一大类精英保持策略克隆选择算法的收敛速度问题进行了研究。首先利用算法种群中最佳个体的定向转移概率导出最佳个体的转移概率矩阵,针对实际应用中由于算法种群规模过大而导致该矩阵求取较困难的问题,将最佳个体的转移概率矩阵构造成满足一定条件的矩阵范数,从而提出一种更为简单有效的算法平均收敛速度估计的新方法。对不同的精英保持策略克隆选择算法进行了收敛速度估计仿真实验,其结果表明了该估计方法的有效性。