面向LEO卫星通信网络基于时间尺度的负载均衡组播路由算法

为了在全球覆盖的低地球轨道(low earth orbit,LEO)卫星通信网络下,获得较小开销的组播树,而非仅仅是降低树开销或最小传输时延,提出一种面向LEO卫星通信网络的基于时间尺度的多度量负载均衡组播路由算法(load balancing multicasting algorithm based on timescales for LEO satellite network,LBMT),通过获取星间链路(intersatellite links,ISL)的状态信息并通过设计的评价链路状态“比对开销”,建立较小“比对开销”组播树.已提出的面向LEO卫星网路的组播路由算法通常目标为最小化组播树的树开销或传输时延,然而LEO卫星网络的全网流量并非均匀分布,已提出的组播算法通常无法主动避让繁忙链路,在高负载情况下导致网络状况恶化.仿真结果表明:算法能在高负载状态下降低数据丢失率,而仅仅微小增加了传输时延.LBMT算法建立的组播树能有效避让繁忙链路并选择位于不发达地区上空的空闲链路,充分利用网络的空闲链路,使网络流量更加均衡.     

面向信息快速回传的卫星网络多路径路由算法

为实现网络流量均衡和网络性能优化,借鉴多路径路由算法分流传输的思想,在单路径快照聚合路由(SIR)算法基础上提出了多路径快照聚合路由(SIMR)算法.针对基于卫星网络的空间信息快速回传的场景,分析星座的可见性,在机会网络仿真环境ONE中进行仿真实验,对比延迟可容忍卫星网络路由算法(CGR)、基于多协议标签技术(MPLS)的SWP算法和SIR算法,统计分析成功交付率、节点存储占用率、链路利用率等6项指标.结果表明:SIMR算法能更有效地实现流量均衡,从而实现信息快速回传.     

一种重路由策略在低轨QoS卫星网络中的应用

提出在低轨(LEO)服务质量(QoS)卫星网络中使用重路由策略容纳尽可能多的QoS业务。重路由是为接受新的传输请求,选择一个已经被网络接受的数据流并用其他的路径替代该数据流的路径,且不这样做,就无法接受这个新请求。计算机仿真验证了重路由策略应用在LEO QoS卫星网络中的可行性。结果表明,重路由策略能够有效地提高网络资源利用率,但同时也增大了数据流的连接切换频率。为了解决这个问题,结合LEO星座的网络拓扑特点提出了一种新方法选择数据流进行重路由,仿真结果表明,该选取方法改善了数据流的连接切换频率性能。     

基于机器学习的动态负载均衡模型研究

现阶段,负载均衡服务器运行参数是根据经验设定的,这不利于自动运维。针对该现状,笔者提出一种基于机器学习的动态负载均衡模型。该模型在传统的负载均衡模型基础上增加了负载权重预测模块,并为策略转发模块补充动态调整功能。权重预测模块采用机器学习的经典算法线性回归来预测各个负载权重值,算法采用非定时触发机制,在预测权重值的同时也动态调整算法模型参数和触发周期,具备自我调优能力。策略转发模块在经典转发算法上增加了动态调整权重值功能,能够平滑地对权重参数进行调整而不影响后端负载能力。权重预测模块与策略转发模块采用多线程设计,互不干扰,仅通过消息缓冲区进行通信,保证了模块独立性和稳定性。压力测试表明,改进的负载均衡模型能够动态调整负载参数,结果符合预期。     

基于时延和跳数的Ad hoc网络流量分配算法

提出一种基于时延和跳数的Ad hoc网络流量分配算法。该算法根据每个链路的时延和跳数进行流量分配,采用动态分配流量的方法来实现流量的均衡,优化网络资源的利用。仿真结果表明,该算法可动态调整每个链路之间的流量分配,使网络资源占用达到最小。     

复杂类型网络中网络流量调度机制分析

网络流量调度关系到网络中数据报文正确、高效的发送和接收。对复杂网络中流量调度的3种方案进行了探讨,并对网络流量调度的核心机制——负载均衡策略进行了分析。     

基于概率密度分布的城域骨干网网络流量建模研究

随着城域网流量的急剧增长,网络流量的特征发生了很大改变,因而网络流量的数学模型也需要随之改变。建立网络流量模型需要预测网络流量的概率密度分布,文中提供了一个包括流量信息采集与数据处理、初步拟合、自动优化、检验等的网络流量概率密度分布的拟合方法。网络流量数据直接采自于西安宽带多媒体城域网2003年到2006年的部分骨干链路。拟合中利用了gamma函数的导数特征,并设计了一个自动修正的优化算法,从而使拟合结果通过了严格的柯尔莫哥洛夫检验。拟合结果证实可以用gamma分布来刻画实际城域网流量的概率密度分布,并用于分析网络流量的聚合过程。     

自适应增强的动态网络流量主动异常检测（英文）

主动异常检测通过查询被采样实例的标签,增量更新检测模型,已被广泛用于检测网络攻击。然而,现有方法不能在动态网络流量上实现预期表现,这是因为：(1)它们的查询策略不能采样具有信息量的网络流量,以使检测模型适应数据分布不断变化的网络流量;(2)它们的模型更新仅依赖于有限的查询流量,不能利用网络流量中巨大的未标记流量。为解决这些问题,提出一种自适应增强的主动先验知识森林模型A3PF,用于网络流量的异常检测。通过利用网络攻击的先验知识,寻找能更好区分异常网络流量和正常网络流量的特征子空间,从而构建先验知识森林模型。一方面,为使模型适应不断变化的网络流量,设计了一种新的自适应查询策略,从动态数据分布的变化和异常的不确定性两个方面对具有信息量的网络流量进行采样。另一方面,基于邻域中网络流量的相似性,设计了一种增强更新方法,为查询流量的未标记邻居生成伪标签,从而在异常检测模型更新过程中能够充分利用大量未标记流量。在CIC-IDS2017和UNSW-NB15这两个入侵检测数据集上的大量实验表明,较之相关方法,A³PF性能显著提升。具体而言,其平均AUC-ROC分别提高20.9%和...     

不准确网络信息下的实时流量优化

研究了不准确网络信息下的流量优化. 提出虚容量的概念，建立了基于本地状态信息的网络流量优化模型；提出的分布式实时无导师学习算法，根据网络流量变化的幅度和频度判断是否需要优化并行路径间的流量分配并且自适应的调整. 该算法不需要统计、刷新和存储网络中的各种状态信息以及流量矩阵，仿真证明其优化效果明显.     

基于网络探针的流量均衡VOD 系统及仿真

提出一种园区网流量均衡VOD 方案,在基于代理服务器的VOD 应用系统中以区域覆盖的方 式植入网络探针,实现对各个区域数据流量及相应代理服务器性能参数的分布式测量,并由全局管 理模块周期性获取网络探针的测量数据并以LLE 算法为核心进行流量均衡调度,调整代理服务器 为不同的区域提供服务,以优化数据流量分布,从而实现了各个代理服务器的负载均衡及网络各个 区域的数据流量均衡,仿真实验结果表明该方案有效,具有较高的实用价值．     

低轨道卫星通信中越区切换信道分配算法研究

该文根据低轨道卫星通信中,呼叫请求到达的特点,以带滞后结构的马尔可夫链模型来模拟信道的占用和分配状态,对新呼叫阻塞率和切换呼叫中断率进行评估。仿真结果表明:较低通信量负载时,这种信道分配策略简单有效,在保证切换呼叫中断率小于0.05%的情况下,呼叫阻塞率大大降低,同时提高资源利用率。     

LEO卫星星座系统组播报文扩散算法

为了解决星际链路子网出现重负载时组播报文扩散问题,提出了LEO卫星星座系统组播报文扩散算法．依据每个卫星节点的流量分布,采用基于链路负载的广度优先树算法,生成到目标节点路径最短的广度优先树和扩散转发表．组播报文依此能够避开拥塞链路和节点,以最佳路径快速扩散到各个卫星节点,且不会出现环路．仿真结果表明,当网络重负载时,采用本算法,其组播报文扩散时间与网络轻负载时大致相同,且报文不会丢失,满足组播报文扩散时延最短且无环路的要求．     

移动卫星网络中卫星切换调度研究

针对卫星切换调度问题,提出了一种最大服务时长切换调度算法. 该算法利用了现有的GPS基础设施和卫星网络中卫星的多样性(即在任意时刻多颗卫星覆盖相同的区域),减少了用户在通信过程中的切换次数,从而最终降低了用户的掉话率,实现了用户在低轨(LEO)卫星网络中实时高效的切换. 在Iridium卫星网络中的仿真结果验证了该算法的有效性.     

LEO卫星通信系统中的信道预留和排队策略

在低地球轨道卫星通信系统中,可根据低地球轨道卫星移动的特点,对信道预留策略加以改进,使其以小区中业务量的大小动态的调整预留的信道数量,降低切换业务中断概率。此外,将信道预留与新的到达业务排队策略相结合,可以进一步提高低地球轨卫星移动通信系统的整体性能。     

低轨卫星网络动态路径切换技术

面向星座式低轨（LEO）卫星网络,针对动态路由技术重构时间长导致的资源利用率下降问题,提出了一种基于预测的路径切换机制.依据卫星飞行轨迹,预测星间链路的可用时间,从而判断当前传输路径的可用寿命.在当前路径断开之前及时触发路由重构,为当前传输寻找备用路径,避免路由重构导致传输中断.提出了新型路径选择方案,根据当前路径代价和网络全局负载状态设计了综合代价函数,用于选择最优路径.仿真结果表明,所提出的路径切换技术可有效降低数据转发的丢包率,提升网络整体吞吐量.     

IP/WDM网络中自适应区分权重的HTA动态业务流疏导算法

为了实现全网负载均衡以减小网络拥塞,针对业务持续时间已知的特点,依据链路的剩余生存期和未来拥塞度设置链路权值,提出基于区分权重的持续时间已知的业务流疏导与选路算法(DWG-HTA).设计了DWG-HTA算法流程,提出IP/WDM网络中动态业务流疏导问题的整数线性规划ILP模型.仿真结果表明,DWG-HTA算法比典型选路算法最多降低网络阻塞率达24%,并验证了其负载均衡的有效性.针对小型网络拓扑和预先规划业务情况,给出了DWG-HTA算法与ILP模型的阻塞率对比和DWG-HTA算法的性能提升空间.     

多信源园区网流媒体流量均衡系统的研究

针对中小型园区网有多个视频点播信源的实际情况,提出了集中分布式流媒体流量均衡的方案.探讨了基于网络探测的多信源流量均衡策略,研究了网络探测、节目重定向等关键技术,介绍了节目流行度的计算与应用的方法.实验证明系统可提高网络的可用性.     

优先级区分服务的机载网络媒质接入控制协议

为了保障机载网络的系统容量及最高优先级业务严格的时效性与可靠性需求,提出区分优先级的媒质接入控制协议. 该协议对高、低优先级业务,分别采用多信道随机接入和多信道忙闲接入2种不同的信道接入策略,结合竞争窗口随信道忙闲程度自适应调整的退避机制,实现了多优先级区分服务. 通过建立多信道忙闲碰撞模型和退避模型,根据高优先级业务的QoS需求,计算求解不同信道数量下低优先级业务的最优负载取值区间和接入门限以及各项系统性能的数学表达式. 仿真结果表明,该协议不仅具有较高的系统容量（>10 Mb/s）,而且能够保证高优先级业务严格的时效性（<2 ms）、可靠性（>99%）需求,与带差分服务的跳频MAC （PFH-MAC）协议和区分优先级的自适应抖动MAC （PAJ-MAC）协议相比,性能有较大的提升.