基于分组匹配的复杂网络性能一致性评价

基于航空电子全双工交换式以太网(AFDX)的航空电子综合化系统中,在设计和部署过程对交换网络的性能进行评估和优化是系统功能验证和认证的关键。在网络仿真和网络演算的基础上,建立了网络性能评价指标体系,提出了基于延迟时间率分组的网络实时性保障能力的整体评价方法,对网络通信任务延迟时间率的分布情况进行了有效概括;同时提出了基于密度分布的网络性能一致性评价方法,实现了网络仿真和网络演算结果一致性符合度的评价。     

基于网络演算的网络性能分析研究

网络性能分析是解决网络排队问题、进行网络应用研究的基础。新兴的网络演算理论应用于网络性能分析能够弥补传统网络性能分析的不足。本文结合现有文献,对网络演算研究现状进行综述,并对如何运用网络演算求解QoS性能指标、进行网络性能分析给出推导和论述。最后总结了基于网络演算的网络性能分析方法的研究进展以及未来的研究方向。     

车联网中基于随机网络演算的路由算法

对车联网中由数据传输带来的时延问题进行研究,提出一种基于随机网络演算的路由选择算法。该算法综合考虑了数据流到达目的节点的随机性与不同数据流之间的干扰性,在建立服务节点的随机服务曲线时,定义了目标数据流与竞争数据流的概念,并分别建立两者的随机严格服务曲线与违约概率函数。利用随机到达曲线与随机服务曲线分析网络时延与积压,继而选择更优的中继节点。仿真结果表明,利用所提算法对中继节点的选择可以有效降低网络时延与积压。     

随机网络演算及性能分析

对网络系统中的时延等性能指标问题,利用随机网络演算对单节点服务器建立ON/OFF到达模型和常速率服务器模型,建立了单节点服务器的时延分析框架,求解得到时延的边界,并通过NS2仿真工具进行实验分析验证了框架的有效性。该方法得到的时延的违约概率在5 s之内,对计算机网络性能的分析和随机网络演算的应用具有指导意义。     

基于消息驱动的AFDX通信机制分析

AFDX网络通过对传统的以太网技术进行改进,凭着其可扩展性,双冗余管理,通信网络延迟的可确定性等优越的网络通信性能,已成为新一代航空电子系统数据传输网络。文章根据AFDX网络带宽分配、网络延迟和虚拟链路抖动,基于消息驱动,以随机Petri网为工具对AFDX网络进行建模仿真,讨论了周期消息、事件消息对延迟时间的影响,通过性能指标分析,有助于理解消息在AFDX网络中的传输机制。     

1/2阶分数演算的模拟OTA电路实现

为了更有效地进行分抗的电路设计,对信号处理中分数演算的模拟电路实现进行了探讨,给出了分数演算的模拟电路无源实现和有源电路实现方案;推导出求解分抗阻抗的精确递推公式.无源电路中给出了分数阶低通和高通滤波器方案,有源电路采用高带宽电流型跨导运算放大器（OTA）进行设计,满足高频信号分数阶运算的要求;同时进行了理论计算和电路模拟性能分析,分析结果表明两种实现方案均能很好地完成信号的分数演算功能,对于分数演算的理论研究与工程实践有着实际意义.     

DTN中基于RLNC的高效数据传输

建立了一个有效的理论模型来分析延迟容忍网络(DTN)中基于随机线性网络编码(RLNC)的Epidemic路由传输协议下的数据传输性能。该模型较准确地描述了传输带宽有限的DTN中的数据传输过程,反映了采用RLNC后的数据传输特点和性能优势,为分析DTN中基于RLNC的数据传输性能提供了有效的理论工具。通过与传统Epidemic协议数据传输性能的比较,证明了RLNC能有效地提高DTN中的数据传输性能。该模型为设计DTN中具有良好传输性能的基于RLNC的路由传输协议提供了理论依据。     

基于网络演算理论的Damper调度机制

提出了一种新的报文调度机制,以实现网络端到端确定性低时延和低抖动.该机制利用网络演算理论来提供逐跳的时延上界指导,并通过逐跳增加Damper的方式对报文进行主动等待,实现对报文的逐跳聚合整形,消除了传统网际互联协议（IP）网络中由于波峰叠加造成的时延恶化.该机制不要求网络设备之间时间同步,不需要核心节点维护逐流状态,可支持大规模传输距离,在大规模IP网络中扩展性好.     

面向可靠端边协同的时延保障模型

由于无线链路状态的高度时变性,终端任务的卸载存在失败的可能性,导致任务时延恶化,甚至任务失败.针对上述问题,提出了面向可靠端边协同的时延保障模型.首先,基于嵌入式马尔可夫理论分析了任务卸载时延的统计特征;然后,基于网络演算理论推导出设备端任务计算时延的概率分布;最后,提出面向时延与可靠性感知的性能评估模型.分析结果表明,与面向平均时延或平均速率最优的决策方案相比,所提方案能够提升具有特定时延需求的任务可靠性.     

智能变电站通信网络端到端信息的统计时延分布

智能变电站通信系统信息的端到端传输时延上界计算及对此确定上界的定量评价对前期网络设计及运行过程中实时性能评价都具有重要意义。针对智能变电站通信网络中突发信息流具有自相似性的特点,引入分形漏桶模型对智能变电站突发信息流进行信息建模,应用确定网络演算和统计网络演算计算端到端信息传输的确定时延上界及统计时延分布,不仅能够在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求,而且通过统计时延分布客观评价了该上确界的悲观程度。最后通过实例验证了该方法的可行性和有效性。     

主动网络--可编程的高性能分组交换网

主动网络是一种新型的可编程分组交换网络,用户可以直接向网络节点插入用户定制的程序,也可以通过在报文中包含可执行的程度代码段,这些程序代码段由网络节点激活执行来修改或扩展网络的基础配置,主动网络极大地促进了分组交换网络的发展,使其从传统分组交换网的“存储－转发”向支支持动态控制或改变网络行为的“存在－计算－转发”机制转变,主动网络的潜在优点是快速动态定制、配置网络中服务,提高网络的性能,使网络系统人     

Network Resource Provisioning for IP over Multi-Granular Optical Networks

In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength switching （WXC） layer and fiber switching （FXC） layer. This network is capable of both IP layer grooming and wavelength grooming in a hierarchical manner. Resource provisioning in the multi-granular network paradigm is called hierarchical grooming problem. An integer linear programming （ILP） model is proposed to formulate the problem. An iterative heuristic approach is developed for solving the problem in large networks. Case study shows that IP/MG-OXC network is much more extendible and can significantly save the overall network cost as compared with IP over wavelength division multiplexing network.     

电路与分组混合交换网络及调度机制

现有网络需要同时支持电路和分组业务,使用1个交换平面同时转发2种业务有利于设备的共享和网络的融合. 针对该需求,在Clos交换网络的基础上提出了电路与分组的混合交换网络及调度机制. 在混合交换网络中,调度机制为电路业务分配专用通路,同时利用剩余带宽为分组业务提供尽力而为的转发服务. 仿真结果表明,混合交换可以满足电路业务对服务质量的要求,并可以为分组业务提供较高的吞吐率.     

直接互连结构在数据交换中的应用分析

研究了直接互连结构DIN应用到数据交换中存在的问题。针对数据交换应用特性,对DIN中的吞吐量、时延、路由算法和死锁解决策略进行了分析。研究表明,DIN中的理想吞吐量与结构规模的倒数成正比。把DIN应用到数据交换结构中,源路由表技术和最短路径算法更适合,采用死锁恢复机制能更好的利用系统资源。     

分组无线网在侦察系统中的应用

分组无线网 PRN(Packet Radio Network)是一种使用无线多址信道的分组交换系统。它采用无线信道进行信息传输 ,分组交换实现信息交换。根据装甲侦察分队在执行战场侦察任务时具有高度的机动性 ,且军事通信网络对抗毁性能以及对网络中信息传输的实时性和信道的利用率要求都比较高的。把这些特定要求结合分组无线网的特点 ,提出了基于分组无线网的分层、无中心结构的侦察系统组网方案。由于无线组网使侦察分队的机动性不受限制 ,分层结构能满足情报传输的实时性要求 ,使无中心结构使网络的抗毁性能大大提高 ,从而满足系统对机动性、抗毁性和实时性的要求。     

一种基于滑动窗口的混合交换网络时隙分配方法

针对混合交换网络中恒定比特率业务对传输时延要求较高的问题,提出了一种基于滑动窗口的时隙分配方法,通过确定分组在交换网络中的转发时隙位置来决定分组的传输时延．该方法严格约束了输入输出时隙的绝对间隔在一个较小的范围内,保证分组传输时延较小．仿真结果表明,与随机分配法对时隙在整个复帧周期内任意分配相比,采用基于滑窗的分配法能更有效降低传输时延,减小交换缓存容量．     

移动Ad Hoc网络自相似业务排队性能分析

对实际网络业务大量的测量表明,网络中的业务量存在着自相似特性,移动Ad Hoc网络中的业务同样具有该特性.目前对于移动Ad Hoc网络方面的研究只限于实测和简单的定性分析.采用更接近实际情况的队列长度有限G/D/1排队模型对移动Ad Hoc网络性能进行了分析和仿真,结果表明自相似业务导致排队性能变差,缓存匮乏,时延和分组丢失概率恶化.为此提出了基于网络规划模型的适用于自相似业务的路由算法.该算法利用多路径备份路由,当链路失效时可以迅速地寻找到新的替代路由,减小缓存中排队时延和丢包率,并对网络的发射功率进行优化提高信道空间的复用度.仿真结果表明,该算法可以改善分组丢失概率,提高网络吞吐量,降低时延.     

多波长转换结合网络编码的光组播结构和最小转换度调度

组播的应用使光交换节点的丢包率和分组竞争概率增加. 为解决这个问题,综合考虑节点的结构代价和丢包率性能因素,设计一种反馈共享的有限范围多波长转换器和输出共享的基于逻辑运算的全光网络编码器结合的光组播节点结构,并在光组播调度策略中着重考虑最小化波长转换度的组播冲突问题,提出一种基于改进的最大权重独立集算法的波长分配方法. 仿真结果表明,相比现有的光组播节点及算法,该结构能够在低成本代价和低时延的基础上降低丢包率,提升了光组播节点的性能.