BOIN:一种新型无缓存高性能计算机光互连网络

 现有的高性能计算机光互连网络大都需要对数据报文进行光-电-光转换并缓存,或者需要预先申请并建立从源节点到目的节点的光链路,这在一定程度上限制了网络性能.提出了一种既不需要对光数据报文进行缓存排队,也不需要预先申请并建立光链路的新型的光互连网络结构BOIN.给出了BOIN网络上的无死锁和无活锁路由算法,推导出BOIN网络中数据传输的延时上界,并通过模拟实验对比了BOIN网络与其它两种典型的网络的性能.实验结果表明,BOIN光互连网络具有良好的延时和吞吐率特性,能够很好地满足高性能计算机系统的要求.     

排序集线器多级互连交换结构的多路径自路由模型

目前已提出多种能提供100％吞吐率的分组交换结构,如共享总线、共享内存、交叉矩阵及输入输出排队等.它们的结构性缺陷是存在某个瓶颈限制了其规模的有效扩展,如带宽瓶颈、调度算法运算处理瓶颈等.本研究提出了一类新的结合群组排序集线器和多级互连网络的多路径自路由交换结构,并证明了该类结构构建于代数群论的自路由数学模型.该结构具有:完全分布式自路由、无需端口匹配调度、无内部缓存、无缓存时延及无抖动、按位置换群建模及可递归扩展和模块化属性.理论分析及仿真结果表明该结构适合作为提供QoS保证的超大规模宽带交换结构.     

机会网络中一种低缓存占用的Epidemic 路由算法

由于机会网络中节点的缓存空间有限,容易导致数据分组丢失和时延增加。针对部分数据分组已经到达目的节点,但是该类分组仍在网络中其它节点存储、传输问题,提出一种低缓存占用的Epidemic路由算法(RBER)。该算法通过SV运算进行节点缓存清理,从而避免这类冗余数据分组对缓存的占用。理论分析和仿真结果表明,该机制能够降低网络开销、数据分组的发送和缓存占用。     

负载均衡自路由交换结构

为下一代网络提供服务质量保证的业务,提出了一种新颖的两级负载均衡多路径自路由交换结构.该结构的两级都使用一种多路径自路由结构.第一级通过简单的算法和少量缓存将输入端到达的数据流量均匀地派送到本级各输出端.第二级则通过自路由的方式将数据分组转发到其最终目的端口.数学分析和仿真证明,在理论研究常见的可容许(admissible)流量条件,该结构可以得到100%的吞吐率;在实际的统计可容许(statistical admissible)流量条件下,通过并行叠加机制可以得到100%的吞吐率.与其他结构相比,该结构无排队时延和抖动,硬件复杂性和传输时延也明显减小.     

一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法

为了延长采用电池供电的无线传感器网络的生命周期,提出了一种综合考虑单个节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗的路由算法.该算法首先根据网络中节点到汇集节点从小到大的距离顺序选择待规划节点,然后计算各对应候选节点的评价参数,该参数由单节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗加权得到,最后选择评价参数最小的候选节点作为待规划节点的中继节点.仿真结果表明,该算法的生命周期明显长于LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hier-archy)算法.     

一种新型模块化内部无阻塞的自选路由ATM交换网络

为了提高ＡＴＭ交换网络的并行处理能力以适应ＡＴＭ交换机高速传输链路的要求，在中大规模ＡＴＭ交换机中普遍采用内部无阻塞的自选路由ＡＴＭ交换网络。目前满足这一要求的传统交换网络结构Ｂａｔｃｈｅｒ－ｂａｎｙａｎ网。由于Ｂａｔｃｈｅｒ－ｂａｎｙａｎ网络中的Ｂａｔｈｅｒ排序网络不能进行模块化扩充，因此Ｂａｔｃｈｅｒ－ｂａｎｙａｎ网络在大规模ＡＴＭ交换机中的应用仍然受到一定的限制。针对这一问题，本文提出了一种新型模块化内部无阻塞的自选路由ＡＴＭ交换网络——内嵌ｂａｎｙａｎ网（ＮＢＮ，ｎｅｓｔｅｄｂａｎｙａｎｎｅｔｗｏｒｋ）。ＮＢＮ与传统的Ｂａｔｃｈｅｒ－ｂａｎｙａｎ网相比，有很强的模块化扩充能力和较小的处理延迟，对于中大规模ＡＴＭ多级互联交换网络的设计和实现有较高的研究价值。     

一种基于Chord的缓存路由算法

根据small-world的研究发现,在实际的P2P拓扑结构中存在若干度数很高的节点。传统的Chord算法假定关键字的查询请求是随机分布的,没有考虑到节点之间的"短链"效应。提出一种基于Chord在一定程度上逐步找到系统节点的"短链"的方法。该方法根据关键字检索命中率动态调整路由表中记录的排序。仿真实验表明,该算法加快了关键字的查询时间,提高了路由表的查询效率。主要创新点在于针对实际P2P网络中查询请求的分布特性提出一种改进的Chord路由算法,该算法能有效改善系统的查询性能。     

一种面向邻近缓存的引导式内容路由机制

针对命名数据网络(NDN)内容请求节点容易忽略邻近节点缓存的问题,基于节点兴趣集群思想,提出一种面向邻近缓存的引导式便捷内容路由机制。首先通过构建节点兴趣集群将节点分为若干区域进行缓存通告;然后设计报文与便捷路由转发表项;最后选择最优路径发送请求数据。理论分析与仿真结果表明,该机制能够充分利用邻近节点缓存,有效地降低了用户平均时延,服务器负载减少约30%。     

一种基于迁移可测度的移动自组织网路由模型

 本文利用链路状态有效估测端到端路径的可达性。路由模型给出最近时间内,任意两点分组传输的迁移可测度;节点根据其邻节点的迁移可测度制定组合策略,计算组合迁移可测度,选取最优中继组合完成分组传输。仿真实验表明,该路由模型既可有效控制分组副本数目,又可获得较高的分组到达率。     

基于5G接入网络的多优先级虚拟网络功能迁移开销与网络能耗联合优化算法

针对5G接入网络中虚拟网络功能(VNF)部署完成后,其资源需求发生动态变化,导致网络中物理机(PM)资源利用率过高或过低这一问题,该文首先将网络中PM的资源使用情况划分5个不同分区,提出一种多优先级VNF迁移请求队列调度模型。其次基于该模型,对VNF迁移开销的最小化及网络能耗的最小化建立联合优化模型。最后提出一种基于5G接入网络的多优先级VNF迁移开销与网络能耗联合优化算法对其进行求解。仿真结果表明,该算法在有效实现VNF迁移开销与网络能耗折中的同时,提高了PM资源利用率,保证了PM性能并均衡各PM负载。     

一种新的城市轨道车辆运行能耗算法

传统的运行能耗算法都是基于列车详细的运行图,采用对秒(米)或更小的单位进行分段计算来逼近实际运行能耗的计算方法。这些算法具有计算所需数据多、计算量大、所得结果误差大等缺点。本文提出可以结合城市轨道车辆运行图的操纵序列和线路信息,先分别计算出运行全程中城市轨道车辆克服线路阻力和基本阻力所需要的能耗、由于电气设备效率产生的能耗,再累加得到实际运行能耗的近似数值的新算法。仿真结果和实验结论表明:相比较传统算法而言,新算法具有计算所需数据少、计算简单、计算结果误差小等优点。     

一种挤压机能耗监测及预测系统研究

针对铝型材生产过程中能耗较大,传统人工采集能耗数据频率低、速度慢等问题,文中提出一种铝型材挤压机生产实时能耗监测及异常检测系统。该系统分为实时能耗监测和能耗异常检测两部分,实时能耗监测使用串口通讯方式将生产现场电表、燃气表与交换机相连接,实现了对生产能耗数据的实时监测;能耗异常检测采用回归型支持向量机对历史生产数据进行训练学习,得到预测能耗模型,并根据历史数据计算出单位生产铝型材耗电量的置信区间,并采用误检率和漏检率用于对当前生产能耗数据作预测实验。实验结果表明,该系统可及时发现生产中的能源损失及生产参数不当等异常现象。     

An Energy Consumption Model for Performance Analysis of Routing Protocols for Mobile Ad Hoc Networks

A mobile ad hoc network (or manet) is a group of mobile, wireless nodes which cooperatively form a network independent of any fixed infrastructure or centralized administration. In particular, a manet has no base stations: a node communicates directly with nodes within wireless range and indirectly with all other nodes using a dynamically-computed, multi-hop route via the other nodes of the manet.Simulation and experimental results are combined to show that energy and bandwidth are substantively different metrics and that resource utilization in manet routing protocols is not fully addressed by bandwidth-centric analysis. This report presents a model for evaluating the energy consumption behavior of a mobile ad hoc network. The model was used to examine the energy consumption of two well-known manet routing protocols. Energy-aware performance analysis is shown to provide new insights into costly protocol behaviors and suggests opportunities for improvement at the protocol and link layers.     

基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链设计

无人机在未来的战争中将扮演着越来越重要的角色。战术无人机能够将对本方有用的敌方信息传递到本方的地面控制中心,以便本方部署周密的作战计划。无人机通信负载和能量是衡量无人机数据链系统性能好坏两个很重要的指标。通信负载的大小可以通过拥塞控制来解决,结合无人机能量有限的特点,无人机发送数据时采用最小功率发射,在MAC层,引入能耗参量,将其融入到拥塞控制中来提高无人机数据链的网络性能。利用opnet仿真软件,搭建半实物仿真平台,设计了基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链。仿真结果表明此算法能够提高系统吞吐率,并节约了能量。     

用十平板电视能耗测试的视频图像APL分析系统

针对平板电视在播放不同平均图像电平（APL）的动态图像时消耗能量不同的问题,该文在深入研究IEC62087的基础上,基于VC6．0软件开发适合当今国际标准的用于平板电视能耗测试的视频图像APL分析系统,研制图像平均电平测试仪器,为以后研究我国电视广播节目的典型APL曲线与国际标准的差异奠定技术基础。     

移动通信基站能耗分析与综合节能解决方案

随着我国信息技术水平的不断提升,网络得到了快速发展,移动通信基站目前已经成为促进我国经济发展的主要动力。因此,将针对移动通信基站能耗情况展开重点研究,通过制定节能方案的方式,降低移动通信基站的能源损耗量,同时提升基站的整体运行效率,减少基站的断站概率,最终达到提高移动通信基站运行安全性和高效性的目的。     

直放站节能减排能耗测试探讨

直放站是移动通信运营商广泛使用的信号放大设备,由于其应用广泛数量庞大,因此直放站能耗是一个不容忽视的问题,本文对直放站能耗测试方法进行了描述并对测试结果进行了研究和分析,总结阐述了直放站能耗衡量方法。     

面向能耗控制的无线传感器网络节点协议优化

能量受限是无线传感器网络一个显著的特征。对网络进行能耗优化并延长网络生命周期是无线传感器网络研究的重点。提出了面向能耗控制的无线传感器网络节点协议优化方法。针对网络中数据发送所占较大的能耗比重,通过对协议优化,对发送功率的参数设置方法进行改进,改变以往发射功率的固定参数设置法,通过终端节点之间的距离动态调整发送功率的方法,以达到节省能耗并延长网络生命周期的目的。仿真和实验结果表明,改进后的发射功率动态参数设置法较改进之前的固定参数设置方法能更多地节约网络能耗。     

基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型

5G基站能耗高,对运营商的网络运营成本带来较大的压力。优化了5G基站能耗测试方法和业务加载方法,获取了大量现网5G基站能耗和无线利用率关系的实测基础数据。基于多元线性回归算法,构建了不同场景下的5G基站能耗模型,能耗模型拟合优度达到0.99以上。