VPN系统体系结构及基于安全网关的实现

在介绍企业跨区域通信模式VPN通信的安全业务要求、IPSec协议对IP数据包的封装加密认证处理过程的基础上,比较了VPN系统为用户提供服务的多种形式,分析了VPN核心模块IPSec在安全网关上驻留的多种层次结构,并对IPSec的实现作了一些优化改进,最后提出一种基于安全网关的VPN实用体系结构。     

基于双忙音的可调功率无线MAC协议

本文基于IEEE802.11DCF提出了两种基于双忙音信号的无线自组织网络MAC协议,即恒定功率双忙音(FPDBT)和变功率双忙音(VPDBT)MAC协议。这两种协议能基本解决无线自组织网络大干扰范围下的隐藏终端和暴露终端问题。本文对MAC协议进行了理论分析,并建立了OPNET仿真模型。通过仿真试验分析比较了IEEE802.11DCF、DBTMA、FPDBT和VPDBTMAC协议的信道传输性能。结果表明两种改进协议都能在大干扰范围下有效避免分组冲突,并显著提高信道利用率。VPDBT协议还能够对信道空间复用率和分组冲突避免的性能有较好的折衷。     

自相似参数辨识与汇聚无线业务尺度特性分析

Hurst参数是衡量网络流量自相似程度和突发性的重要参数,在时域R/S统计、方差 - 时间图法和频域周期图法的基础上,提出一种最优化线性回归小波模型,实现小波域内Hurst参数的准确有效快速辨识.研究了WLAN中多个输入业务源的汇聚过程以及汇聚的多输入自相似业务源统计特性.仿真实验比较了传统的以及基于最优化线性回归小波模型的Hurst参数辨识方法,验证了理论分析中汇聚自相似业务也呈现自相似性的结论,且仿真结果表明,汇聚业务的突发性得到加强而不是削弱.研究结论对网络流量的准确建模以及网络传输中流量控制和优化网络资源配置以及提高网络性能具有重要作用.     

基于决策思想的微粒群三维定位算法研究

为了进一步提高微粒群定位算法的收敛速度和定位精度,提出了一种采用个体决策思想的微粒群三维定位算法,首先对每个微粒进行评价并分配不同的惯性权重,然后利用个体历史位置及其适应值信息进一步优化每个微粒的个体历史最优位置,弥补了微粒群算法对个体历史经验信息利用不足的缺陷.仿真结果表明,改进算法能够以更高的精度和较少的迭代次数定位未知节点,与标准微粒群定位算法和典型的定位算法相比表现出了较好的性能.     

网络服务功能链技术研究与建模

伴随着数据业务量的急剧增长,传统的静态网络服务模型日渐不能满足应用的需求,其构架中网络服务与专用硬件设备之间一一对应的紧耦合关系造成了网络资源不能共享、新业务难以融合等弊端。当网络规模扩大时,传统的管理和部署方式需要投入更多的成本来部署新业务。随着网络虚拟化的兴起与软件定义网络研究的推进,网络服务功能链这一概念应运而生。网络服务功能链由一个或多个虚拟网络功能组成,旨在降低网络建设与运维成本、提高网络资源利用率、提升网络与业务部署速度。针对当前服务功能链体系的研究及建模和应用进行了阐述,并对业内主流的服务功能链优化模型进行抽象建模。同时针对时延优化问题进行仿真,以启发式贪婪算法为代表,通过不同的启发值,从算法时间复杂度与优化效果的角度将服务功能链中启发式算法与穷举法进行对比。在网格状网络的环境下,启发式算法能取得更快的响应速度,并且能取得和穷举法相当的优化效果。因此,得出在大规模工业互联网中部署服务功能链过程中启发式算法能有更快的响应速度,且能达到或者接近最优解的结论。最后,就当前建模与部署存在的问题以及服务功能链未来的研究方向进行论述。     

基于PME重尾分布服务时间的M/G/1模型排队性能研究

通信网络的业务源普遍存在着白相似性（或称为长相关性）,传统的假定业务到达间隔服从负指数分布的Poisson模型或其改进形式已不再适用．但在利用M／G／1模型对白相似业务源进行排队分析时,由于重尾分布服务时间的LST变换无闭合形式,进行排队性能分析非常困难．该文通过引入一类混合指数分布证明此类分布服从Pareto重尾分布,并得到相应的LST变换闭合形式及服务时间渐进级数,同时将形状参数y=3／2时的服务时间及其LST变换推广到更一般的情形,从而较为有效地解决了重尾分布的信源排队等待时间分析问题．     

无线Mesh网络关键技术

无线Mesh网络(WMN)是一种特殊的Adhoc网络,具有分层的网络结构,其传输骨干网具有多跳、拓扑稳定、无供电约束、业务流量相对汇聚等特性。提高WMN频谱空间复用度是增加网络容量有效的方法,而其设计的关键是有效控制无线链路间的干扰范围。基于多信道的组网技术是WMN关键技术之一,其核心是信道的分配,通过合理的信道分配以获得最大信道利用率。WMN中路由度量的选取需要考虑多跳无线链路间的相互干扰,而通过采用负载均衡路由技术可以均衡网络资源的使用,从而提高网络容量和节点的吞吐率。     

AIFS 区分的IEEE 802.11e EDCA 吞吐率分析模型与自适应MAC 算法

针对IEEE 802.11e EDCA(enhanced distributed channel access)支持业务区分服务的特点,提出了一个基于AIFS(arbitration inter-frame space)区分的信道吞吐率分析模型,该模型将不同接入等级的业务统一到一个信道模型中进行分析.通过数值计算结果与仿真实验结果的对比,验证了该模型的准确性,尤其是在分析信道吞吐率方面更优于Xiao 的Markov 链模型.根据提出的分析模型,研究了近似优化条件,使得各类优先级业务的发送概率平衡虚拟发 送时间段中空闲时间与冲突持续时间对系统性能的影响,实现靠近最优的信道吞吐率,从而使计算复杂度大为减小. 利用数值分析的方法验证了近似优化条件实现靠近最优信道吞吐率的可行性.最后,提出的DPS(dynamicparameter-tuning scheme)算法根据负载情况自适应地调整不同级别业务的相应参数,使得系统时时满足优化条件,在各种场景下都能实现最大信道吞吐率,同时又满足EDCA 支持QoS 区分的要求.仿真结果验证了DPS 算法不仅能够根据竞争节点的数目变化对信道吞吐率进行优化,而且其性能也明显优于标准的IEEE 802.11e EDCA 机制.     

IEEE 802.11 EDCA带宽分配控制的竞争窗口优化

Two approximate computation methods were proposed to acquire the optimal transmitting probability and further to find the optimal contention window setting by analyzing the influence of the priority-based service differentiation of IEEE 802.11 Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) on throughput. The optimal contention window setting can help yield the maximum aggregate throughput while maintaining the weighted proportional bandwidth differentiation among different traffic classes. Through validation by numeric evaluation and simulation, the results are proved to be very close to the theoretical value, and the optimal contention window setting can effectively optimize the throughput performance of the whole network.     

存在隐藏终端的IEEE802.11e多跳无线网络模型分析

首次将802.11e的接入机制放入多跳环境中进行仿真分析和定量研究。提出一种新的多跳环境下802.11e网络模型,结合M/G/1/K排队模型,定量分析在隐藏终端影响下802.11e网络的MAC层吞吐率、MAC时延和帧丢失率,研究802.11e在多跳环境下性能表现的内在原因。经过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性;通过有(无)隐藏终端影响下MAC层性能的对比分析,指出了802.11e在多跳无线网络中支持QoS的局限性:受隐藏终端的影响,802.11e对不同接入等级的业务提供QoS区分的性能明显降级。因而有必要研究隐藏终端问题的解决方案,提高802.11e在多跳环境下的性能。