基于多网关的无线Mesh网络负载均衡调度算法

网关节点的效率决定了无线Mesh网络(WMN)的传输性能,如何有效地解决WMN网关负载均衡问题是非常重要的.在已有的WMN负载均衡算法基础上,提出一种新的基于多网关协作机制的WMN负载均衡调度算法.该算法以源节点到网关节点的跳数信息和网络负载信息相结合作为网关的选择和切换标准,通过多个网关的协作机制,结合高效的网关选取和调度算法实时地对网关业务进行分流;通过一种快速平滑的网关切换方式对其进行调度,从而有效地缓解拥塞网关节点的负载压力,提高WMN的Internet接入性能.性能分析结果表明:该算法可在多个网关间直接实现负载均衡,减少了网络拥塞,提高了网络性能.     

一种多网关无线Mesh网选播路由协议

无线Mesh网络是一种新型的宽带分布式无线接入网系统,它通过网关节点访问Internet.当网络接入的负载重或者网络规模扩展时,大量传输到同一网关节点的数据包会在此节点造成严重的拥塞,所以单一的网关节点往往会成为接入网的瓶颈.在研究动态源路由协议(DSR)和选播服务的基础上,提出了一种多网关无线Mesh网(WMN)路由协议(MMASR),该协议中,由多网关构成选播组,并扩展DSR协议以支持选播.仿真结果表明:MMASR协议能有效地解决单网关WMN的拥塞问题,保持很高的分组传递率、较低的数据分组延迟和路由开销,使接入网稳定高效地运行.     

有导向变异算子的无线Mesh网负载均衡算法研究*

为了提高无线Mesh网络(WMN)的传输性能,提出基于有导向变异算子的进化算法GM-EA(guidedmutation EA)来优化WMN网关负载均衡问题。在已有的WMN负载均衡算法基础上,GM-EA算法通过结合粒子群优化的方法,更好地利用种群中的全局信息,在较少迭代次数下可以达到网关数量和负载均衡两方面的优化。仿真实验表明,GM-EA算法以增加执行时间为代价下得到的网关数量与比其他算法得到的结果更优;在网关负载均衡方面,该算法也取得较好的结果。     

干扰约束和负载均衡的无线Mesh网络网关部署策略

网关部署是无线Mesh网络规划面临的重要挑战之一.在Mesh路由器(MR)已完成部署的前提下,如何计算同时满足网络性能要求和用户流量需求的最小网关(GW)集合,已经被证明是一个NP-hard问题.文中提出了一种满足干扰约束和支持负载均衡的网关部署策略ICLB-GPS,在部署网关时消减链路干扰并实现网关负载均衡.ICLB-GPS策略综合网关选择、转发树构建和转发树间的节点迁移来完成负载均衡的网关部署,主要包含覆盖重叠和干扰消减的网关选择、基于树间节点迁移的网关负载均衡两个算法.仿真实验将ICLB-GPS算法与其它算法在网关数量、MR-GW路径长度、链路干扰程度及负载均衡指数方面进行比较,其结果表明该算法在不增加部署成本,不提高MR-GW路径长度的情况下,消减了链路干扰,实现了网关负载均衡.     

基于流量模式和网络拓扑的网关部署算法

多并发流所引起的网络负载不均衡是无线网状网(wireless Mesh network,WMN)面临的一个挑战,部署网关是一种能缓解竞争节点负载的可行方案.针对这一问题,提出基于流量模式和网络拓扑的启发式网关部署算法.该算法利用节点在多种流量模式下所承载流量的平均值来估算节点的网络负载,并基于节点的网络负载和位置来选择网关,再根据特定的计算,分配节点给已知网关所管理的簇.实验结果表明,在不同流量模式和网络资源配置下,该算法均能有效地提高网络吞吐量、降低端到端延迟、减少路径长度.     

多网关无线Mesh网络干扰与负载感知路由度量

提出一种应用于多网关无线Mesh网络中的路由度量。首先建立多网关网络模型,获取网络拓扑信息并依此为网络节点分配不同的权值;然后通过网络拓扑信息及无线链路的衰落特性,推导网络中链路信号与干扰噪声比SINR的分布特性,进而计算链路的中断概率和中断速率;最后获取Mesh路由器节点缓存包数量,并计算网关节点容量占比,针对客户端业务和Internet业务设计具有保序性的ILR(Interfere and Load aware Routing)路由度量,网络依据路由度量为客户端业务和Internet业务选路。ILR路由度量考虑了网络干扰因素和负载分布信息,能够有效降低网络干扰,达到网络负载均衡、提高网络吞吐量的目的。     

基于Jelger算法的多因素网关选择算法

针对移动自组织网络（mobile Ad hoc network,MANET）与Internet互联时的网关选择问题,提出一种基于Jelger算法的多因素网关选择算法来进行网关选择和切换。该算法综合考虑跳数、网关效益、通信成本等约束对网关选择的影响,在此基础上构建目标函数,引入网关选择度量——网关可用度（GUD）来完成网关的选择和切换。仿真结果表明,该算法能够有效改善Jelger算法引起的网关频繁切换问题和负载不均衡问题,减少网关切换次数,降低了传输时延和网络负载,提高了网络性能。     

无线Mesh网络中基于分簇的多约束QoS路由协议

多媒体应用的发展使得在无线Mesh网络(WMN)中提供服务质量（QoS）保证具有重要意义。结合WMN的特点,设计了一种路由度量的计算方法,提出了一种分簇的多约束QoS路由(CMQR)协议,各根节点并行计算簇内路由,并由网关链路进行连接,降低了路由计算量,提高了协议的可扩展性。仿真实验表明,CMQR协议在保持高交付率的情况下,具有较低的路由建立时间和协议开销。     

无线网状网中面向负载均衡的网关部署算法

综合考虑网关数量和网关负载均衡两方面因素,提出一种基于力的贪婪启发式分簇算法,在此基础上对杂交粒子群优化进行改进,给出一种适用于无线网状网的网关部署算法。仿真实验结果表明,该算法能以较少的网关数量实现网络负载均衡,从而提高吞吐量,改善网络性能。     

WMN中拜占庭容错网络结构及算法

为提高无线Mesh网络(WMN)的可靠性,以可信计算领域中的拜占庭容错原理为基础,引入拜占庭单元概念,构建一个WMN拜占庭容错网络结构,并提出一种拜占庭算法,用以改进现有WMN路由协议.仿真结果表明,改进的路由协议能对异常节点信息进行容错处理,获得正确的节点信息,增强网络的容错能力,达到提升WMN可靠性的目的.     

安全网关优化

安全网关是网络安全的重要手段，既能控制网络行为，又能保证信息安全传输．但是，安全网关的协议变换操作和数据加密封装，增加了系统的复杂度和CPU的负荷，降低了安全网关的性能．重点研究安全网关的软件结构优化和系统性能优化．在系统软件结构优化方面，抽象出安全网关的原子操作集及操作序列表达式，并改进了安全网关的访问控制表；在系统性能优化方面，本文提出了安全快速处理算法．实验结果表明，新的算法和软件结构大大提高了安全网关的吞吐率，降低了分组处理延时，保证策略数目不会影响吞吐率的变化．     

基于链路自适应的移动VPN系统网关设计与实现

移动网络环境存在着诸多的安全威胁,为保证信息传输的安全性,提出了在移动网络中建立VPN通道的移动通信解决方案;并针对NAT／防火墙与VPN不兼容问题设计实现了一个基于IPSec的移动VPN网关原型系统。该系统支持NAT和防火墙穿越,具备通信链路自适应性,较好地解决了VPN网关在移动网络下的局限性。     

基于知识网格的学科门户系统设计

该文首先分析了当前学科信息门户建设中存在的问题,针对这些问题提出了基于学科信息网站、知识网格节点和虚拟知识网格服务社区三级结构模型,建立自动实现学科知识获取、检索和共享的运作机制,设计了基于知识网格的学科门户系统结构。     

短信息网关连接模块的分析与实现

本文着重对短信息网关连接模块进行设计分析与实现。该模块由网关通信模块和SGIP协议数据处理模块两个子模块组成。本系统实现了与短信息网关的连接与通信功能,提供了接拆包接口,且支持TCP/IP协议。运行结果表明,该网关连接模块各项功能基本实现,系统比较稳定。     

A Duty Cycle-Based Gateway Selection Algorithm for LoRaWAN Downlink Communication

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) has been developed to meet the requirements for the enormous device-to-device communication of Internet of Things (IoT) networks, which consist of a large number of participating devices spread over large coverage areas with low data rates and low power consumption. It supports communications in both directions, uplink, and downlink directions. However, the downlink communication in the current LoRaWAN raises the bottleneck issue at gateways due to the used gateway selection algorithm. This paper proposes a novel gateway selection algorithm based on the duty cycle time-off values for the existing gateways, Duty Cycle Gateway Selection (DCGS), to direct acknowledgment packets as downlink traffic towards the most suitable gateway. Thus, the proposed system avoids subsequent retransmission of previously sent traffic that leads to excessive traffic overloading the network. The proposed system avoids exhausting a gateway duty cycle with downlink traffic by distributing the downlink traffic among available gateways based on the duty cycle time off. DCGS is evaluated using FloRa and INET frameworks in the well-known network simulator OMNeT++. The result shows the superior performance of the proposed approach over the existing Signal-to-Noise ratio (SNR) based selection mechanism. It clearly indicates that the DCGS maintains a better confirmed packet delivery rate while reducing number of retransmissions, collisions, and power consumption.     

MANET中基于代理的Internet网关发现机制

针对大规模、高动态的移动Ad Hoc网络环境,提出一种基于代理的Internet网关发现机制（PGDIS）。PGDIS从移动节点中自动选举出代理网关,由Internet网关周期性地向代理网关发送网关公告消息。移动节点可以通过最近的代理网关建立通往Internet网关的路由。仿真结果表明,PGDIS在保持较高数据包投递率的前提下降低了传输延时。     

DSP Gateway在OMAP平台的实现

OMAP与其他平台最大的不同之处在于其非对称双核处理器结构,OMAP上GPP与DSP之间的通信成为关系系统整体表现的一个关键性问题。诺基亚日本研究中心的科学家开发得DSP Gateway正是为了解决这一难题。主要介绍了DSP Gateway的基本原理与实现,对示例程序进行了验证,证明DSP运行正常,GPP可以通过DSP Gateway对DSP进行控制。     

物联网汇聚安全网关关键技术研究

文章概述了物联网网关研究的相关状况,具体分析了有关物联网网关的自组网技术、多模通信技术、网关数据传输安全技术、可信计算技术、数据融合处理技术以及网关低功耗技术等相关技术,并结合工业控制器的网络协议Modbus协议,设计实现了基于Modbus协议的物联网汇聚安全网关。     

基于PSO的无线Mesh网关优化部署算法

无线Mesh网关的优化部署目标是对一给定的无线Mesh网络,合理地确定网关部署的方案,在满足用户通信时延、通信带宽以及网关相关属性约束(如网关的度,簇度数)的前提下,使得网关数量最少、网关间负载均衡以及总体通信代价最小。利用粒子群算法在多目标寻优方面的优势,提出了基于粒子群的无线Mesh网关优化部署算法。对粒子的速度、速度的相关运算规则和粒子的运动方程进行了重新定义与设计,然后提出了基于网关启发式初步部署与优化的二阶段粒子群优化算法。理论分析与仿真实验表明,基于PSO的优化算法得到的网关数量不劣于其它算法得到的结果,而且在其它性能指标方面:通信代价、网关节点数量、负载均衡方面优势明显,与Recursive_DS算法的相比分别提高了38.15%,7.85%和7.3%。     

基于DSP的VPN安全网关的设计与实现

VPN网关的实时处理能力是制约其性能的“瓶颈”问题之一。为此，提出了一种基于高速DSP的VPN安全网关的设计方法，并基于双TMS320C62芯片实现了宽带VPN安全网关。重点介绍了该服务器的总体架构、Linux内核与DSP之间的通讯机制以及VPN加/解密处理的实现方法。