计算网络s-t可靠性的直接不交界限值算法

网络两端可靠性的精确求解属于NP困难问题,对于规模较大的工程网络,求解过程非常耗时.可行的办法是采用满足实际精度要求的近似算法,其中利用两端界限逼近求解的方法是一类较为有效的近似算法.提出了一种可利用界限求解的直接不交化算法.算法可直接生成不交最小路集和不交最小割集,并实时逼近网络可靠性的真实解,可在有限计算时间内求出小型网络可靠性的精确解或大型复杂网络可靠性的近似解.与改进Dotson算法相比,此算法可更快地求解单元处于低可靠度状态时的网络两端连通可靠性;与最小割递推分解算法相比,此算法可得到较优不交解集.     

通信网的总容量归一化加权可靠性指标与算法

为了更全面地从理论上对整个通信网可靠性作出评价,提出了把交换节点、连接链路和传输容量3个要素有机地综合在一起的总容量归一化加权可靠性指标.该指标并不排除那些能够进行通信但通信容量比设计值小的网络状态,而是赋予一个<1的归一化权值.提出了一套计算方法,从路由寻找到不交化网络状态集及其对应容量求取均实现了易于用计算机编程的代数化或逻辑代数化计算,解决了该指标人工计算繁琐问题.简要论证了算法的正确性与合理性,通过实例说明了算法的计算过程.     

多状态不交化路径可靠性分析的符号算法

传统算法计算两条不交化路径传输的随机流网络可靠性,是通过获取系统最小容量向量的方法,需要存储整个网络的边以及移除冗余向量,运算非常复杂。因此提出基于MDD的多状态两条不交化路径可靠性分析算法MDD_2SMPs,利用MDD能够双向反映组件状态与系统状态关系的特点,通过定义MDD操作算子,在无需对路径进行流量分配的情况下获取路径容量,并在组合过程中引入约束剪枝策略对无效容量过滤,提高算法效率。针对路径失效问题,提出基于MDD的备用路径选择算法MDD_BMPs,通过将各路径转换为决策图多值变量形式,降低了计算备用路径可靠性的复杂性。实例结果表明,算法MDD_2SMPs比传统算法减少了计算可靠性的运算量,并能精确选择网络备用路径。     

双向搜索多约束路由启发式计算方法

为提高大型通信网络中搜索满足多约束条件路由的速度,提出一种双向搜索路由的计算方法.首先从源和目的节点同时出发,计算到达各中间节点的可达路径.然后在各可达路径中进行路径的筛选.可达路径是采用邻接矩阵变换方式获得的,筛选路径是根据非线性开销函数,采用启发方式择优选取.当两方向搜索的节点数累计达到n-2后,对接合并两方向到达中间节点的路径,从中再选择最佳路径作为路由输出.通过算例详细介绍了可达路径计算及启发式选优方法.阐述了算法的正确性及特点,分析了最大时间杂性.通过仿真实验评估,不仅更进一步验证了新算法的正确性,而且表明新算法在搜索路由速度上要优于其他算法.     

一种面向边缘计算节点能量优化的QoS约束路由算法

在满足节点间端到端时延、可靠性服务要求的基础上,为了解决现有多路径路由协议能耗较高的问题,提出一种面向边缘计算节点能量优化的多服务质量（QoS）约束路由算法（MQEN）.考虑端到端延迟、可靠性、能量消耗的QoS约束条件,采用边缘计算、机器学习相关技术,构建多约束最优路径传感器网络模型,引入能量感知节点唤醒策略、学习自动机奖惩机制.该算法结合边缘计算,预处理节点的原始数据,加快有效数据的传输、处理.采用自动机与环境交互的方式加快算法收敛.使用控制节点休眠激活状态的方法优化网络能量消耗,延长网络生命周期.实验结果证明,MQEN算法可降低网络能量消耗,并且能满足多QoS约束对端到端延迟、可靠性服务的要求.     

网络可靠度的不交分解算法

不交分解算法是应用分解方法把网络分解成若干个不交的部分,并应用循环算法计算网络的可靠度。该算法将分解和不交和方法融合在一起,主要思想是寻找最短路,然后进行不交分解。由于不交分解算法在计算过程中逐步分解。因此可以根据具体网络,随时选择具体最短路以及最短路中的具体边进行分解。这样就简化了同类算法。与Locks算法相比,可以得到更少的不交项。     

预测辅助的Ad hoc网络路由协议

Ad hoc网络中现有的预测路由协议在路由失效前提前修复路由却增大了路由开销.针对路由开销大的问题,提出了一种基于Ad hoc按需距离矢量路由协议并结合两种路由维护方式的预测辅助路由协议.协议中的每个节点都可能发起路由维护,根据节点在路由中的位置选择对应的路由维护方式;根据网络中节点移动特性与网络规模计算节点判决路由失效的能量阈值,确定是否发起路由维护.仿真结果表明,协议在保证网络可靠性的基础上比传统预测算法降低了3％ ～5％的网络路由开销,尤其适用于节点数目较多且移动速度较慢的网络.     

网络可靠度的不交分解法法

不交分解算法是应用分解方法是网络分解成若干个不交的部分,并应用循环算法计算网络的可靠度。该算法将分解和不交和方法融合在一起,主要思想是寻找最短路,然后进行了不交分解。,由于不交分解算法在计算过程中逐步分解,因此可以根据具体网络,随时选择具体最短路以及最短路中的具体边进行分解,这样就简化了同类算法。     

认知无线网具有业务感知功能的新型路由协议

针对无线网络中的路由协议以被动方式处理网络拥塞,可能导致更多的数据丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了可用于认知网络的具有业务感知能力的路由协议(Traffic-Aware Cognitive Routing,TACR).TACR通过应用基于维纳过程的预测方法,利用局部探测信息使节点快速、准确地感知到网络中业务状态的变化,从而优化了网络路由,均衡了网络负载.同时,TACR引入分布式Q学习算法,根据网络状态自适应地调整路由生存期,提高了路由对业务分布的自适应性.在合理的开销下,对典型场景中TACR的性能进行分析,证明了TACR性能的优越.仿真结果表明:在重负荷时,与已有协议对比,TACR的平均端到端时延减小约40%,丢包率降低约10%,网络开销减小约27%。     

自组网负载平衡路由协议

负载分配问题影响网络路由性能.为了解决网络负载平衡,文章提出一个负载平衡路由协议(RABLB).该文分析了路由耦合度、节点移动速度和分组队列长度等3种因素对多径路由性能的影响,根据分布式理论和信息熵概念,提出了基于负载平衡路由选择模型及负载加权分配模型,并调节路由结构,使之既提高路由的恢复能力又保持负载平衡.因此,基于负载平衡的多路径路由算法(RABLB)、能够降低传输时延,减少发生网络吞吐量饱和的概率,更有效提高了路由可靠性.文中对RABLB与动态源路由(DSR)和快速切换路由算法(RABA)进行了分析比较.由于RABLB考虑了多因素对路由的影响,因此RABLB的路由性能比DSR和RABA有所提高.     

考虑腐蚀的城市燃气管网抗震可靠度分析

基于马尔可夫过程原理提出了管线腐蚀发生模型,结合线性腐蚀发展模型,获得了埋地管线截面面积的概率密度函数。在此基础上,利用弹性地基梁原理给出了管线在地震作用下的地震反应,采用随机摄动方法给出了腐蚀管线地震反应的均值和标准差。根据规范公式建立了地震下管线极限状态方程,进而获得管线抗震可靠度。利用改进最小路递推分解算法进行了管网的抗震可靠度分析。该算法以网络最小路为分解策略,利用布尔运算原理给出了网络的递推分解格式,可以同时获得管网的不交最小路和不交最小割,进而利用概率不等式给出满足工程精度的结果。利用上述方法对一个工程实例进行了抗震可靠度分析。     

矿井通风网络可靠性的定量分析与评价

以网络流理论和统计学原理为指导，分析了神华集团大柳塔煤矿通风网络风流变化趋势，找出了风量分布规律，建立了风路中风量分布密度函数；应用极大似然方法，验证了风量分布函数量化参数值的合理性；基于不交化最小路集算法建立了通风网络可靠性评价模型，并给出了具体建模步骤．所有解算过程都是在MATLAB6．X和VC＋＋6．0环境下实现的．结果表明，定量分析所获得的各类指标值反映了大柳塔煤矿通风网络可靠性评价实际．     

基于流视图的动态QoS保障机制

为实现对网络新兴业务的QoS保障支持,以及根据网络状态感知实施动态QoS保障,提出了一种基于流视图的动态QoS保障机制。该机制的基本思想是根据网络的实时流量分布即流视图,在同类型流量分布密集的区间为该类型数据流提供QoS保障。这种保障机制能够合理分配网络资源,使得各种类型的数据流能够以“各取所需”的方式得到QoS保障,同时其自适应性和可扩展性使得该机制能够满足网络新兴业务的QoS保障需求。仿真实验表明,基于流视图的动态QoS保障机制能够动态适应不断变化的网络环境,并为各种类型的网络流提供相应的QoS保障服务。     

面向QoS需求的分簇自组织网络路由算法

基于分布式分簇的网络管理架构,网络节点可以被划分成多个管理域,并由相应区域的簇首进行协同管理。为实现分布式网络场景中,业务差异化的服务质量（QoS）需求与多维度网络资源之间的高效按需匹配,提出了一种基于强化学习的路由调度算法,以降低端到端的时延和防止网络拥塞为目标,优化调度路径。所提算法可以通过簇首集中式和节点分布式2种方式实现,可以解决分布式环境下全局资源信息不完备的问题,有效保证跳变环境下网络的健壮性。将100个节点划分为4个管理域进行仿真验证。仿真结果表明,所提算法可以有效地降低业务的平均时延,并且在业务拒绝率、网络资源利用率方面均优于传统方法。     

Algebraic algorithm for reliability index weighted capacity of communication network

Communication network has communication capacity and connection reliability of the links. They can be independently defined and can be used separately, and when the reliability of a communication network is analyzed from a macroscopical angle of view, it is more objective to express the performance index of a communication network as a whole. The reliability index weighted capacity is just obtained by integrating these two parameters. It is necessary to further study the algorithm to calculate the reliability index of the communication network with a complicated topologic structure and a whole algebraic algorithm is therefore proposed for calculation of the reliability index weighted capacity of a communication network with a topologic structure. The whole computational procedure of the algorithm is illustrated with a typical example.     

NGN若干关键技术探讨

NGN是全球研究热点,文章对NGN的两个关键技术问题服务质量(QoS)和网络安全进行研究.研究表明传统网络的解决方案无法满足NGN的QoS和安全需求,要实现有效的端到端的QoS必须合理调配网络资源,防止网络拥塞:应建立一个立体的安全防卫体系,从网络规划、设备可靠性、业务特性等方面研究NGN的安全问题,以满足用户需求.     

Hopfield神经网络算法求解路网最优路径

为了解决经典算法在求解大规模路网最优路径时运算时间长的问题,研究了Hopfield神经网络的特点,建立了一般路网的数学模型,根据Hopfield神经网络的特点设计了适合车辆诱导的路网Hopfield神经网络最优路径算法.采用动态邻接矩阵对该算法进行了优化,减少了运算时间.把该Hopfield神经网络算法应用于所研发的车辆诱导系统的最优路径求解中,并进行了实际路网测试,结果表明应用该算法能够正确求解路网的最优路径,且比经典算法的运算效率高.