基于LTE-A的异构网络协作成本资源管理方案

新型架构下的异构网络由于重叠布施低功率基站不但引入严重的同频干扰,并且造成成本资源置配不均衡,这些都是异构网络性能提升需要解决的关键问题.针对上述问题,提出了一种异构网络的多域协作成本资源管理方案.该方案考虑同频信道干扰,并将负载资源利用率转化为成本资源函数的优化问题,通过遗传算法实现最小成本资源对应的负载资源和功率资源的最优解.量化评估显示了推荐方案优于传统的域内成本优化方案,节约了43％的成本资源.在系统级仿真中,信号与干扰加噪声比(SINR)和小区平均吞吐量参数值均表明该方案消除了大量的同频信道干扰,有效配置功率和负载成本资源,使得系统性能有很大的改善.     

CDMA EV-DV核心网试验研究

CDMA EV-DV试验网主要测试EV-DV系统对数据业务支持及其和CDMA 2000 lx网络的前向兼容性问题,并充分考虑今后网络升级的各种可能性,为今后的建设做好准备、积累经验.本文主要研究EV-DV试验网的核心网络的建设方案,提供了两种方案建设核心网电路域第一,混合网方案,在现有的CDMA网络上利用软件升级达到EVDV Release C规范要求;第二,独立网方案,新建MSC/VLR和HLR,这种方法较少影响原有网络.对于核心网分组域本文主要研究简单IP情况下的网元设置和IP地址分配方案.     

关于跨域虚拟网络的优化狼群映射研究仿真

虚拟网络映射的目的是将网络底层物理资源,以高可用低开销的方式配置到虚拟网络中,进而提高物理网络的业务扩展性能.针对分布式跨域带来的网络资源异构特性,现有映射算法往往存在节点或链路负载不均衡,资源开销过大,以及报文抖动等问题,提出了优化狼群的跨域虚拟网络映射算法.由于跨域虚拟网络映射过程中,额外的资源开销主要来源于域间,因此算法将映射处理分为域内与域间两部分进行独立分析.对于域内映射只引入元胞结构,增强单目标优化处理性能,将节点采用二进制表示,并设定每一位作为一个元胞,建立节点元胞模型,通过更新元胞与近邻得到域内节点与链路资源的最优配置;对于域间映射,则在元胞基础上,引入优化狼群算法,元胞结构提高搜索的分布能力,优化狼群提高全局寻优性能,利用探狼四处游走,在元胞向量中搜索解,同时得到头狼信息,头狼产生召唤行为通知猛狼目标解的信息,从而利用分工协作实现节点与链路最优解的搜索.仿真结果表明,提出的优化狼群网络映射算法能够有效应对跨域异构资源问题,均衡节点和链路的负载,显著降低网络映射开销和网络映射执行时间.     

一种能量均衡的WSN多级分簇路由算法

通过分析无线传感器网络分簇路由协议中簇首选择不合理和网络负载不均衡的问题,提出一种能耗均衡的多级分簇算法,簇首通过分析已学习到的周围网络数据作出较优决策。在簇首选举方面,综合考虑了节点剩余能量和相对节点密度,选择出合适的簇首;路由方面,运用贪婪算法选择较优簇内通信方案,为簇间数据转发预留能量;簇首对死亡节点能及时发现和广播死亡信息,更好地维护网络运行。仿真和分析结果表明,该算法能选出更为合理的簇首,更有效地均衡了网络负载,显著延长了网络寿命。     

ITIE:一种改进的域间出口选择算法

一般的域间出口选择算法,如经典的热土豆算法只是根据域内事件来调整路由,故少量网络拓扑事件的变化就可导致BGP路由的大量变化;虽然TIE算法改进了对域内事件的敏感性,使其能对域间出口的选择进行调节,减轻路由的动荡性,但未给出阈值参数T的计算方法,且T也不能随负载的变化而变化。域间邻居事件的影响也对域间出口的选择产生重要影响。该文提出一种自适应的可调域间出口选择算法——ITIE算法,能够针对TIE算法的不足,通过对参数的动态自调整来适应当前网络负载和域间通信能力的改变,更好地满足流量工程和网络健壮性要求。模拟实验表明,ITIE算法能够在域间协同性以及随负载变化的流量自适应性上达到合理的折中。     

PKI跨域信任计算方法

针对PKI跨域方案中信任管理偏重身份信任的问题,对PKI下的信任计算进行探讨,为适应域间信任关系动态变化的特点,提出一种基于PKI安全域的跨域信任计算方法,该方法结合PKI的身份信任网络,能够使资源域在设置与外域根CA的信任关系,并监控跨域用户行为后,对外域各信任实体做出合理的信任评价.     

延迟化分布式波长通道建路算法研究

为解决波长路由WDM光网络中波长通道的分布式动态建立和拆除问题,已经有多个分布式波长通道建路算法被提出.但新提出的算法都是只跟经典算法,如后向资源预留BRP和前向资源预留FRP等各自具有自身所不能克服的缺陷.本文在一个中立的仿真平台上,将目前研究较多的几种典型分布式光路建路算法进行了综合分析和比较,通过仿真数据分析,包括业务阻塞率和光路建立时间,得出了各算法在不同网络环境下的优劣.并在此基础之上提出一种延迟化的分布式波长通道建路算法,并与已有算法进行对比以说明其优势,为根据具体网络状况选用最为合适的算法和策略提供了参考依据.     

SDN下的动态负载均衡机制

软件定义网络SDN用于解决传统网络存在的垂直整合,难于管理等问题的新模式。在SDN的多域分布式控制平台中,每个域的控制器则作为集中式控制器,当有大量的消息请求时,可能会导致控制器过载。为了缓解控制器的过载,提出SDN下动态负载均衡机制。当控制器负载达到阈值,控制器会优先选择负载较大的消息迁移至负载较小的邻域,防止控制器阻塞。通过实验,结果证明动态负载均衡机制具有更低的阻塞率和更高的控制器利用率。     

基于信任域的环形网络介质访问时延控制仿真

针对当前网络时延控制相关方法存在控制效果不理想、网络负载均衡性能较差的问题,提出基于信任域的环形网络介质访问时延控制方法。基于OpenFlow引入时间戳对网络介质访问时延进行测量,将获取时间戳由控制器转换至OpenFlow交换机,通过控制器动态获取随机两个交换机间存在的多条路径,仅需传输一个探测分组即可得到多条路径中的时延。依据时延测量结果,以信任域为根本,将传染病目标函数和反馈路径法融合,利用在同一个信任域组范围判断数据调度的目标构建数据共享组,即数据调度方案。控制在传染病目标函数中任意选取的目标节点数目,以降低数据冗余率与信道占用率,从而降低访问时延。仿真结果显示,与传统方法相比,所提方法时延更低,且网络负载均衡度更高。     

异构无线Mesh网络层次化平滑切换方案

针对现有异构无线Mesh网络缺乏对域间移动切换支持的问题,提出支持域间切换的异构无线Mesh网络层次化切换方案,区分域内切换和域间切换,降低切换时延。采用缓存策略,有效降低丢包率,支持终端的快速移动。仿真结果表明,该方案可支持速度达23 m/s的终端移动,在域间切换时,平均丢包数减少66.7%~95.5%。     

A new scheme for traffic estimation and resource allocation for bandwidth brokers

This paper is motivated by the concern of a multi-service network provider who plans to offer quality of service guarantees to users. A bandwidth broker acts as the resource manager for each network provider. Neighboring bandwidth brokers communicate with each other to establish inter-domain resource reservation agreements. Conventional approaches for resource allocation rely on pre-determined traffic characteristics. If allocation follows the traffic demand very tightly, the resource usage is efficient but leads to frequent modifications of the reservations. This would lead to increased inter-bandwidth-broker signaling in order to propagate the changes to all the concerned networks. Contrarily, if large cushions are allowed in the reservations, the modifications are far spaced in time but the resource usage becomes highly inefficient. In this paper, a new scheme for estimating the traffic on an inter-domain link and forecasting its capacity requirement, based on a measurement of the current usage, is proposed. The method allows an efficient resource utilization while keeping the number of reservation modifications to low values.     

一种基于松弛时间的服务网格资源能力预留机制

通过资源能力预留为网格服务提供确定的QoS保证是实现服务网格QoS管理的基础和关键.针对确定性资源能力预留的"资源能力碎片"问题,提出了一种支持松弛时间的灵活资源能力预留机制,并设计了支持松弛时间的资源预留请求接纳控制算法.在CROWN的节点服务器上实现了该机制,并通过仿真实验进行性能评价.结果表明,和已有的确定型预留机制相比,支持松弛时间的资源能力预留机制,使资源能力调度具有更多的自主性,可显著地提高网格资源的综合利用效率.     

服务网格中基于请求生命期的资源预留方法和策略

基于面向服务的网格环境,针对网格服务实例所指向的资源,提出了资源预留树的预留方法.利用在任务请求生命期内发现的所有合适资源构建资源预留树,当预留资源失效时,可直接在资源预留树内选取一个替代资源,保证资源预留的可靠性.针对不同的用户服务质量,设计了3种不同的预留策略,在此基础上,提出了基于不同策略的资源预留树算法TTL-RTA.相关的性能分析和仿真实验表明,该算法具有较好的效率和可靠性.     

普适环境下基于域模型的跨域资源控制机制

重点研究普适计算环境下资源管理中的跨域问题,聚焦在跨域资源访问,跨域用户漫游和跨域事务转移的机制方面,提出了评估方法并对提出的机制进行了实验分析,验证了在大规模无缝的普适计算环境下,所基于的域管理模型和研究的跨域机制能获得更高的运行效率。     

In-advance path reservation for file transfers in e-science applications

We develop several multipath reservation algorithms for in-advance scheduling of single and multiple file transfers in connection-oriented optical networks. These algorithms consider the jobs one at a time or in a batch. The latter can be potentially useful to minimize the resource conflict between multiple consecutive requests. Extensive simulations using both real world networks and random topologies show that the greedy strategy, which process requests one at a time, can perform comparable to batch scheduling and is significantly better in terms of computational time requirement. Further, this strategy can be extended to reduce the path switching overheads.     

Performance analysis of fast reservation protocols in ATM networks

In Asynchronous Transfer Mode (ATM) networks, VP/VC establishment and bandwidth reservation can be separately performed. Fast Reservation Protocol (FRP), a recently proposed protocol, utilizes this unique feature of the ATM technology to accomplish an efficient use of bandwidth. In FRP, a protocol data unit is called a burst, and a source requests the bandwidth reservation for each burst transmission on the established connection. In this paper, we provide an exact analysis for a class of FRP to obtain the burst delay distribution. Another feature of ATM is that the transmission rate can be set freely if it is admitted by the network. In our modeling, this feature is also incorporated in such a way that the requested bandwidth is reduced if the first attempt to reserve bandwidth is rejected by the network. Through numerical examples, appropriate values of control parameters such as the requested transmission rates are examined to show an effectiveness of FRP. The influences of the propagation delay and overhead due to control cells are also investigated by introducing an approximate technique.     

Resource management for multimedia applications,distributed in open and heterogeneous home networks

The home network is an open, heterogeneous and distributed environment with quality of service requirement. Existing resource reservation strategies modify devices and applications and do not consider heterogeneity.This paper presents a non-intrusive and adaptable resource management framework, developed upon an architecture customized for the actual devices. It uses global components, delegating to local components the management of local resources. These components rely on the resource reservation mechanisms provided by Linux.The framework has been implemented on real devices. The evaluations show that reservations are guaranteed even with noise on the resources, which also guarantees the expected quality of service.     

时间约束下可靠性增强的网格工作流调度算法

如何在动态性极强的网格环境中有效调度工作流应用并满足用户的QoS需求是一个难题.传统的基于资源静态特征的启发式调度算法或预留策略缺乏对资源动态服务能力的有效评估而无法保证工作流应用的截止时间约束.本文采用随机服务模型建模网格资源的动态性能并考虑资源内处理单元失效的情况.利用生灭过程描述资源节点中处理单元数目的变化情况并给出了资源节点在任务截止时间内的可靠性评估方法.在此基础上,提出一种可靠性增强的网格工作流调度算法RSA_TC.实验结果表明RSA_TC算法相对于DSESAW和PFAS算法,能有效保证用户截止时间的要求,对动态网格环境有较好的自适应性.     

一种统一的资源预留策略

资源预留可以保证任务在开始执行时获得资源,而这在网格这样资源动态性很强的环境中是很可贵的,因而资源预留是网格任务调度中一种普遍采用的策略。当前资源预留的研究主要集中在计算资源预留的情况,文中提出了一个网格环境中资源预留的统一策略,该策略对其它资源的预留和计算资源的预留一起加以考虑,经过模拟验证,该策略能够很好地和我们先前设计的一种基于资源预留的任务映射算法结合起来,适用于网格的动态、异构性环境。     

基于资源-预留图的动态网格资源预留机制

在传统的静态资源预留机制(static resource reservation mechanism,简称SRRM)下,用户的预留请求一旦通过接纳测试就立即被调度到某个资源上.因此,SRRM无法考虑在预留提前时间(book-ahead time)内作业队列的变化对调度目标产生的影响以及资源故障对预留任务的影响.提出了一种动态的网格资源预留机制(dynamic resource reservation mechanism,简称DRRM),在该机制下,通过接纳测试的预留请求在其实际使用资源时才被调度.引入了资源-预留图(resource-reservation graph,简称RRG)对DRRM进行说明,并给出了RRG的修改规则.DRRM能够感知预留提前时间内资源状态的变化,根据其运行时信息动态地调度已接纳的预留请求.模拟实验结果表明,与SRRM相比,DRRM损失了一定的预留请求接纳率,但大大减少了预留任务对非预留任务的抢占,显著提高了网格资源的有效利用率,并且对网格资源故障具有更好的容错效果.