一种新的基于IEEE 802.11的随机接入网络协作协议设计

为了解决如何在不增加数据包冲突数量的情况下实现随机接入网络中的协作这一问题,提出一种基于IEEE 802.11随机接入协议的新型协作协议。该协作协议通过部署中继节点来辅助其他网络节点,且设置中继在其队列中存储数据包,从而实现在任一网络节点进行一次传输尝试后,无需在冲突概率增加的时刻强加任何惩罚就可以智能接入无线信道介质。采用这种方案,可以确保中继无争议地接入信道。为了捕获并分析不同网络节点和中继之间的交互影响,使用马尔可夫链并结合队列分析对网络进行建模;对该协作协议的吞吐量和延时性能进行仿真分析,并与无协作的CSMA/CA进行对比。实验仿真结果表明,提出的协作协议相比传统无协作的CSMA/CA,在服务率、达到率和队列延迟等网络性能方面取得了显著提升。     

基于优先队列的时变网络最短路径算法

提出了基于优先队列的时变网络最短路径算法,能克服传统最短路径算法难以对时变网络求解最短路径的缺陷。提出的时间窗选择策略能够在算法求解过程中为节点选择合适的时间窗以降低路径长度,从而求得精确解。进一步地,算法使用了优先队列组织节点集合以提高计算效率。在随机生成的网络数据以及美国道路数据上的实验表明,基于优先队列的时变网络最短路径算法与经典方法相比,不仅能够求得精确解,运算速度也有所提高。     

一种新的免疫算法

由于免疫系统在特征抽取、模式识别、学习、记忆等方面强大的信息处理功能以及其自身的分布式特性,所以免疫算法出现,并逐渐应用于许多工程实际。然而,现有的免疫算法模型存在不少缺陷,缺乏有效的收敛特性。问题主要出在抗体的评价、促进和抑制以及记忆库的使用上。该文提出了基于动态评价的免疫算法,在算法中引入临时解集,对抗体进行多次、动态的评价、促进和抑制,这大大提高了算法的收敛速度,并有效防止算法陷入局部最优。另外,记忆库自始至终一直被利用,有利于算法快速收敛。最后,用马尔可夫链描述了该算法,并证明了算法的收敛性。     

基于自相似流量的一种新的队列管理算法

鉴于网络流量的自相似特性,结合应对该特性可采用的两种主要措施,提出了一种应对该特性的一种新的队列管理算法。算法包括两部分,一是缓冲区管理算法,另一是队列调度算法。新算法在缓冲区管理上采用了一种“伪扩充”缓冲区的方法。“伪扩充”维持缓冲区总空间的不变的情况下,按照策略增加一个用于处理自相似突发流量的队列。针对“扩充”后的缓冲区,采用基于静态优先级和轮询的队列调度算法。从理论上分析了,两部分的结合产生的新的队列管理算法在应对自相似突发流量中的有用性。     

一种新的加权公平队列调度算法

传统公平队列调度算法(WFQ、WRR等)普遍存在基于数据包的权重参数计算问题,由此产生的高复杂度使其难以获得广泛应用。该文提出一种新的加权公平队列调度算法,使用服务概率和随机数实现加权公平调度,显著降低了算法的复杂度。同时使用自适应服务概率计算解决了数据包变长度带来的不公平性。通过队列管理技术有效地提高了交换机的缓冲区利用率,并减小了排队延迟抖动。仿真结果证明了算法的有效性和实用性。     

计算机通信网络中一种基于速率的PDFF拥塞控制方案*

从最优策略的角度出发,将控制理论中的控制方法引入主动队列管理的研究中,提出了一种基于控制理论的主动队列管理PDFF拥塞控制方案。该方案以快速延迟响应和缓冲队列稳定为优化目标,根据网络动态时延调节源发送端发送速率,使得队列长度能够很快收敛到目标值,并且抖动很小。通过不同网络环境下的仿真显示,与PI控制方案相比,该PDFF控制方案具有较低的链路延迟和数据丢失率,并能更快地使整个网络系统达到稳定,具有较好的网络性能。     

一种针对TCP动态队列管理的控制算法

描述了一种新的TCP/IP动态队列管理控制算法, 对于传统的随机早期检测法(RED)来说, 它的主要目标之一就是稳定路由器队列的长度, 然而它实现此目标并不是很成功,主要因为它在平衡队列长度的过程中很强地依赖了动态TCP链接数. 而新的动态控制算法则使用了一种简单的控制方法, 当路由器缓冲区即将出现拥塞时, 它能够根据当前路由器缓冲区负载概率来随机地实施包丢弃. 该算法能够很好地稳定路由器缓冲区的队列占用数, 同时, 在实现过程中并不用评估动态TCP链接数以及分析网络流的状况.所给出的一个实验模型表明,该控制算法是有效可行的.     

基于深度优先的一种网络最大流求解法

网络最大流问题在工程和科学领域应用广泛,许多线性规划的实际问题都可转化为网络最大流的模型来求解,开辟了图论应用的新途径.为了解决现有的求解网络最大流算法存在的步骤繁复、计算量大、由于增广链选取的顺序不当而无法得到理想的最大流等问题,文中在原有算法的基础上作了一些改进,应用图的深度优先搜索原理,提出一种新的求解最大流问题的算法.该算法可以简单快速地找到增广链,提高了算法效率和可控性,易于实现,且避免了标号过程,只需要在一个图上即可完成,整个运算过程直观性强,计算方便.     

一种针对TCP动态队列管理的控制算法

描述了一种新的TCP/IP动态队列管理控制算法,对于传统的随机早期检测法(RED)来说,它的主要目标之一就是稳定路由器队列的长度,然而它实现此目标并不是很成功,主要因为它在平衡队列长度的过程中很强地依赖了动态TCP链接数。而新的动态控制算法则使用了一种简单的控制方法,当路由器缓冲区即将出现拥塞时,它能够根据当前路由器缓冲区负载概率来随机地实施包丢弃。该算法能够很好地稳定路由器缓冲区的队列占用数,同时,在实现过程中并不用评估动态TCP链接数以及分析网络流的状况。所给出的一个实验模型表明,该控制算法是有效可行的。     

一种新的基于非线性控制理论的主动式队列管理机制

提出了一种新的基于非线性控制理论的主动式队列管理方案：NLC—RED．该方案在原有丢包率方程中增加了幂指数函数，静态的参数调节改进为动态的参数调节．仿真和分析表明，NLC—RED方案在缓冲队列占有量的稳定性和缓冲队列的丢包率等性能较Adaptive RED方案均有较大的提高．     

针对单区域突发流量的移动Sink路径规划

在传感器节点定期收集全网数据且单区域可能突发事件的密集型无线传感网中,如果产生区域突发事件,需要在短时间内将突发事件数据准确地发送到基站,同时也要兼顾其他区域定期产生的数据。提出针对单区域突发流量的移动Sink路径规划算法,首先将网络划分为虚拟网格,每个网格为一个簇,将节点划分到各个网格并选举簇头;然后通过TSP相关算法建立最短遍历路径, Sink节点通过该路径收集全网数据。如果某区域有突发流量产生,Sink节点将动态改变移动路径去收集数据。大量基于NS-2平台的仿真实验结果表明,该路径规划算法能动态改变路径来收集数据,均衡突发数据流量的准确性、实时性和定期产生的区域数据流量的丢包率、数据收集时延,延长网络生命周期。     

ATM网络基于队列长度阀值的传输调度

本文提出了ATM网络的一种实时传输调度和信元丢失控制的综合方案.这种方案是基于队列长度阀值而设计的,它适应于ATM网络面向连接的特性.本文给出了这种方案的随机Petri网性能模型,并给出模型分解和迭代的近似求解方法.     

具有优先权的M/G/1重试可修排队系统

在服务台忙的情况下, 到达服务台的顾客以概率 q 进入无限位置的优先队列而以概率 p 进入无限位置的重试轨道 (orbit), 并且按照先到先服务 (FCFS) 规则排队, 假定只有队首的顾客允许重试, 同时考虑服务台可修的因素, 证明了系统稳态解存在的充要条件. 利用补充变量法求得稳态时两个队列与系统的平均队长、顾客等待时间、服务台的各种状态概率以及可靠性指标.     

有门限的动态双队列缓存管理策略性能分析

对共享缓存分组交换机提出了按需分配缓存的具有门限的动态双队列缓存管理策略.具有门限的动态双队列特性,在提高不同优先级业务服务公平性以提供服务质量保证的同时,也提高了缓存的整体有效利用率.据此对该系统建立了M1 M2/M/1/K (K)的排队模型,给出了相应的Q矩阵,利用矩阵几何解方法对模型求解得到了稳态概率分布.最后做了相应的性能分析,定量给出了不同优先级分组的队长分布、丢失概率等的计算公式.     

主动队列管理机制在突发流下的性能比较与分析

主动队列管理机制(AQM)是目前拥塞控制领域研究的热点。本文研究了几种具有代表性的AQM机制在突发流下的性能。研究结果表明,具有相位滞后特征的控制器能够减小对突发流的偏见。本文的分析和研究有助于深入理解AQM机制的性能,并且对新的AQM算法的设计具有重要的指导意义。     

A Decomposition Scheme for System Optimal Dynamic Traffic Assignment Models

In this paper, a Dantzig-Wolfe decomposition based solution algorithm is developed for the linear programming formulation introduced by Ziliaskopoulos (2000) for System Optimal Dynamic Traffic Assignment problem. The algorithm takes advantage of the network structure in the constraint set of the formulation: the sub-problem is formulated as a minimum-cost-flow problem and the master as a simpler linear programming problem, which allows DTA to be solved more efficiently on meaningful networks. The algorithm is tested on an example network and its performance is analyzed.     

A performance comparison of event calendar algorithms: An empirical approach

We propose a suite of tests based on two-state Markov chains for experimentally assessing the dynamic performance of a variety of simulation event calendar implementations. In contrast to previous studies based on the standard hold model for evaluation of performance statically, the proposed Markov hold model is more general and can be used to examine how different implementations respond dynamically to dependent sequences of insertion and deletion requests. The Markov hold model is used to conduct tests based on random, stressed, and correlated input sequences of requests, with performance measures including completion times, sensitivity to correlations, sensitivity to duplication, and efficiency of data-handling. We apply these tests to fourteen different event calendar implementations. To demonstrate the utility of the proposed model, we also include a comparison of the event calendar algorithms on a token ring protocol with bursty Markovian packet-traffic.     

基于累积时延的流媒体传输模糊拥塞控制

为保证网络流媒体传输质量,在流媒体的传输中需要采用有效的拥塞控制策略.结合流媒体数据对时延敏感的特点,提出了一种基于累积时延的模糊拥塞控制算法,该算法在流媒体数据流传输过程中检测和跟踪其时延,在转发分组数据前,根据容忍时延阈值,丢弃超时数据包,减少不必要的带宽浪费,并且对所到达的数据流按照累积时延进行优先级分类,把全局性缓冲区和各队列的局部性缓冲区按照正常、拥塞避免和拥塞的规则划分为3个具有交叉过渡域的阶段,然后采用整体和局部相结合的拥塞控制方法,实现队列调度过程中的模糊处理,从而对网络拥塞进行有效的控制.理论分析和实验结果表明,使用基于累积时延的模糊拥塞控制算法,能有效改善流媒体的传输性能,是解决流媒体传输拥塞控制的有效途径,并能对提高网络性能起到重要作用.     

考虑交通流非线性特性的交通信号迭代学习控制策略

现实中城市交通流的运行具有很强的非线性特性, 采用简单的线性模型难以全面描述交通流的实际运行过程. 本文在考虑城市交通流非线性动态特性的基础上, 提出了一种非线性交通流排队模型, 并基于宏观交通流固有的周期性特征, 设计了交叉口信号的迭代学习控制策略. 通过对交叉口信号的迭代学习控制, 使交叉口各进口道的车辆排队长度尽可能趋于均衡, 提高交叉口信号有效绿灯时间的利用率, 从而提高路网的通行效率. 最后通过严格的数学推导证明了该方法的收敛性, 仿真研究及实验结果验证了所提方法的有效性.