集成服务模型在宽带接入网中的设计与实现

为了在以太无源光网络(EPON)中实现集成服务模型,结合EPON的特殊架构,对子网带宽管理协议(SBM)进行改进,提出了在EPON中实现资源预留的解决方案.将基于会话的状态刷新转变为基于逻辑链路标识符(LLID)的组刷新,减小了信令开销.为控制资源预留业务的实际服务速率,提出了带逼近因子的P2PFQ调度算法,一方面缓解了PFQ系统的数据超前发送现象;另一方面改善了best-effort业务的排队时延.

网络编码技术在分布式内容分发中的应用

结合图论及有限域运算的相关知识,详细阐述了网络编码技术的编解码原理、优点及其应用领域.针对分布式内容分发系统,讨论比较了分别采用不编码、纠删码和网络编码三种方式对数据进行处理的优缺点,并且从理论分析和仿真实验两方面验证了网络编码在内容分发领域的优越性能.最后,指明了未来网络编码在实际应用中的发展方向.

Ethernet PON系统核心MAC控制器的设计与实现

提出了一种EPON系统核心MAC控制器的设计方案,融合FPGA技术与嵌入式系统实现了EPON的点对多点MAC接入功能.帧校验、加密、分类及仲裁等控制部分用FPGA完成,涉及复杂算法的注册与动态带宽分配利用嵌入式Linux平台实现.对MAC控制器设计中的关键技术点进行了全面阐述,提出了一种基于滑动窗机制的动态带宽分配方案以改善网络QoS性能.系统仿真结果表明,该设计方案可以采用低成本的FPGA来实现,为开发MAC控制器专用芯片提供了实用参考.

PSS:一种提供服务质量保证的区分优先级的分组调度架构

为解决融合多媒体应用的互联网的QoS问题,该文提出了一种适用于高速分组网络的低复杂度的分组调度通用架构(PSS,Priority-based Scheduling Structure)。PSS将整个调度分为高、低两个优先级调度过程,在高优先级调度过程,提出了一种带约束条件和速率控制因子的排序优先型算法,避免了带宽抢占现象,有效控制了高优先级业务的服务速率;在低优先级过程,提出了一种改进的帧结构型算法,不仅降低了算法复杂度,减小了硬件实现成本,而且缓解了输出业务流的突发性。最后从数学分析和仿真实验两方面证实了PSS架构的可行性和实效性。

面向以太无源光网的支持流量预测与预分配机制的动态带宽分配算法

提出了一种支持流量预测与预分配机制的动态带宽分配算法(DBA),能够对高优先级业务进行流量预测,并根据预测结果预先分配带宽,以避免“T+2”排队延时.同时,为了提高信道利用率,还引入了预测修正机制,一旦出现带宽剩余现象,就从下一周期开始对预测流量作进一步修正,使其更加逼近真实流量.仿真实验显示,该算法优于现有的DBA算法,不仅能够满足高优先级业务的延时要求,而且有效控制了低优先级业务延时异常现象的发生.

基于VLAN的组播方案在EPON系统中的设计与实现

提出一种新型的EPON(Ethernet Passive Optical Network)系统中基于VLAN(Virtual Local Access Network,虚拟局域网)的组播实现方案.该方案在OLT(Optical Line Terminal)和ONU(Optial Network Unit)上同时部署监听(Snooping)和代理(Proxy)功能,大大减少了组播控制报文的带宽开销;并且改进了ONU设备的功能与结构,通过逻辑链路标识(LLID)承载着与IP组播地址相对应的组播VLAN ID,实现了在RS(Reconcitiation Sub-layer)子层准确过滤转发数据.并且详细论述了方案的基本思想与实现细节,给出了验证方案的实验过程与结果.

EPON系统中IGMP Proxy技术实现方案

提出了一种基于VLAN的EPON系统组播实现方案,满足当前宽带接入网中有效传输组播业务的需求。该方案充分利用ONU端的IGMPProxy技术,大大降低了IGMP控制报文在EPON系统、上端核心网中的流量。仿真显示了该方案在IGMP控制报文网络流量上的性能大幅提高和优越性。

一种基于链路选择函数的时延约束组播路由算法

在分析基于链路选择函数的服务质量(Quality of Service,QoS)约束组播路由算法的基础上,总结了在构建组播树过程中目的地开销和网络开销的变化规律.并且根据实际应用要求,从综合优化网络开销和目的地开销的角度出发,提出了一种新的链路选择函数及相关组播路由算法,该算法不仅提出了新的链路选择标准,并且改进了节点的搜索过程,综合优化了网络开销和目的地开销.由算法的仿真分析得出,该算法在组播树的总代价和平均延迟上优于DDSP(Destination-Driven Shortest Path)算法,取得了良好的网络性能.

PWFQ:一种基于优先级共享带宽的加权公平排队算法

对WFQ算法无法保证实时业务QoS的原因进行了深入分析,指出了WFQ算法的公平调度原则存在的不足,提出了一种基于优先级分配带宽的PWFQ算法.这种算法根据业务的延时性能对带宽的敏感程度划分业务的优先级,在链路带宽不足的条件下,能够有效保证高优先级业务的QoS要求.仿真结果显示,PWFQ算法不仅改善了实时业务的延时和延时抖动性能,并且能够将它们的最大延时控制在允许的范围之内.

EPON上行接入动态带宽分配算法的研究

以太无源光网络的上行方向需要一种多址接入技术来防止以太数据包的碰撞。时分多址技术应用广泛,而波分多址技术极具潜力,是发展的方向。基于时分多址技术,提出了一种改进的动态带宽分配算法,结合了轮询机制和申请的优先级。通过建模仿真,证明了该算法可以取得较小的平均包延时和较高的带宽利用率。

基于POMDP的可伸缩视频流优化决策调度

针对可伸缩视频流在无线通信中的数据包调度问题,提出了一种基于部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)的决策调度策略,在用户状态不确定或部分可观测条件下,采用POMDP建立了完整的最优化调度模型,以实现视频接收质量的最佳化.仿真实验结果表明,与传统的调度算法相比,该方法有效提高了视频流的平均峰值信噪比(PSNR).随着调度规模的扩大,其性能能够逐渐逼近用户状态完全确定的理想马尔可夫决策过程(MDP)模型.

组播技术在EPON中的实现

首先讨论了在EPON上实现组播的意义,在对现有的二层组播协议分析与比较的基础上提出采用IGMPSNOOPING协议在EPON上实现组播,并结合EPON自身的特点,提出了初步的实现方案,经过仿真后初步证明该方案是可行的,并将该方案与现有的"通过在RS层过滤实现组播"的方案进行了比较,指出了后者存在的一些缺点,同时提出了一些改进的意见。

WDM EPON中的动态波长带宽分配算法

基于WDM EPON系统结构和已有波长带宽分配算法(DWBA)的不足,提出了一种结合流量预测与预分配机制的动态波长带宽分配算法——DWBPA。仿真表明在不同网络负载情况下,该算法不仅保证了波长带宽分配的公平性,而且能够满足高优先级业务的延时要求。

EPON系统的QoS管理方案

文章提出了一种新的支持多种业务的上行调度机制———分级权重带宽保证(HWBG)算法。利用OPNET软件对以太无源光网络(EPON)的上行调度过程进行建模仿真,仿真结果证明了此方案的有效性和正确性。

基于队列博弈的认知无线电网络信道定价与选择优化

针对基于排队论的授权用户和认知用户频谱租赁问题,引入了异构认知用户概念,建立了一个双寡头垄断市场模型,提出了在M/M/1排队模式下的两种异构用户共享式的接入机制,并构建了非合作博弈和合作博弈的两种价格博弈模型,理论分析了多类型用户的频谱选择问题,联合定价机制和信道选择优化两方面,实现了频谱出售方的收益最大化和认知用户的代价最小化。认知用户选择模型最终达到了Wardrop均衡,利用凸优化和拉格朗日对偶理论对合作博弈下的优化模型进行了求解,并通过仿真对比了两种博弈模型下优化定价及获得收益的情况。

基于时延和效用的多速率视频的缓存优化

针对无线网络中视频需求急剧增加导致用户接入时延升高系统运行成本增加的问题,提出从最小化蜂窝用户的平均接入时延及最大化缓存系统效用的角度研究视频的缓存优化问题,并结合这两个目标提出时延效用联合最小化函数,通过拉格朗日松弛的原始对偶分解法将原始问题分解为传输和缓存2个子问题,然后分别通过次梯度迭代和贪婪算法解决,得到一种近似最优的系统性能。为了验证方法的有效性,在MATLAB中建立了3种缓存方式的对比实验。最后仿真结果表明,所提出方法能够显著降低蜂窝用户的接入时延,提升系统性能。

分布式无线传感器网络的速率分配和网络成本联合优化

针对无线传感器网络资源和带宽分配不合理的问题,引入网络净效用性能指标,联合网络流量控制和成本控制两个层面,建立了基于网络编码多径路由的无线传感器网络资源分配的优化模型,提出了一种基于流量控制因子和网络拥塞代价的分布式迭代优化算法.本文定义网络净效用为网络传输效用与传输成本之差值.仿真实验结果表明,该算法能有效进行节点速率分配和链路流量控制,优化网络资源分配和净效用.

基于VxWorks的EPON网络管理系统的设计与实现

提出了一种电信级的EPON网络管理系统设计方案,给出了该方案的系统框架与功能实现方法,重点阐述了核心功能模块的实现流程,最后通过Torna-do环境下的仿真与调试验证了方案的可行性。

基于自由视点视频的缓存放置策略

无线视频的数据流量快速增长,大量高速有效的缓存方法相继涌出,以满足用户丰富的多媒体业务需求。自由视点视频的超大数据量使问题更加需要借助缓存技术的相关特性,通过有效的内容布局和调度策略来最大化缓存增益来从而减小播放延迟。介绍一种基于分布式缓存的新方法来减少用户请求自由视点视频的平均响应时间。在给定视点文件请求率和服务器容量的前提下,找出一种最大限度减少所有服务器传输时间的文件放置方法,其目标是提高缓存性能。最后通过仿真来展示本文的算法在解决自由视点文件放置问题的良好性能。

360°视频混合单播-组播的服务器端传输策略

360°视频是目前最热门的多媒体形式之一,由于其具有很大的尺寸和很高的分辨率,导致现有的网络环境很难为用户提供高体验质量(QoE)。另外,用户需要佩戴头戴式设备观看360°视频,而且用户间不能进行屏幕共享,这就导致即使用户请求相同的视频也无法通过为用户组播视频内容来节省带宽。针对360°视频较高的传输带宽需求和内容无法被共享的特性,提出了一种根据360°视频用户的视口(FoV)对用户进行聚类的方法。在这种聚类方法的基础上,进一步提出了一种服务器端的混合单播-组播码率自适应策略。将360°视频分成若干空间块,并在服务器将这些块的传输模式(多播或单播)选择问题和块的码率自适应问题表示为一个整数规划问题。通过松弛的方法求解上述问题。最后,通过仿真来展示本文提出的方法在360°视频传输中的性能。