基于网络编码的无线网络容量分析

无线网络容量一直是无线网络领域的研究热点,而网络编码通过赋予中间节点对接收数据包进行编码、组合的能力,可以有效提高网络容量,达到最大流—最小割定理确定的理论上限。本文在Gupta和Kumar提出的信号干扰噪声比模型基础上,首先分析网络节点均匀分布时发送节点与目的节点进行多跳传输的无线网络容量计算方法;接着推导出了基于网络编码的无线网络容量计算公式,并利用MATLAB中求解线性规划问题的函数linprog()求解网络最大流及各链路流量,以此求出无线网络容量上界。通过对无线网络容量上界进行MATLAB仿真,得到如下结论:无线网络容量上界随节点数量的增加呈现先增加后减少的趋势;且当节点数量趋于无穷大时,网络容量趋于零;与传统的存储转发模式相比,采用网络编码有利于提高网络容量。

动态网络上最大流概念及其性质的研究

本文在动态商空间模型的基础上,研究动态网络环境下最大流、最小割的定义及最小割定理成立的条件.首先分析动态网络最大流量的特点,发现直接将静态环境下的最大流量概念移植到动态的情况,所得的最大流不具有可加性和总流量最大性.为此引入t-截网络的概念,将动态网络化成静态网络的组合,为动态网络的分析提供一个有效的方法;在此基础上提出(最速)最大流量的定义,并证明新定义的最大流具有可加性和总量最大性.接着给出相应的最小割概念,证明新定义下的最大流、最小割对应的最小割定理成立.最后给出求动态(最速)最大流量的算法.

基于栈的网络最大流算法

针对网络最大流问题,在割集定义和最大流-最小割定理基础上,以邻接矩阵为网络数据存储结构,利用栈作为数据组织形式,遍历网络中所有割集,最小容量的割集即为网络最大流。流量网络其余分支流量由网络结点流量平衡条件来求解。该算法具有:开辟了一种求解流量网络最大流的新的方法,克服了割集和最大流-最小割定理仅仅具有理论价值、没有实用价值的局限性;根据最小容量的割集可以方便确定决定网络最大流的关键分支,为扩展网络流量提供直接技术支持。算法测试表明:基于栈的网络最大流算法是完全可行和有效的。

数据中心网络拓扑感知型拥塞控制算法

针对数据中心网络(DCN)的链路拥塞问题,提出了一种拓扑感知型拥塞控制算法(TACC)。首先,根据广义超立方体拓扑多维正交和单维全连接的结构特点,结合网络流的最大流最小割定理,提出了拓扑感知地选取分布流量请求的不相交路径策略;然后,根据带宽需求自适应选取不相交路径;最后,利用已选取路径的剩余带宽为权重动态调整每条路径的流量分配比例,从而达到缓解网络链路拥塞、均衡网络负载和减轻目的节点侧数据重组压力的目的。实验结果表明,与链路关键性路由算法(LCRA)、多路径健忘路由算法(MORA)、最小割多路径路由(MCMP)算法和免拥塞路由策略(CFRS)相比,TACC算法在均衡链路负载和优化算法部署时间方面有良好的表现。