面向多媒体的并行加速系统中可重构网络结构设计

本文讨论了面向多媒体数据处理的并行加速系统硬件平台的设计，采用数字信号处理芯片作为基本的工作单元，提出了一种基于ｍｅｓｈ阵列的可重构网络结构设计及其控制方式，并对其性能进行了定性分析。

可重构服务承载网容错构建算法研究

基于可重构柔性网络(Reconfigurable Flexible Network,ReFlexNet)构建可重构服务承载网(Reconfigurable Service Carrying Network,RSCN)能够有效解决传统互联网体系结构面临的困境。论文在物理链路易发故障的前提下针对RSCN容错构建问题进行了数学建模和理论分析。为尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,基于不同资源的重要程度,设计了资源紧迫度感知的RSCN构建算法RSF-ACA。为提高RSCN的运行成功率,设计了发生网络故障时的RSCN恢复算法RSLFRA。最后,通过仿真实验,从RSCN成功运行率、资源紧迫度和物理链路利用率3个方面验证了该文提出的算法的优越性。

基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统调度算法

根据赋时可重构Petri网的可重构制造系统调度算法和赋时可重构Petri网的跃迁激发顺序,生成并求解部分可及图,以获得优化或准优化的调度.该算法能以较低的计算成本获得可重构制造系统最小的最大完成时间.用一个调度算例验证了该调度算法的可行性.

基于拓扑感知的可重构服务承载网动态重构算法

可重构信息通信基础网络通过构建服务承载网的方式为业务提供自适应的承载服务。针对高效利用有限底层资源的问题,提出一种基于资源关键度进行动态映射的服务承载网构建算法。算法将通过节点或链路的最短路径数作为资源关键度的衡量指标,区别对待底层资源;并实时动态感知关键资源的使用状况,依据不同业务需求对服务承载网进行自适应调整。仿真结果表明,算法在构建成功率、收益花费比和资源均衡度等方面均具有良好性能。

基于拍卖博弈的可重构服务承载网动态构建算法

针对不同业务对有限的底层网络共享时产生竞争的问题,提出了一种基于拍卖博弈的构建模型,以业务为参与者,业务资源需求为策略空间。基于该模型,设计了基于拍卖博弈的服务承载网动态构建算法,以最大化服务承载网整体构建收益。仿真实验表明,该算法在服务承载网构建整体收益、构建成功率和网络资源占用率等方面,较其他算法具有明显优势。

A-SMGCS机场场面运行可重构Petri网建模

为支持A-SMGCS(先进场面引导与控制系统)控制下的航空器滑行自动路由规划,给出一种基于扩展赋时库所Petri网(ETPPN)的场面运行建模方法。基于模块化建模思想,将机场飞行区场面交通系统分为跑道、滑行道直线段、交叉口、机位活动单元和机坪滑行单元,并给出各单元对应的ETPPN模型建模方法。建立A-SMGCS控制下航空器场面滑行速度调整特征曲线。将可重构Petri网重构原理引入所建场面运行ETPPN模型,并给出场面运行条件变化时对应模型的重构算法。基于Anylogic仿真平台实现模块化建模与重构算法,并以首都机场部分场面运行过程为例,验证了该建模方法的有效性。

基于等效资源的可重构服务承载网故障恢复机制

针对传统重映射故障恢复算法恢复效率低、服务中断时间长的问题,提出了一种基于等效资源的可重构服务承载网(RSCN)故障恢复算法FRA-ER。算法将故障RSCN恢复问题等价转化为寻找等效资源的问题,一次运算可恢复全部或部分故障RSCN,提高恢复效率;网络重构策略NRA周期性检测恢复后RSCN结构并进行调整优化以节省底层资源开销。仿真结果表明,与重映射算法及快速愈合算法相比,可减少平均恢复时间约15%,NRA平均每次可节省80的带宽消耗,使恢复成功率提高约10%。

可重构服务承载网主动保护算法研究

基于可重构柔性网络(RFNet,reconfigurable flexible network)构建可重构服务承载网(RSCN,reconfigurableservice carrying network)能够为终端用户提供满足业务特性需求的通信服务,有效地解决了传统互联网体系结构面临的困境。鉴于网络故障造成的负面影响,针对RSCN主动保护问题进行了数学建模和理论分析。为了尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,设计了资源紧迫度感知的主路径构建子算法RSF-awareMLCA;为了提高RSCN的运行成功率并降低网络链路故障损失,设计了RSCN保护链路构建子算法RPLCA;结合2个子算法,设计了RSCN主动保护构建算法RAPA。最后,分析了算法的复杂度,从RSCN成功运行率、主链路利用率和平均网络链路故障损失3个方面验证了RAPA的优越性。

基于备份的可重构服务承载网可靠性映射方法

可重构柔性网络链路失效将严重影响其上承载的可重构服务承载网(RSCN)的可靠性。文章基于路径备份策略着重解决时延敏感类型RSCN的可靠性问题,并提出分阶段处理方式进一步优化备份资源消耗。在拓扑预处理阶段,根据RSCN是否支持路径分裂分别提出分裂的最小备份拓扑生成(S-MBT-Gen)算法和最小备份生成树(MBST-Gen)算法,减小备份拓扑带宽约束总量;在拓扑映射阶段,提出主备拓扑协同映射(RNM-PBT)算法,协调利用底层网络资源。仿真结果表明,本文提出的算法降低了RSCN平均资源消耗,且具有较高的请求接受率和较低的平均执行时间。

面向可重构服务承载网的分域混合承载组调度研究

传统网络技术体系,网络是封闭的、刚性的,无法满足未来网络大量差异化业务的规模化应用,由此提出了面向服务提供的柔性网络技术体系,该体系将传统网络中的用户业务、网络服务和网络基础设施中的紧耦合关系转变为松耦合关系,通过资源分割构建可重构服务承载网实现对业务的服务质量保证。该文分析了服务承载网映射到交换结构的需求,提出分域调度的思想。通过选择关闭部分交叉节点的方法建立了crossbar交换结构分域模型,实现了分域调度的端口分离。提出了支持可重构服务承载网构建的混合承载组调度(HCGS)算法,推导了承载组内SDRR(Smoothed Deficit Round Robin)调度、单个域内基于时间戳的输入端口调度和交叉节点输出端口调度算法,证明了HCGS具有良好的时延性能和最坏公平指数(WFI)公平性。仿真结果表明:在均匀分布的泊松业务源条件下,分域HCGS算法具有更优的时延性能,可保证业务带宽的公平性。在diagonal非均匀允许流量条件下,该算法的吞吐量可达100%。

基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模

系统建模是可重构制造系统生产管理控制技术的基础。分析了可重构制造系统的建模需求,提出基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模的方法。该建模方法是先建立可重构制造系统当前系统的赋时可重构Petri网模型,再通过修改其建模元素得到可重构制造系统重构后系统的赋时可重构Petri网模型。实例研究表明基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模方法能够满足可重构制造系统的建模需求,因此它是可重构制造系统的正确的形式化表示。

动态拓扑下的可重构服务承载网资源迁移方法

提出了动态网络模型分析承载网资源迁移问题,并引入了迁移效率概念,设计了资源迁移方法。该方法以元请求迁移过程为基础,分别针对拓扑收缩和增长情况提出资源容错迁移和资源均衡迁移两种算法。仿真结果表明,基于迁移效率的资源迁移方法提高了请求接受率和负载均衡度,同时降低了迁移代价。

电力管廊的可重构无线自组网综述

为了解决电力管廊无线组网存在盲区、不稳定和带宽不够用等问题,分析了电力管廊可重构无线自组网研究的现状和不足,提出了电力管廊的可重构无线自组网构建方法。针对电力故障和巡检移动体动态,调整了无线自组网结构。电力管廊的可重构无线自组网通过无线自组网重构算法检测电力故障点,激活其局部无线自组网,优化选择最佳的重构路径。通过新组建的无线自组网尽可能地替补电力故障的网络损失,维持正常运转。随着电力管廊可重构无线自组网的发展,新技术将在实际应用中完善升级。

一种基于DSP的通用互连网络设计方法

本文采用数字信号处理芯片作为基本的工作单元，讨论了一种所谓的六面连通网络的可重构方法。文中对信号处理中几种常用的结构做了具体的重构示范，并对系统性能进行了评估。

一种支持多媒体数据处理的可重构平台设计

针对多媒体数据处理的特点，讨论了其各个处理层次上的并行问题，并提出了一种支持多媒体数据并行处理的基于ＭＩＭＤ的可重构平台的设计．系统采用数字信号处理芯片作为基本工作单元的主处理器，可重构设计是基于Ｍｅｓｈ物理阵列并通过在每个处理单元设置开关网来实现的，并以几个典型示例说明重构策略。此外，提出了系统软件环境的配置方案及其控制方式。

可重构制造系统重构算法的实例研究

可重构制造系统 (RcMS)的模型及其重构算法是可重构制造系统的形式化表示 ,是研究RcMS优化的理论基础 .基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统模型 (TRPN RcMS)及其重构算法是RcMS的形式化表示方法之一 .文中以实例对RcMS重构算法进行说明和论证 .首先假设一个RcMS的实例系统 ;然后 ,根据RcMS的当前系统组成及其生产计划生成RcMS当前系统的TRPN RcMS模型 ;最后 ,根据RcMS重构后的系统组成及其生产计划的变化情况 ,利用RcMS的TRPN RcMS模型的重构算法 ,生成重构后的系统的TRPN

面向ReFlexNet的域间嵌入式承载网构建

为解决传统互联网体系结构面临的困境,该文提出了新型的可重构柔性网络(Reconfigurable Flexible Network,ReFlexNet)体系架构。该文针对ReFlexNet中域间嵌入式承载网的构建方法进行了论述,提出了ReFlexNet的分布式分层管理体系和资源管理机制,并基于令牌传递的方式设计了分布式域间嵌入式承载网的构建方法,有效解决了大范围跨域的嵌入式承载网构建问题。为提高令牌传递的效率,在传统求解Hamilton回路的模拟退火算法基础上,提出了改进的令牌环构造算法ImprovedSA,通过对传统算法求得的解进行改良,可快速有效地找到更好的回路。

基于随机Petri网的虚拟网可生存性模型研究

针对在描述可重构服务承载网(RSCN)差异化服务需求时无法定量描述其安全属性的问题,提出了一种RSCN可生存性模型。模型基于随机Petri网构建,首先构建RSCN的非马尔可夫随机Petri网模型,再基于最常用的先到先服务(FCFS)故障修复策略得到系统状态可达图,通过引入补充变量建立系统状态概率方程,并最终求解得到该模型。通过仿真实验对该可生存性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述基于FCFS故障修复策略的RSCN可生存性能。

可重构制造系统的性能分析

可重构制造系统的生产管理与控制是实施可重构制造系统哲理的关键技术,而可重构制造系统的性能分析是可重构制造系统生产管理与控制的重要功能。基于可重构制造系统的赋时可重构Petri网模型及其调度Gantt图,提出可重构制造系统的性能指标评价方法,定义最大完成时间、生产资源利用率、作业完成时间和零件的平均生产能力等可重构制造系统的性能指标,并计算了实例系统的性能指标。实例研究表明,可重构制造系统的性能分析方法体现了可重构制造系统的重构柔性本质。

软件定义可重构电池系统及其应用

自电池被发明200多年以来,电池系统一直是采用固定串并联的系统架构,即很多小容量的单体电池根据负载的要求固定串并联成一个电池系统。然而,由于生产和工况引入的单体电池差异性,这种固定串并联的系统架构给电池系统带来了很多应用上问题,如SOC和SOH的测不准问题、电池充放电均衡问题、电池的梯次利用问题及可靠性和安全性问题等。借鉴软件定义的理念和具体实现,软件定义可重构电池系统可以从根本上解决电池单体差异性与固定串并联成组方式之间的不匹配问题,进而解决了一系列电池应用问题。本文将重点讨论基于可重构电池网络的软件定义可重构电池系统原理及其应用。