考虑容量和时延约束的网络端端可靠性研究

早期对网络可靠性的研究主要是以连通性为网络功能来研究的,并没有考虑网络完成用户需求的能力。综合考虑网络容量以及时延约束,在网络部件(节点或边)的容量约束下改变网络的拓扑结构,通过改进的节点遍历法,将满足用户时延约束的有效最小路集输出,通过BDD算法对有效路集进行不交化,得出网络端端可靠度的精确值。算法采用Matlab程序实现,为评估加权网络可靠性提供了一种新方法。

网络端端可靠度的上下界计算研究

考虑精确计算较大规模网络的端端可靠度属于NP-hard问题,提出一种计算网络端端可靠度的近似方法,算法分别基于最小路集和不交最短路集来计算网络端端可靠度的上下界,并在此基础上给出了示例来阐明算法的有效性,该计算方法的算法实现简单,能快速计算出网络的端端相对可靠度。

延迟容忍网络中一种基于拥塞程度的端到端确认机制

端到端传输的可靠性是传输层的重要问题之一,但是由于网络连接的间歇性,延迟可容忍网络(DTN)往往缺乏稳定的端到端路径,这使得传统的端到端可靠性方法无法直接应用在这类网络之中。分析DTN中端到端可靠性机制的基本原理以及存在的主要问题,提出一种新的基于拥塞程度自适应的端到端确认机制,即APR(Active-Passive Receipt),采用主动反馈与被动反馈相结合的方式,根据网络的拥塞状态自适应地调整确认消息的传输方式,限制网络的总体开销,同时保证较合理的传播延时,以求达到较好的综合性能。模拟结果表明:该方法有效地平衡网络开销和延迟性能,并获得较高的消息到达率。

基于QoS的卫星网络端-端通信可靠性分析

针对卫星网络动态环境下的高速信息传输、业务类型差异大等特点,提出一种综合考虑各业务QoS(Quality of Service)指标的可靠性分析方法。在卫星通信网络实际运行周期内,通信系统往往处于逐渐劣化过程中,导致卫星的节点和链路除正常工作和完全失效外,还存在部分失效的工作状态。本文在链路多状态基础上基于最小路集算法(Minimum Path Set Algorithms,MPSA)在不同业务的QoS指标(时延、带宽和丢包率)约束下,得出满足该业务QoS约束的所有可靠路径集,对路径集中路径进行不交化处理得到网络端-端可靠性。研究结果表明,不同业务由于QoS需求的差异导致网络端-端可靠性不同,所提算法与传统算法相比更加符合实际。由于实际卫星网络环境中会采用端-端并行多路径传输(Multi-Path Transmission,MTP),本文在上述研究的基础上,进一步对多路径的端-端可靠性进行了研究,结果表明多路径数据传输可靠性高。

WSNs中基于分布式学习机的稳定路由

目前,多采用多路径策略满足无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)路由的服务质量(Quality of Service,QoS)要求。然而,多路径策略需要多个传感节点参与路由,这增加了网络能量消耗。为此,提出基于分布式学习机的稳定路由(Reliable Routing with Distributed Learning Automation,RRDLA)。RRDLA选择单路径满足QoS要求。考虑端到端可靠性和时延约束条件,将选择从源节点至目的节点的单路径看成多约束优化路径问题,再利用学习机求解。仿真结果表明,相比于现存的同类路由,RRDLA路由在端到端可靠性和能耗方面具有更好的性能。

基于信道有限状态信息实现延迟受限的无线多跳网的传输调度研究

为了进一步提高无线多跳网络的可靠性,在相关衰落信道下,提出了延迟受限的无线多跳网中相互关联的衰落链路数据传输调度。首先通过闭环的端到端可靠性,引出可以用增量算法解决的最优调度。其次由数值分析证实关联衰落链路的有限信道状态,以提升端到端的传输可靠性,同时给出相关系数的影响,如多谱勒频移、时隙长度和信道状态数等。最终得出结论,即当传输延迟要求不严时,所提方案提升性能更加明显。