网络可重构的多机器人仿真系统

根据多机器人通信网络的特点,提出了一种多机器人通信仿真系统,并通过一个网络可重构的通信方式给出了该系统的实现。机器人的移动性使之组建的通信网络可靠性很差,可重构的机器人通信方式可显著提高网络的通信质量。当前的多机器人仿真系统有很多,而具有通信仿真功能的较少。该仿真系统采用节点随机停留运动模型和模块化设计,可用于仿真多机器人通信网络。系统还提供了与其他机器人控制算法的接口,可进行其他仿真工作。

基于动态可重构电池网络的大规模退役动力电池梯次利用储能系统运行性能评估

退役动力电池因其一致性差、安全性薄弱等缺陷在梯次利用时面临巨大挑战。动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)能够有效提高退役动力电池梯次利用储能系统的一致性和安全性。目前DRBN储能系统已经进入工程应用阶段,然而现有的研究缺少对大规模DRBN储能系统的运行性能评估。为此,以实际运行的大规模退役动力电池梯次利用储能系统作为分析对象,选取储能系统中80个DRBN的1个月运行数据进行分析。从运行工况、均衡效果、薄弱辨识三个方面验证了DRBN储能系统对电池模组一致性的提升效果。数据分析表明,90%的DRBN一致性良好,且其他一致性较差的DRBN都能够被准确辨识。

基于荷电状态图权重的储能系统电池网络重构研究

电化学储能系统中单体电池的特性差异给储能系统的能量效率、安全可靠运行造成了一定隐患。可重构网络式数字储能利用高频电力电子装置对连续能量流的离散化和数字化是储能未来研究方向之一。为此,开展了基于荷电状态图的储能系统电池网络重构研究。首先,在分析现有重构电池网络特点的基础上提出了一种旁路阵列式可重构电池拓扑,并通过灵活控制开关获取开路电压和荷电状态SOC。其次,基于图深度优先遍历的思路,提出了一种荷电状态图的储能系统电池网络重构策略。最后,在搭建的可重构式电池网络实验平台进行了验证。结果表明,基于荷电状态图的储能系统电池网络重构可有效避免单体电池劣化带来的木桶效应,对提升储能系统高效运维有一定指导意义。

基于ACO算法在可重构扫描网络中搜索最优测试链路的应用

为了实现在可重构扫描网络中求解对嵌入式仪器测试时的最优测试链路问题,提出了一种基于ACO算法的必测点约束最优测试链路求解方法。首先,将扫描网络中的整体元素抽象为计算机可以识别的节点网络结构。其次,针对网络中的环路问题,提出“活性”禁忌表,在搜索到必测的节点时释放禁忌表中的节点数据,使得被搜索过的节点能再次被搜索。最后,为了能够更好地搜索最优测试链路,引入信息素系数变化因子,将信息素的更新与网络规模结合,以减小信息素更新幅度,避免搜索后期信息素浓度过度增强导致陷入局部最优。此外,在链路搜索过程中采用自适应的信息素挥发系数,保证算法的收敛速率,提高全局搜索能力。仿真实验结果表明,该算法可以有效地实现可重构扫描网络中必测点最优测试链路的求解,与传统ACO算法相比,该算法的搜索效率更高,具有一定的实用性和适用性。

可重构网络中基于中心度与拓扑势排序的资源分配算法

可重构网络中的一个研究难点是虚拟资源的分配问题。首次将社会网络中心度和拓扑势研究引入到可重构网络虚拟资源分配问题中,在映射虚拟网络时考虑节点在网络中的位置重要性,提出了基于中心度和拓扑势的虚拟网映射算法。实验表明,所提出的新算法在提高资源分配效率,降低物理网络开销方面,与本领域以往算法相比,具有显著的进步。

可重构信息通信基础网络体系研究

提出了"可重构网络"思想并建立可重构信息通信基础网络体系,然后在可重构网络功能参考模型的基础上分别创立了网络元能力理论、多态寻址路由机制、网络重构机理和安全可管可控机理,从而为构建一个支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求,功能灵活扩展,满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩需求,支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信信息基础设施提供了一种解决途径。

一种基于P2P流量规划的网络资源可重构分配方法

现有IP网络的无连接性和网络资源的松散管理结构使得网络流量存在全局范围内的分布不均情况,造成网络资源利用率低并且对运营商的一些突发的QoS需求很难做到快速响应.具备网络资源集中式管理特征的可重构网络虽然弥补了这一不足,但对特定业务的流量优化能力以及按需合理重构网络资源的能力不足,使得可重构网络资源分配及QoS保障技术仍有待进一步提高,尤其是占据网络流量主体的P2P业务流量和突发性高优先级QoS保障.当前的P2P优化以及流量工程技术不但自身存在不完善,并且也不能高效地直接适用于可重构网络环境中.因此,文中站在网络资源全局统筹的角度,提出了一种应用于可重构网络环境中的、基于P2P流量规划的网络资源动态可重构技术,使得可重构网络的资源管理机制有能力对全网P2P流量进行优化调度,尤其是能够在网络资源不足的情况下,通过调整P2P流量,释放指定网络资源以响应突发高优先级需求.通过仿真验证可见,以P2P流量规划的手段对全网资源进行全局规划、动态重构,形成弹性的可重构网络环境中,网络流量负担、P2P节点出、入度等多方面均有较大幅度提升,从而赋予了运营商一种对各种优先级业务的规划手段.

可重构网络系统的模型及体系结构

当前信息网络正面临着各种新挑战,具有较强动态适应能力的可重构网络系统正成为人们关注的焦点.本文提出一种网络系统重构的框架模型和可重构网络系统中的主动重构策略,并在此基础上建立了分面立体型的可重构网络系统的体系结构.该体系结构融合了网络主动防御和灾难恢复的关键技术,设置了独立的控制管理面,具有更好的可控、可管和适应性,能够为网络系统的重构提供基础的、体系结构级的支持.

可重构技术与未来网络体系架构

随着网络规模的不断扩大及新业务的不断部署,IP网络僵化的体系架构所带来的弊端日益明显。可重构网络技术以其灵活性、可扩展性、对新业务的适应性、绿色节能等优势日渐得到广泛关注。首先详细分析了可重构技术的发展现状,然后讨论了可重构网络技术体系及其对业务发展的适应性,并对可重构网络的绿色节能特性进行了分析。

可重构基础网络体系研究与探索

随着网络规模的急剧扩大和新业务的不断涌现,现有互联网在业务适应、传输能力、安全可管可控等方面的弊端日益凸显。为此,业界关于新型互联网体系结构的研究正蓬勃兴起。在此背景下,利用可重构技术在灵活性、可扩展性、适应性等方面的优势探索网络发展新的思路和途径。研究表明,该项目成果为解决网络发展面临的根本问题提供了有效解决途径,并且在国内外相关领域产生了重要影响。

基于WSS的动态可重构光网络

数据中心负载通信特征多种多样,可重构网络可以实现逻辑连接关系的动态变换以匹配不同的应用通信特征,是提高互连网络资源利用率、降低系统能耗、提高灵活性的有效方法之一。传统的电域互连技术很难实现物理拓扑的动态切换,本文基于新兴的光波长选择开关(WSS)技术提出了一种动态可重构光电混合网络结构,在不改变物理连接关系的条件下通过软件配置WSS实现拓扑连接的动态重构和互连带宽的最优调整;基于Misra&Gries算法和Greedy算法提出了面向可重构光网络的快速配置算法,可在满足光器件物理约束的条件下快速求解出典型拓扑对应的光波长配置参数。本文给出了多种物理拓扑的重构过程,1 024个节点的仿真结果显示,合适的拓扑重构对网络带宽的提升超过60%。

基于安全基片的可重构网络安全管控机制

对下一代互联网安全体系架构进行了分析探讨,重点研究了已有网络体系架构的特点及面临的安全挑战,界定了可重构网络体系的安全目标,并提出了基于安全基片的可重构网络安全管控机制。同时,给出了安全基片定义以及基于安全基片的可重构网络安全模型,并对多级安全等级的安全服务构造、基于安全基片动态构建安全服务等可重构网络安全管控的关键环节进行了深入阐述。

可重构网络的可用性模型

针对网络故障恢复机制可以对可重构网络性能产生重要影响的实际情况,从理论上对可重构网络的运行状态进行分析,提出了一种可重构网络的可用性模型。该模型以节点服务能力和网络服务能力的量化描述为基础,通过引入可重构网络的状态转移理论,以有限状态马尔科夫链进行理论分析得到。通过仿真实验对该可用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,可用于描述特定可重构网络的可用性能。

可重构信息通信基础网络端到端模型的研究与探索

作为一种革命式的未来互联网体系结构,可重构信息通信基础网络通过构建并存的虚拟网支持不同的业务类型,通过多态路由机制支持按需配置的寻址方式。为了适应多样性的端系统以及持续变化的底层网络环境,需要以柔性、可扩展的方式有效地管理资源,提供端到端服务。针对这一需求,提出了一种数据面水平分层、管理面垂直分层的二维端到端模型。该模型利用agent的环境感知、自主决策和交互协作能力,实现域内和域间资源、服务、虚拟网、服务路径的自治管理。为了将端系统纳入自治管理框架,设计了新型的端系统体系结构,并提出了端系统到虚拟网的接入机制,实现了自动的通信连接和服务提供。

可重构柔性网络体系研究

下一代网络应该是一个可以满足用户个性化需求的网络,可重构技术在满足系统对环境和应用对象变化的适应性要求方面有着很好的表现,因此将可重构技术引入网络体系设计,提出了可重构柔性网络的概念,给出了可重构柔性网络参考模型,并进行形式化描述。最后,介绍了可重构柔性网络的应用前景及优势。

基于可重构网络的服务质量(QoS)研究

可重构网络彻底摆脱了传统网络体系的束缚,不再依据特定用户业务需求提供网络服务,而是依据网络服务提供能力来进行服务。文章通过对其服务质量(QoS)进行研究,结合可重构网络体系结构,提出了一种灵活、可扩展的服务质量控制机制,并对实现细节进行了分析。

网络柔性重构的智能机理浅析

作为可重构网络结构调整的方式,柔性对于服务效果与应用要求"一致匹配"至关重要,但当前的研究并未清晰地回答支持网络柔性重构的内在工作机理。在说明重构方式应服务于效果与要求"一致匹配"这一核心目标的基础上,本文揭示了柔性重构的渐变跟随特征,分别从知识驱动和功能结构、网络功能的跨层交互、合作感知和分布式智能4个方面,具体阐述了支持结构柔性的内在工作机理和结构,针对受性能约束的路由这类小尺度非线性优化问题,强调了采用蚁群优化这种以"涌现"形式表达最优解方法的优势和意义。

可重构柔性网络资源管理与服务映射方法研究

提出了基于资源重组的可重构柔性网络(RFNet)。RFNet中的网络服务是构件的有机组合,并且能够根据新的业务需求,利用构件复用思想,从软硬件出发重构出满足需求的新的网络服务。首先介绍RFNet的体系结构,然后提出RFNet的"资源管理—承载网映射—网络服务映射"的流程机制。经过评估,提出的RFNet"资源管理—承载网映射—网络服务映射"机制能够很好地支持差异化服务的构建与共存,并且基于负载均衡的可重构服务承载网映射算法RSCNM在网络构建成功率、最大节点强度、平均链路利用率和构建平均收益上具有明显的优势。

可重构安全承载网络构建与重构算法研究

现有互联网安全体系结构僵化且效率低下。基于"以可变的有限节点资源支持多样安全应用需求、以内置的安全结构提供多级安全保障"这一认识,避免单一追求高安全等级或高服务质量的简单模式,提供更高的灵活性和可扩展性,提出一种基于重构的安全业务—服务—构件模型,并在此基础上给出可重构网络安全体系的初步构想和具有多级安全保障的可重构安全承载网络结构,给出了可重构安全承载网络构建及重构算法。仿真结果验证了算法的有效性和性能。

基于Crossbar的可重构网络输入排队分域调度研究

为解决传统网络技术体系中交换结构无法满足大量差异化业务规模化应用的问题,本文基于可重构网络技术体系,采用选择关闭部分Crossbar交叉节点的分域模型,提出了分域调度的思想,分析并推导了承载组内的SDRR调度算法和域内最长队列优先调度算法。最后采用交换性能仿真平台对该调度算法进行了复杂度和时延的仿真比较,结果表明:分域调度的最长队列优先算法比一般最长队列优先算法相对复杂度低,且随着调度域个数增加,相对复杂度降低。在相同业务源输入条件下,Crossbar三分域调度算法的时延小于非分域调度算法的时延,接近公平输出排队调度算法的时延。