一种基于波动类型识别的路由节点行为预测算法

路由节点行为预测可以为网络安全管理以及路由行为评估机制等提供重要的决策依据,而现有的路由节点行为预测算法存在诸如依赖专家经验、对样本要求较高以及在节点行为波动较大的情况下预测准确度下降等问题.为克服上述问题,该文在灰色预测模型的基础上提出了一种路由节点行为预测算法,该算法将路由节点行为序列中的波动类型被分为突发波动和迁移波动,结合Markov预测模型实现波动类型识别,随后基于不同的波动类型设立相应的未来行为值预测方法:对于突发波动,预测方法基于平滑级比序列的灰色预测结果;对于迁移波动,预测方法基于路由节点行为序列的灰色预测结果.最后,使用Markov模型对预测结果进行修正.实验结果表明,相比于已有的节点行为预测算法,该文的预测算法在预测精度上有较大提升.

基于节点特性的ZigBee网络能量优化路由研究

深入研究了路由节点RN+和RN-在ZigBee网络中各自执行的路由算法(AOD-Vjr+Tree),并首次从节点特性的角度出发,研究了网络的能量消耗.研究结果表明数据流越多,其网络包投递率越小;随着RN-节点在路由节点中比例的增加,端到端延迟没有明显的变化,但在RN-节点比例达到40%的时候,对于不同数目的数据流,网络的剩余能量均为最大.由此可见,40%的RN-节点数目对于整体的ZigBee网络性能是比较理想的分配比例,可以达到能量优化的目的.

可设置仲裁优先程度的NOC路由节点设计

针对片上网络(NOC)具体应用中各个IP之间出现不同的通信情况的问题,提出了一种可设置仲裁优先程度的NOC路由节点。该节点采用基于Lottery算法的仲裁机制,取代了目前NOC路由节点中广泛采用的轮询调度(RR)仲裁机制,可以根据具体应用的通信状况来设定仲裁响应的优先程度。在NOC路由节点中,设计了内部TUM(时间单元复用)的传输机制来解决不同输入口竞争同一输出口所带来的节点内部阻塞问题,使得即使在有多个端口竞争同一端口的情况下,路由节点仍然能保证输入的数据包和进入输出缓冲的数据包数量上的一致,大大提高了路由节点的处理性能。

NOC路由节点VLSI设计

基于wormhole交换策略和目的地址确定性路由算法,采用三级流水线的结构实现了片上网络中的路由节点.该路由节点适用于Mesh和Torus拓扑,并采用虚通道技术增加吞吐量.在Xilinx的FPGA上实现后可知,该路由节点最高可工作在130 MHz的时钟频率上,传输带宽为20.8Gb/s.

P2P网络路由节点组合策略博弈模型

现有P2P网络节点博弈模型未考虑节点类型的多样性、节点策略的复杂性以及节点信息的不对称性。针对这一问题,该文提出一种新型P2P网络路由节点的组合策略博弈模型。该模型根据节点的本质将其分为善意和恶意两类,根据节点在路由中的位置分为端节点和中间节点两类。将各类节点在路由各阶段采用的策略进行组合,形成路由节点的组合策略。在此基础上,分析各类路由节点组合策略博弈的收益矩阵,得出不对称信息局面下各类路由节点调整自身组合策略的算法,以及路由节点背叛的条件。

一种用于Multi-Processor测量系统的NOC结构的路由节点设计及性能评估

本文提出了一种用于多处理器(Multi-Processor)测量系统的NOC结构的路由节点的微结构,并详细描述了路由节点的各个部分结构及其各自功能。为了说明本文提出的结构的可行性和实用性,本文设计了一套以DSP和FPGA为基础的用于NOC结构仿真的硬件平台,评估了路由节点的资源消耗。最后,本文通过16个路由节点建立了一个基于4×4Mesh拓扑结构的NOC。通过仿真,得到了该网络在不同通信模式下的不同注入率情况下的延时、吞吐率、和面积消耗等性能,并与采用输出缓冲的路由节点进行了比较。同时,针对VOQ(virtual output queue)和输出缓冲大小这两个影响网络性能的重要微结构参数,给出了比较和分析结果。

基于以太网的CCN路由节点实现

针对目前内容中心网络CCN(Content-Centric Networking)仅有基于覆盖网实现的现状,提出一种CCN网络基于以太网实现的方案。该方案将CCN在协议栈中的位置下移至以太网MAC层之上,直接将CCN数据包封装在以太网帧中传输,从而摆脱IP网络体系结构的限制,充分发挥CCN网络在设计上的优势。基于这一方案,在Linux平台上设计和实现CCN路由节点的基本功能,并利用该路由软件进行CCN网络的实际部署,成功地实现了CCN网络环境下的文件传输。

WSN路由节点优化分布设计的免疫克隆算法

对于无线传感器网络(WSN)路由节点的优化分布设计,人工免疫进化算法存在几何选择区域局限,为了缓解此问题,避免系统收敛于局部最优解,提出一种基于免疫克隆算子的设计方案。根据WSN节点覆盖原理,构建WSN路由节点自适应人工免疫分布模型,用免疫平衡机理计算染色体在每个节点部署网格中的信息浓度概率,采用克隆检测算法监测WSN网络中节点冗余浓度,以使每个WSN路由节点辐射信息素最大化,突破几何选择区域的限制,实现最优节点部署和覆盖。仿真实验表明,新算法能提高网络连通性和节点利用率。

即时通信网络中路由节点覆盖控制优化方法

目前即时通信网络在覆盖路由节点时,出现即时通信网络中路由节点连通性不佳,导致网络中路由节点运行能量消耗过快的问题,为此提出即时通信网络中路由节点覆盖控制优化方法。分析路由节点在传播数据过程中产生的损耗,确定路由节点的位置;将网络平均划分区域,均匀部署锚节点,计算路由节点之间的最优距离,在即时通信网络中覆盖路由节点;计算路由节点的覆盖率和连通性,确定路由节点覆盖面积,优化路由节点覆盖控制.实验结果显示,在同一参数下,检测路由节点的活跃节点数量和网络中剩余能量时,路由节点覆盖控制优化方法路由节点的活跃数量多,网络中路由节点运行能量足以支撑网络运行,且还具有残存能量.

自动控制电力网络中路由节点故障检测方法研究

电力网络系统处于复杂的工作环境中,控制参数复杂和不确定,导致路由节点的故障频发,需要进行更有效的电力网络系统的路由节点故障检测,提高电力网络的生命周期和自动控制性能。传统的电力网络路由节点故障检测方法采用离谱加权的网络故障信源分析方法,通过对电力网络的信源阵列信号慢变幅度估计,实现故障节点检测,但由于电力节点收发数据产生的阵列信源特征的不稳定性,导致电力网络自动控制性能不好,节点故障检测性能降低。提出一种基于路由节点故障源慢变幅度估计的自动控制电力网络中的路由节点故障检测算法。进行自动控制电力网络的阵列分布模型和故障信号特征模型构建,采用MUSIC方法估计电力网络路由故障信号的方位信息,基于路由节点故障源慢变幅度估计,直接获取信源二维参数,实现故障检测。仿真实验表明,该方法能有效实现对电力网络的路由节点故障检测,提高故障检测准确率,实现对电力网络的路由故障节点的准确定位,故障诊断自动控制性能较好。

WSN中一种用于频谱检测的节点选择与路由算法

针对无线传感器网络中的频谱检测问题,首先采用基于能量的检测器获取各个传感器节点的信息数据,然后提出一种用于频谱检测的节点选择和路由算法。该算法在给定的能量约束下迭代选择最优的传感器节点集合形成一颗能量有效的路由树。在路由树中。各个母结点通过对数似然比对各子结点的信息进行融合后发往查询结点,由查询节点来决定主要用户是否占用了频带。从而在给定的虚警率和传感器网络发送信息所需能耗的情况下,最大化查询结点的总检测率。仿真实验结果表明算法是有效的,在检测率及网络生命周期等方面都要优于传统的方法。

机场智能驱鸟系统中的路由节点设计与实现

由于鸟类飞行路线的不确定性导致鸟击事件的时常发生,航空安全受到严重威胁,因此必须采取有效措施防止此类事件的发生。结合现有驱鸟设备与机场地理环境的特性,提出基于物联网技术构建机场智能驱鸟系统的方案。利用若干星型拓扑构建网状拓扑的设计解决ZigBee网络传输距离的问题,尤其对网络拓扑中起关键性作用的路由节点进行软硬件的设计,实现在机场区域内布设ZigBee网络的目的。实验验证了所设计的路由节点的有效性,提高了原有机场驱鸟设备的驱鸟效果。

WIA-PA工业无线网络中的路由节点设计

介绍了WIA-PA工业无线网络的中间路由节点设计。采用双处理机的强射频和低功耗技术,提高了路由节点的可靠性,延长了路由节点的生存时间,搭建了WIA-PA网络硬件测试平台。

基于HPSO的自适应路由节点优化部署策略

针对无线网络中的路由节点的部署结构冗杂,经济成本高,通信质量差的问题,提出了一种基于优化混合粒子群算法(HPSO)的自适应路由节点部署策略(ADS);以最低部署成本为算法寻优目标,以无线组网节点通信,空间覆盖完整性等特点为限制条件,通过优化HPSO结合ADS,得到应用范围内的最佳的路由节点部署;首先建立无线通信网络路由节点的部署成本模型,部署通信距离关系模型,节点通信负载模型,自由空间损耗模型;依据模型确定算法寻优目标及算法限制条件;然后对HPSO进行优化,加入淘汰机制和多样性补充机制,在不降低算法效率(寻优时间)的基础上提升算法寻优准确度;对于空间相邻的路由节点,设计并采用ADS进行部署,同时优化可视域模型,缩小ADS中可行点集范围,提高下一节点的部署效率;文章方法中的HPSO与遗传算法(GA)算法和人工免疫算法(AIA)分别结合ADS进行对比试验;仿真结果表明,文章方法在保证无线通信网络通信质量的基础上,提升14%~33%算法效率,降低8%~10%的路由节点部署成本。

基于即时通信网络的路由节点覆盖控制优化研究

针对传统方法未对路由节点进行预处理,导致路由节点覆盖控制能耗高、控制效率低问题,因此,提出基于即时通信网络的路由节点覆盖控制优化方法。通过相互套接的可扩展主板增加存储空间,提升后续控制效率,随后对邻居探测路由节点做预处理,通过模糊数学和路由节点灰关联规则,获得不同测量方式所得的信息路由节点,使用简单协方差加权、自适应控制相应路由节点。通过研究实验结果可得知:多目标路由节点覆盖控制能够有效解决信息零散性问题,加强基于即时通信网络的整体稳定性,并且控制时间短、错误率低、鲁棒性高,可广泛应用在现实生活中。

基于源区域路径选择的层次化片上网络路由算法

针对较大规模片上网络(NoC)远端节点和邻近节点之间的通信问题,提出一种基于区域划分的层次化簇状分层网(CHM)结构。在此基础上,针对中间节点拥塞严重导致网络性能降低的问题,提出一种基于源区域路径选择的自适应算法。该算法利用CHM结构区域特性将路由决策由源节点移至源区域,同时在原有底层和上层节点对的基础上增加自适应节点对,并增加该部分节点对路由选择性,从而缓解网络拥塞状况。仿真实验表明,与最短路径算法相比,在合成流量和局部化流量模式下,该算法下的CHM结构饱和注入率最多可分别提升约51%和31%,因此该算法可有效提升网络整体吞吐性能。

可扩展路由器

对可扩展路由器的研究现状进行了综述,并在可扩展路由器体系结构和模型研究的基础上提出其分层模型,将可扩展路由器"自底向顶"地划分为互连结构和数据交换层,路由查找层、标准接口层、分布式操作系统层、分布式路由行为层和单映像管理层6层,并综述了每层的研究进展.最后进行了总结并分析了当前可扩展路由器发展的难点.

杆塔倾斜监测网络的长距离无线路由算法

针对输电线路杆塔倾斜度监测的节点网络组织问题,研究了杆塔测量节点之间的路由和多跳方法,给出了一种杆塔监测网络的自组织路由算法。首先分析了杆塔倾斜在线监测网络结构,接着针对100km线式输电线路的100个杆塔监测节点网络,根据能量消耗最小及路径最小原则,研究了从终端节点到汇聚节点之间的最佳路由选择分配方案。随后拓展到600km2城市域内的杆塔监测网络的路由选择方法。最后,给出了杆塔监测各个模块的硬件结构设计。结果表明,在相关中心站和遥测站(汇聚节点)的硬件设备支持下,通过逐次逼近的路径最优化求解,可以确定杆塔测量节点中的6个汇聚节点,作为空间传输的遥测站;每个子区域有12个路由节点,作为数据多跳节点,测量精度为0.08。这样的设计可以有效地减少传输损耗和传输时间,提高传输效率。

基于动态邻接信任模型的安全路由算法研究

对现有路由节点信任相关问题进行了研究,综合路由节点的状态和行为因素提出了一种路由节点动态邻接信任模型。在此模型基础上提出了一种基于动态邻接信任熵的安全路由算法,并在现有OSPF路由协议中对该路由算法进行了验证。仿真结果表明提出的动态邻接信任模型能够准确地反映路由节点状态改变和恶意攻击,具有良好的动态响应能力,提出的安全路由算法能有效地保证路由节点的行为及状态可信并且具有良好的抗攻击性能。

可扩展路由器中SPT并行计算的实现

随着互联网的飞速发展,集群结构的下一代核心路由器已经成为研究的重点.在可扩展路由器中(clus- ter router),并行路由算法是关键问题之一.对于广泛部署的OSPF协议,最短路径树(SPT)的并行计算是其并行化的核心难点.本文提出了一种计算最短路径树的算法-分区Dijkstra算法(D-D),分析了算法性能,并通过模拟实验验证了算法的性能.