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.

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。

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。

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。

可重构网络中的一种新型端到端服务供应模型

现有服务承载网的构建方法均未考虑用户请求所属的业务类别,导致业务承载与服务供应缺少有效的串联.针对该问题,提出了一种新型的端到端服务供应模型,从承载同类别业务的角度构建服务承载网,通过在服务承载网上构建服务路径提供可定制的端到端服务.为验证模型的可行性和有效性,设计了一种基于跳数约束的服务承载网构建算法,并使用经典的Layered Graph算法构建服务路径.实验结果体现了在不同的负载压力下,跳数约束对开销、收益、接受率、路径长度等性能评价指标的影响,从而验证了模型和算法的有效性,提供了性价比最优的服务承载网构建决策.当跳数约束等于3时,取得了与跳数约束等于4或5时相近的性能,同时分别节省了约50%或75%的构建开销.

可重构网络中柔性网络配置代理服务提供模型

随着网络的进一步发展,越来越多新出现的业务要求网络不仅能提供信息传输的可靠性,还要求它们使用的网络在不同服务需求下都能提供稳定服务。柔性网络配置代理是用来根据服务提供控制网络资源使用,提高网络性能,解决上述网络资源配置问题的核心。从流量特性的角度出发,抽象出柔性网络配置代理的服务提供模型,并讨论了柔性网络配置代理的实现。

考虑级联失效的可重构网络抗毁性研究

网络是由节点与连接节点的边构成的拓扑结构;节点之间通过边进行信息交互并实现网络的功能。网络中一个或多个节点发生的故障,会通过节点之间的连接关系引起其他节点发生故障,这种现象称为级联失效。网络的功能依赖于网络结构,当部分节点或者边发生故障时,网络往往能通过重构和载荷分配等方式恢复和保持一定的功能。以无人机集群和通信网络为研究背景,考虑了无人机集群的级联失效行为和可重构特点。通过引入节点最大连接数限制,提出了一种基于信息载荷分配的多状态级联失效规则与基于概率的动态网络重连规则,研究了级联失效行为的扩散和传播对网络抗毁性的影响。通过仿真实验设计及分析,提出几点提升集群抗毁性的可行建议。

基于构件的层次化可重构网络构建及重构方法

下一代网络为了保持网络发展的一致性和连贯性、融合现有底层网络通信基础设施的异构性、能够保证支撑各个领域全面信息化及保证整个网络的可管可控可信做了很多尝试.作者通过对现有网络及下一代网络发展方向的分析,提出了基于构件的层次化可重构网络体系结构及松耦合、兼容融合、扩展和隔离的构建原则.作者还提出了基于进程代数的重构原则、模型、功能实体合作方法,并提出了具体实现方案,保证了构建和重构过程中的自主性、反应性和主动性.通过搭建实验网络测试,证明了可重构网络具有良好的灵活性和扩展性.

基于可重构网络的节能方法的研究

针对当前IP网络的节能算法实用性不强的问题,根据可重构网络路由配置由中心服务器统一管理的架构特点,基于网络中的OSPF协议探测结果,提出了可重构网络下的节能方法。该方法首先运用改进的OSPF协议的路由算法定位出可被关闭的候选链路集合,接着应用多商品流模型重映射该集合中某些链路的流量到其他的物理路径,从而能够关闭候选链路集合中的空负荷链路实现网络的节能。通过实验模拟验证了该算法的节能效益,并给出了可重构网络中的节能算法与认可度极高的节能方法——GreenTE异同点。

一种面向可重构网络的业务聚类方法

可重构网络是在传统网络体系结构僵化、功能单一、可控性差的背景下提出的一种新型网络体系架构,业务聚类是可重构网络的关键机制之一。该文通过对业务聚类需求和聚类算法特性的详细分析,选择了基于平衡迭代规约的层次聚类(Balanced Iterative Reducing and Clustering using Hierarchies,BIRCH)算法来实现业务的聚类;并针对BIRCH对任意形状的簇识别能力差的缺点,设计了一种分裂改进型BIRCH(Advanced Split BIRCH,AS-BIRCH)算法;实验证明该算法在业务聚类方面取得了较好的效果。

动态可重构网络的军事应用

传统基于TCP/IP网络体系在灵活性和扩展性方面存在不足,使得动态可重构网络军事应用中具有需求和可能。介绍了动态可重构网络研究现状和体系结构,分析了其在军事应用领域、应用优势和所涉关键技术。分析指出,动态可重构网络具有网络基础资源服务能力和网络业务提供能力分离的特征,并具有基于重构方法动态改变网络服务能力的特性,从而使得动态可重构网络能适应军事应用中通信环境复杂多变、业务需求基于战场态势动态变化和临时性业务申请频繁的需求,在军事应用中具备一定优势。

延迟效应重构网络算法研究

大量调控网络重构的模型和方法被研究,但是数据大小对算法精度的影响问题涉及很少。通过研究数据尺寸大小对延迟信息论方法构建基因调控网络精度的影响,表明基因调控网络构建的精度会在一定数据尺寸规模下达到一个稳态。为了克服互信息的一些缺点,引入了多时延互信息值计算两个基因之间的调控关系,构建的基因调控网络取得了很好的查全率和查准率。并用真实的生物分子网络进行测试,实验表明,基于多时延的策略在构建基因调控网络中扮演了一个重要角色。

船舶电网重构网络中的粒子群算法研究

船舶电网重构是船舶电网控制的重要功能之一。本文在深入研究船舶电网结构和需求的基础上,提出一种有效的电网重构方法。选择粒子群算法(Selective Particle Swarm Optimization,SPSO)作为电网重构的优化方法,并将最小化电网重构的功率损失作为优化目标。选择粒子群算法是二分粒子群算法(BPSO)的改进方法,相比于BPSO,本文采用的SPSO能够实现更好的优化性能。最后在多种不同电网负载情况下,比较SPSO和BPSO算法的网络重构效果,证明本文提出的方法具有较好的性能。

计及故障维修与网络重构的灾后配电网综合调度策略

当前,灾后配电网负荷恢复与故障维修多是独立考虑,缺乏有效联动,且没有合理计及包含故障维修时间及新能源出力的不确定性在内的双重因素影响。为此,提出一种灾后配电网维修恢复联合调度策略。首先,提出灾后配电网两阶段求解框架,第一阶段求解故障维修计划及网络重构问题,第二阶段解决移动式储能系统参与下的灾后配电网源荷协同调度问题。其次,构建移动式储能系统与维修人员的调度模型,量化分析移动式储能系统时空转移模型及能量模型,同时基于维修人员的时空转移特性,建立故障维修及网络重构模型。在此基础上,以恢复运行成本最小化为目标,分别采用离散鲁棒与连续鲁棒处理故障维修时间与新能源出力的不确定性,构建灾后配电网综合调度模型。最后,采用改进IEEE 33节点配电网进行仿真测试。结果表明,所提调度策略能够显著降低负荷失电率,减少停电损失。此外,两阶段算法在显著提升求解速度的同时能够保证求解精度,具有可行性和合理性。

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。

基于灵活性资源调节和网络重构的P2P交易的阻塞管理方法

高渗透率可再生能源接入配电网不仅促进了分布式电源以端对端(peertopeer,P2P)的形式参与市场交易,也对电网的安全稳定运行提出了挑战。针对连续双向拍卖(continuous double auction,CDA)机制下P2P交易所导致的阻塞问题,提出了一种考虑产消者经济性的P2P能量市场和阻塞服务市场相互协调的机制和阻塞管理方法。首先,为实现产消者的合理定责,提出了一种考虑交易时序的阻塞定责方式。然后,考虑到产消者参与P2P能量市场和阻塞服务市场的经济性,建立了考虑两级市场产消者经济性的灵活性资源阻塞服务价格模型。在上述基础上,建立了基于网络重构和灵活性资源调节的P2P交易阻塞管理模型。最后,通过具体算例分析了安全校核结果和阻塞管理结果,并验证了所提阻塞方法的可行性和优越性。

基于高斯混合模型的无向网络重构

从数据中推断网络的结构作为复杂网络中一个重要科学问题已得到广泛关注.现有的网络重构方法大多将网络重构问题转化为一系列线性方程组的求解问题,然后通过某种截断方法对每个方程组的解进行截断,从而确定每个节点的局部结构.然而现有的截断方法大多存在着精度不足的问题,且少有方法衡量每个方程组解的可截断性,即节点的可重构性.为了解决这些问题,本文提出了一种基于高斯混合模型的无向网络重构方法.该方法首先将节点间连接关系的推断问题转化为一个聚类问题,然后利用高斯混合模型进行求解,得到每个节点与其他节点的连接概率,并根据概率定义一个基于信息熵的可重构指标,从而在真实网络结构未知的情况下衡量每个节点的可重构性.将该方法用于无向网络中,可以利用无向网络的对称特征,将可重构性高的节点作为训练集指导可重构性低的节点进行结构推断,从而更好地重构出无向网络.最后,通过在合成数据和真实数据上与现有的截断方法进行比较,证明了该方法可以更有效地重构出网络结构.

考虑网络重构和应急资源的灾后配电网信息物理系统协调恢复方法

近年来,极端天气灾害频发给配电网信息物理系统造成了严重影响,因此,灾后配电网和信息网的协调恢复至关重要。为减小灾后系统的损失,提出了一种以系统损失成本最小为目标的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法。基于配电网和信息网的耦合建立系统灾后协调恢复模型,综合考虑分布式发电机组、储能设备、网络重构、移动应急资源等措施来加快负荷的恢复;在此基础上考虑新能源出力的不确定性,提出基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法;采用IEEE 33节点配电网和21节点信息网仿真验证了所提方法的有效性。