基于预留带宽的光纤通道交换网硬实时通信

为了保证光纤通道(FC)交换网中硬实时通信,提出一种采用通用处理器共享(generalized processor sharing)调度方式交换机构建交换网,并且采用模拟退化算法根据数据流硬实时通信需求找出交换网ISL(inter-switch link)权重参数和数据流预留带宽参数优化配置的方法.在对FC网络以及GPS调度方式进行分析的基础上,建立基于光纤通道交换网的硬实时通信模型,将保证硬实时通信问题转换为组合优化问题;构造了最小预留带宽和目标函数,并采用模拟退火算法找出该问题的最优解.仿真实验结果验证了该方法的有效性,但是通过可接受解和最优解的实验结果比较发现最优解并不能总是获得最佳的系统延迟时间率.

基于跨层的自适应预留带宽和多重QoS保证的EDCA流接纳控制

提出了基于跨层的自适应带宽预留和多重QoS保证的802.11eEDCA分布式流接纳控制。首先自适应分配各站点OFDM子载波比特以最大化信道容量,并将比特率跨层传送到MAC层。基于此,提出了基于分布式测量的动态带宽预留机制,使预留带宽自适应各用户信道特点和业务特征;提出了半模式化的中心控制的剩余因子估计方法,从而克服了直接测量的不准确性和分布式估计的局部性,并降低了计算复杂度;提出了基于协议模型的带宽和碰撞率双重接纳标准,使多重QoS参数同时得到保证。通过这些措施得到自上至下的自适应接纳控制。仿真表明,提出的接纳控制机制能较大地提高资源利用率,更好地保证业务质量。

分级预留带宽接纳策略及其公平性分析

Internet上各种应用流的飞速增加需要能够高效利用有限的网络资源的接纳控制策略。传统的接纳策略在追求高总体接纳率的同时却忽略了接纳的公平性,也就是对不同带宽需求的网络流体现出极不均匀的接纳率。出于公平性的考虑,该文提出了一种分级预留带宽接纳策略。仿真试验表明:该策略与传统的接纳控制策略相比,具有较高的接纳公平性。

基于动态带宽预留和带宽降级的呼叫准入控制算法

提出了一种适用于无线/移动网络的呼叫准入控制方案,该方案包括了动态带宽预留与带宽降级算法(BDA)2个部分.根据切换呼叫的准入结果实时地调整切换呼叫预留带宽,在限制切换中断率(HDP)的同时,尽可能降低呼叫阻塞率(CBP).在对未来带宽需求预测的基础上,所提方案采用不同的BDA触发方式,使得系统在处理负荷与带宽利用率之间取得平衡.BDA可综合考虑多种因素,包括业务优先级、公平性、呼叫持续时间、带宽调整波动性以及降级呼叫比例等,通过合理地设置带宽需求满足度、带宽波动幅度,以确保BDA的公平性和限制带宽调整的波动性.仿真结果表明,在2 000个仿真时段内,所提方案的HDP均值较同类方案稍高,但仍然控制在阈值范围之内,较之其他方案,它的CBP均值和BDA触发次数均值均比较低.

多业务LEO卫星网络中基于概率的带宽预留策略

针对多业务LEO卫星网络中频繁切换所带来的通信链路保持问题,提出了基于概率的带宽自适应预留策略(APRS).该策略根据LEO卫星网络中地面终端运动的确定性与可预测性,利用终端发生切换的概率为即将到达小区的呼叫进行非全额带宽预留,并基于系统切换性能对预留带宽进行实时自适应调整.文中还给出了该策略在多业务条件下的具体实施方法,并通过仿真验证了APRS的有效性.仿真结果表明,APRS能够在不同用户QoS要求的多业务环境下合理预留、分配带宽,为用户提供满意的QoS,增大系统资源利用率.

基于预留带宽门限和传输等级的带宽分配算法

针对异构无线网络融合环境下多业务传输资源分配问题,提出一种基于预留带宽门限和业务传输等级自适应的分布式带宽分配算法.根据移动终端多宿主传输特性和异构网络分布式资源管理模型,通过构建传输业务的网络效用函数,在传输等级Qo S需求和业务容量约束条件下,将其建模成凸优化问题;根据用户业务请求接入变化,自适应的调整预留带宽门限和业务传输等级,采用动态优化的迭代算法求得最优带宽分配矩阵.仿真结果显示,所提算法在保证网络低的通信开销和满足Qo S需求基础上,达到最大化网络的效用函数和降低业务呼叫阻塞概率的效果.

高速网络自适应带宽预留模型及其分析方法的研究

介绍并提出了基于集成信源速率和基于缓冲区门限的两种自适应带宽预留方案,给出了各方案的流体分析方法,由此导出了系统信元丢失概率和延时等参数的表达式。文中还给出了实验结果和性能分析,对工程应用有一定的指导意义。

基于CDMA-over-TDMA的多路带宽预留算法

讨论了在进行有QoS保证的路由选择的研究中所遇到的一些问题,并提出了一种新的带宽预留的路由选择算法MBR。MBR算法把路由选择分为两个阶段:路由发现和带宽预留。在路由发现阶段,算法首先寻找多条到达目的节点的路径,然后在带宽预留阶段,对寻找到的路径进行带宽预留,最后由目的节点决定使用哪些路径进行传输。由于MBR算法是采用同时寻找多条路径来进行带宽预留,因此它与其它带宽预留算法相比,具有更高的成功率。

用流体流法分析高速网络动态带宽预留模型

提出了一种高速网络基于缓冲区门限的动态带宽预留方案并给出了方案的扩展流体流分析方法，实验表明系统在大负荷情况下采用该算法所得结果与计算机仿真结果十分吻合，所以算法适合于分析大业务负荷系统，同时算法简单、直观，有一定的工程应用价值．

一种结合了信源速率控制的自适应带宽预留模型

提出一种结合了信源速率控制的自适应带宽预留模型，给出了模型的数值分析方法．实验表明，该模型在一定程度上解决了高速网络中大突发信源下的带宽预留问题．与原方案相比，该模型可有效地提高系统性能，降低信元丢失概率．

无线ad hoc网络中的带宽预留保证机制研究

近几年IEEE802.11无线网络得到了迅速的发展,并已经被广泛地应用在人们的工作和生活中。本文应用跨层设计的思想,提出了一种结合网络层和MAC层的跨层带宽预留保证机制——邻居预留(NR,Neighborhood Reservation),以减轻ad hoc网络中由于邻居节点在MAC层的信道竞争,对带宽预留产生的影响。

跨层带宽预留保证机制研究

应用跨层设计的思想,提出了一种结合网络层和MAC层的跨层带宽预留保证机制——邻居预留(NR,Neighborhood Reservation),以减轻Ad Hoc网络中由于相邻节点在MAC层的信道竞争,对带宽预留产生的影响。

定向天线卫星网络空间重用的带宽预留算法

基于无线网络中设计提供服务质量(quality of service,QoS)的路由协议是一项具有挑战性的工作,提出无线卫星网络中基于定向天线的服务质量保证的空间重用的带宽预留算法。卫星网络中许多音/视频会议、远程教育等重要应用,需要服务质量保证。无线网络中的定向天线技术提供了显著增加空间重用性的能力,提高无线网络中的数据传输效率。研究使用定向天线的无线卫星网络中基于时分多址的带宽预留算法,该算法给不同方向的地面终端分配相同时隙来提高带宽资源的空间重用性,提高通信效率。通过模拟实验分析研究证明,该算法在服务质量调用成功率、吞吐量和延迟方面有比较好的性能。

一种自适应的扇型微蜂房式带宽预留通信模式

在目前的跨区域连接方式中,扇型微蜂房式的网络系统比传统的微蜂房式系统有更高的传输速度.文中介绍了一种自适应的带宽预留模式,这种模式使用了一种神经模糊带宽预留估计量的技术,经过证实,这种技术能够减少客户连接时被强行终止的概率.在这种带宽预留模式中,使用一种通道借用技术能够在实时通信时,减少新的呼叫受阻现象的发生.通过分析强行终止的客户连接和呼叫受阻的概率事件,仿真结果表明,采用扇型微蜂房式的网络系统比传统的固定带宽预留模式要有更好的性能.

多维度防策略性云带宽预留拍卖机制设计

带宽预留正成为云计算中的增值服务.然而,不同于传统的CPU或存储资源,数据中心网络的带宽资源还没有被高效地分配与利用.现有云带宽资源大都采用现用现付(pay-as-you-go)的形式进行售卖,云带宽用户通过竞争来使用带宽资源,导致数据传输没有性能保证.带宽预留服务还未在现有云计算产业中得到部署.在该论文中,作者考虑在开放拍卖市场中,云服务提供商和云带宽用户之间的带宽交易问题.设计一个贴近实际的云带宽预留拍卖需要克服三大难点:理性(自私)用户的多维度策略行为、多样化云带需求模型和最优社会效益求解的复杂性.在云带宽市场中,云用户拥有多个维度私有信息,比如带宽资源估值、带宽资源需求量和感兴趣的数据中心.这使得云用户具有更强大的市场操控能力.在多样的云应用中,为了支持时延敏感的数据传输或是严格时限的数据传输,云带宽用户会有不同的带宽预留需求.云带宽预留分配问题可以建模成多种不同的组合优化问题.这些组合优化问题通常是NP-难的,因此无法在有效的时间内求得最优解.综合考虑这些设计难点,作者提出首个防策略性云带宽预留拍卖机制,称为SPAR(Strategy-Proof Auction mechanisms for cloud bandwidth Reservation)机制.SPAR机制包括三个拍卖机制SPAR-VCG,SPAR-APX和SPAR-GDY,以支持不同带宽需求模型下的带宽分配.当云带宽用户能够接受被分配到的部分带宽资源,可以采用作者提出SPAR-VCG机制来实现防策略性,并在多项式时间内达到最优社会福利.SPAR-VCG机制的设计结合了线性规划求解模型和传统的VCG机制设计方法.当云带宽用户对于每个感兴趣的数据中心有严格的带宽需求,考虑到最优带宽分配方法求解的复杂性,作者设计了SPAR-APX机制,同样能够实现防策略性并达到近似最优社会福利.理论分析指出SPAR-APX机制的近似比是■,其中B代表数据中心的总带宽.作者还证明了该近似比是所有贪心分配算法所能达到的最优近似比.针对于另外一个更普适的带宽需求场景:用户对于感兴趣数据中心有总的带宽需求但是对于每个感兴趣的数据中心却没有严格带宽需求,作者设计了基于贪心策略的带宽分配方案:SPAR-GDY机制.SPAR-GDY机制能够保证两个维度的防策略性,并且在实际环境中都能达到较好社会福利.作者同时还说明了在该灵活带宽需求模型下要保证三个维度的防策略性和近似比保证的困难性.作者实现了这三个带宽拍卖预留机制,并且用大规模仿真实验来衡量机制性能.相比于现有的工作,SPAR机制在社会福利、收益、满意度和带宽利用率上都能够达到更优的系统性能,并且在小规模的云带宽市场中接近最优解.该论文中所提出的拍卖机制也能够用于分配其他类型的云带宽资源,比如处理器运行时间和存储空间等.

企业级视频会议动态时间槽多播带宽提前预留算法

为了保证视频会议的服务质量和提高企业网络资源利用率,研究了企业级视频会议系统带宽提前预留问题。在企业级网络中经常出现同时在线会议数量多达数百个量级的情况,而且任意两个会议成员之间都有可能视频通信。为会议提前预留带宽将导致未来可用带宽随时间而呈细粒度变化,特别是同时出现大量会议请求时,时间开销和带宽使用将大幅度增长。为解决此问题,提出了动态时间槽多播带宽提前预留算法。该算法综合考虑了IETF XCON工作小组提出的两种不同会议场景。仿真结果表明,相比其他算法,该算法能够有效地给大数据会议申请预留带宽,解决时间开销瓶颈问题。

结合SDN控制器的TSN周期性带宽预留值计算方法

近年来,随着TSN技术的发展,其低时延、低抖动、最大时延可预测的优势可以很好地应用于自动驾驶技术以及工业互联网。针对TSN协议中带宽预留技术预留至多75%(经验值)带宽的问题,同时结合SDN的数据面和控制面的分离技术,提出一种结合TSN-SDN控制器,在控制器层面规划整个拓扑的预留计划和路径的预留方案。该方案同时提供2种计算具体预留带宽值的方法,计算方法在每一跳按照时隙预留相应的带宽值。仿真环境实验结果表明,在达到时延要求的基础之上,很好地控制抖动为0,同时还可以分时隙利用带宽,为多条流同时保障带宽利用率。

面向SDN的基于节点重要性的动态带宽预留算法

基于节点重要性提出了一种面向软件定义网络(Software-defined networking,SDN)的动态带宽资源预留算法,该算法根据计算SDN网络中节点的重要性的不同,可为不同节点分配不同的带宽,并且通过判断不同优先级业务流的空闲带宽,动态地为其他业务流调整预留带宽.实验结果表明,基于节点重要性的动态带宽预留算法可以有效地提高业务接入成功率和带宽利用率,降低数据传输的时延以及丢包率.

面向指挥控制网络的非均匀带宽预留方法

为了保证军事指挥的及时性和精确性,需要在端到端的用户连接上,为各种指挥控制业务预留带宽以保证其服务质量。然而,当前指挥控制网络中,不同通信设备和手段能够提供的带宽资源差异较大,采用传统的均匀带宽预留方法,会造成瓶颈链路带宽迅速耗尽,从而限制网络能够容纳的用户连接数量。为了解决这一问题,提出了一种非均匀的带宽预留方法,其能够在保证端到端服务质量的同时,根据不同链路的可用资源,在每一跳预留最优的带宽,从而减少瓶颈链路上的带宽消耗,提升网络能够容纳的用户连接数量。为了证明提出方法的可行性,基于Openflow协议提供的meter table机制,设计了一种自动化的非均匀带宽预留实现机制。最后,实验和仿真结果证明,提出的方法,在指挥控制网络的大多数应用场景下,均能够实现比传统带宽预留方法更好的性能表现。

基于QoS业务流和带宽预留机制的高速商务CM业务的设计

高速商务CM业务是有线宽频运营商亟需发展的高端业务，采取基于QoS业务流机制和CMTS带宽预留机制的方案实现商务CM业务，在网络拥塞环境中进行商务CM业务与普通CM业务的流量竞争测试，达到了开展高端业务的性能要求，这对有线宽频运营商的同类业务开展有一定的参考作用。