队列方法下电力调度系统中通信网络环节动态模型的构建

为了进一步提高电力系统的通信效率,保证数据信息收集的实时性及采样间隔的一致性,本文就创建了基于队列方法的电力调度系统通信网络环节动态模型。首先对通信网络环节动态模型进行分析;之后实现模型的设计,在模型设计过程中使用C++语言创建队列,并且利用仿真工具进行辅助,给出仿真过程模块化的定义;最后,实现模型仿真分析。通过仿真分析表示,本文设计模型的队列输出速率与丢包率和输出链路宽度、队列长度相关,还与数据到达率相关。此模型不仅能够充分展现出队列长度的随机变化,还能够有效满足网络传输过程中的实际需求,并且实现网络延时及丢包率随机情况的有效模拟,使电力调度数据之间的传输能力得到进一步的提高。

队列调度算法在网络中的应用研究

作为保证QoS的一种重要手段,队列调度算法近年来引起了网络研究者的广泛关注。本文首先介绍了队列调度问题及一些常用的队列调度算法,然后提出一个非 GPS模型的队列模型及调度算法——WDQ算法(WeightedDelay Queuing,基于权重的延迟队列),并且解释了这种算法能够有效抵抗通信量的突发,具有控制不同权重分组延迟的能力,对于提高和改善网络服务质量QoS方面的研究和网络运行情况的研究具有积极意义。

基于改进网络模型的大时滞网络拥塞控制算法

随着对网络拥塞控制的深入研究,出现了许多有关网络流量的控制理论及网络模型.Misra等人于2000年基于流体流(fluidflow)理论提出的模型被研究人员广为采用.但模型在推导过程中的一些近似却使得模型对网络行为描述不精确.本文对此从理论和实验结果两方面进行了详细分析,并对原模型进行了改进.基于改进的模型,把一种PID(ProportionalIntegralDifferential)及类PID设计方法用于AQM(ActiveQueueManagement)控制器的设计.对比仿真结果表明,该算法具有更好的性能.

IP网络中积极队列管理综述

积极队列管理是IP网络拥塞控制的主要手段之一.本文从控制理论的角度描述带有积极队列管理的端到端的拥塞控制系统结构,介绍了网络系统受控对象的一种传递函数模型,综述了基于该模型的RED参数整定,以及P、PI、自适应控制等积极队列管理算法的设计和分析,指出受控网络模型精度、控制器的鲁棒性等进一步的研究方向.

TCP/IP网络的动态模型描述

拥塞现象成为TCP/IP网络发展面临的一个重要问题。因此,拥塞控制对TCP/IP网络的鲁棒性和稳定性具有重要作用。目前,网络拥塞控制策略主要包括两类:端到端的控制机制,如TCP拥塞控制算法;网络内部的主动队列管理(AQM)策略。但由于缺乏对网络系统动态特性的了解,这些拥塞控制策略大都基于专家经验,并没有建立完整的理论分析框架。为此,本文从数据流的角度出发,通过建立网络基本单元状态方程模型来实现IP网络系统的数学解析模型,然后用混杂系统来描述TCP带有拥塞控制策略的数据传输过程,建立了TCP/IP网络的动态模型,为网络系统中动态性能的分析、拥塞控制策略的设计奠定了基础。实验结果表明,该数学模型与NS仿真实验的结果相一致。

基于非平稳型流量队列模型的Internet流量测量研究

针对大规模细粒度网络流量测量的现实困难 ,本文引入一种非平稳型流量队列模型NTT ,直接对粗粒度的流量采样进行建模 .NTT模型是大量活跃的流量队列的迭加 ,每个队列内部的流量变化过程用分形高斯噪声过程FGN描述 ,队列的到达过程形成非同构的泊松过程 ,队列的生存周期服从指数分布 .对CERNET主干网的实际流量测量分析验证了NTT模型的有效性 ,证实了NTT模型可用于基于各种粒度的流量测量的网络行为研究 .

基于T-S模糊模型的PI主动队列管理算法

针对网络拥塞控制系统的非线性,利用T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型对非线性系统具有很好的逼近的特点建立网络拥塞控制系统模型,并基于该模型采用PI(proportional-integral)控制器设计一种新的主动队列管理(activequeue management,AQM)算法,给出该算法的设计思路、参数设定方法等。NS-2仿真结果表明:该算法收敛速度快,稳定性好,对网络负载变化具有鲁棒性;与PI,FREM和FAPIDNN等AQM算法相比,该算法具有更快的收敛速度、更小的稳态队列长度波动以及更好的鲁棒性。

基于预测控制的时滞网络主动队列管理

针对Internet网络这种典型的延迟系统,基于模型预测控制理论,提出了一种新的主动队列管理算法——MPAQM算法。首先考虑时滞系统的因果性定义预测输出,根据预测模型和状态估计器,预测瓶颈链路队列的未来动态特性;然后将拥塞控制的控制要求转化为优化目标函数,求解优化问题得到丢包率。在单瓶颈和多瓶颈网络拓扑中进行仿真验证,结果显示MPAQM算法能快速平稳地收敛于队列长度的期望值,丢包率小且具有较好的稳定性和鲁棒性。

基于精确模型的网络拥塞控制算法

针对基于流体流理论提出的网络模型在推导过程中的一些近似使得该模型对网络行为描述的不精确问题,提出了网络流量的精确模型,并且基于该模型把一种新的PID及类PID设计方法用于主动队列管理(AQM)控制器的设计,利用约束化的数值优化方法寻找控制器参数。理论分析和仿真实验表明,该控制算法的综合性能优于PI算法。

无线多媒体网络的QoS传输控制模型仿真

针对无线网络多媒体传输过程中存在速度较慢、稳定性较差,导致人机交互实时性降低、数据丢失的问题,提出面向无线网络多媒体传输的QoS控制模型方法,利用Lyapunov漂移把时间均值优化转变成最小化形式,分解相应的无线资源及多媒体层数。结合控制回路、常规反馈控制器、被控对象及参考模型构成QoS控制模型,将传输控制问题映射至自适应的QoS模型中。采用控制器实时调整输出及输入参数对资源进行动态分配,实现QoS控制。仿真结果表明,采用所提控制模型可有效控制网络吞吐量分布情况,丢包率降低,传输速率加快。

深度探讨校园网网络流量控制模型设计思路

本文以校园网网络流量控制模型设计为研究对象,探讨了校园网中流量分类、校园网队列调度和管理,校园网流量整形及流量监测与统计,相信对同行能有所裨益。

网络流量控制模型研究

笔者基于多年从事网络管理的相关工作经验,以网络流量控制模型为研究对象,文章全文分析了流量控制的意义和分类,而后详细阐述了三种流量控制模型,包括队列调度和管理,流量整形及流量监测与统计,全文是笔者在工作中不断钻研的成果,是长期实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

基于开销代价的网络地理信息服务负载均衡算法研究

基于单位时间开销代价矢量,提出同时考虑地形数据请求在服务器队列中的等待时间与服务器对请求的处理时间的最小总代价分布式算法。算法计算转发请求给每台服务器的概率空间,并根据地形数据请求到达时临时生成的随机数在概率空间中的落点确定转发请求的目标服务器。通过配置单位时间开销代价矢量,可以灵活地维护与升级集群服务器,具有良好的可扩展性。仿真结果表明最小总代价算法能在大规模、高强度的地形漫游中均衡地分发请求,使集群服务器充分发挥其优势从而获得最小的漫游响应时间。仿真结果还表明在低强度地形漫游时,各种负载均衡算法表现大致相同;在高强度地形漫游时,设计负载均衡算法最好考虑服务器端队列的排队情况。

基于分层的水下传感器网络路由策略

提出一种基于分层的水下传感器网络路由协议(layered-DBR,layered-depth based routing)。节点进行一次信息广播后,只允许指定深度范围内的节点进行消息接收,以达到控制网络副本的目的,最终建立与网络冗余相关的网络分层模型。在分层网络中,节点首先需要计算消息转发前后的相对深度距离与相对剩余能量,进而计算出消息的转发概率。同时,建立一种消息队列管理机制,该队列同时具有消息转发管理和历史记录管理的功能,并给出消息的入列和出列方法。仿真实验表明,layered-DBR能够有效地控制网络冗余,与DBR和Flooding算法相比,layered-DBR能有效地减少网络能耗,延长网络寿命。

基于运动状态的延迟容忍移动传感器网络数据传输策略

针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN,delay tolerant mobile sensor networks)提出一种基于节点运动状态的数据传输(MSD,motion state-based delivery)策略。MSD使用2个通信频率,传感器节点利用基站在频率f1上的广播信号完成自身运动状态和传输概率的计算,并以此作为利用频率f2进行消息转发的依据。为了提高性能,MSD中利用消息生存时间和自身消息优先传输机制来完成消息队列的管理。仿真结果表明,与现有的几种DTMSN数据传输策略相比,MSD能够以较低的通信开销和传输延迟达到较高的数据传输成功率。

基于T-S模糊观测器的网络拥塞控制算法

针对TCP(传输控制协议)网络的拥塞控制问题,设计了基于模糊观测器的主动队列管理算法.对非线性TCP/IP网络拥塞控制系统建立了T-S模糊模型,通过选取适当的模糊规则和隶属函数来提高拥塞控制系统的性能,并给出了理论性证明.仿真结果表明所设计的控制器对活动的TCP连接数、链路带宽及往返时延的不确定性具有很强的稳定性和鲁棒性.

一种基于区分服务模型的分组丢弃算法

分组丢弃算法是区分服务模型中“逐跳行为”(PHB)的重要控制策略。目前Internet网络中采用的分组丢弃策略大多为尾部丢弃(DropTail),不能适应区分服务模型的要求;而RED及其改进算法也不能提供公平性和相对优先级的保证。文章简要分析了目前常见分组丢弃算法所存在的不足之处,提出了一种基于区分服务模型的新型分组丢弃算法----TCRED算法,该算法采用同一组RED参数对三种颜色的分组进行队列管理。实验表明,TCRED算法很好地满足了AFPHB的要求。

基于GA-PID参数优化的网络拥塞控制

推导了基于流体流理论的网络简化模型。基于该模型将P ID控制器应用于网络主动队列管理系统中,将遗传算法应用于P ID控制器参数优化,定义了一种新的综合调节时间、上升时间、超调量、系统误差等动静态性能指标的时域标准函数,克服了IAE,ISE标准函数中减小超调与缩短调节时间的矛盾,弥补了ISTE标准函数计算复杂的缺陷。在给定的参数空间进行组合优化搜索,迅速求得获取使性能指标优化代价函数极小化的一组P ID控制器参数。仿真结果表明,在大时滞和突发业务流的冲击情况下,该方法设计的控制器的动静态性能优于RED,P I算法。

通信网络流量建模和加权公平队列性能分析与实践

通信网络流量建模和排队性能分析问题对网络服务质量管理、带宽调度优化等具有重要的意义和作用.该问题也是华为公司2019年提出的通信领域十大挑战问题之一.基于和华为公司合作的研究项目,本文主要研究路由器输出端口的网络流量建模和排队性能分析问题.区别于传统的话音业务流、高速网络业务流强度变化显著,存在相关性和突发性,需要研究表达能力更强的网络流量模型.本文首先设计了基于批马尔可夫到达过程(batch Markov arrival process,BMAP)的网络流量模型拟合算法.其次,基于路由器输出端口的网络业务流服务传输机制,本文建立了加权公平队列(weighted fair queueing,WFQ)服务机制下的BMAP/PH/1排队系统模型,推导了该网络流量排队模型的系统状态平稳分布及其排队性能指标(平均队长,时延等).最后,利用华为公司测试网络流量样本数据,对本文建立的网络流量模型及其参数拟合算法进行了数值实验,对比分析了网络流量排队性能的理论和仿真结果.实验效果证明了本文研究的网络流量模型和排队性能分析方法的有效性.