Distributed Asynchronous Learning for Multipath Data Transmission Based on P-DDQN

Adaptive packet scheduling can efficiently enhance the performance of multipath Data Transmission.However,realizing precise packet scheduling is challenging due to the nature of high dynamics and unpredictability of network link states.To this end,this paper proposes a distributed asynchronous deep reinforcement learning framework to intensify the dynamics and prediction of adaptive packet scheduling.Our framework contains two parts:local asynchronous packet scheduling and distributed cooperative control center.In local asynchronous packet scheduling,an asynchronous prioritized replay double deep Q-learning packets scheduling algorithm is proposed for dynamic adaptive packet scheduling learning,which makes a combination of prioritized replay double deep Q-learning network(P-DDQN)to make the fitting analysis.In distributed cooperative control center,a distributed scheduling learning and neural fitting acceleration algorithm to adaptively update neural network parameters of P-DDQN for more precise packet scheduling.Experimental results show that our solution has a better performance than Random weight algorithm and Round-Robin algorithm in throughput and loss ratio.Further,our solution has 1.32 times and 1.54 times better than Random weight algorithm and Round-Robin algorithm on the stability of multipath data transmission,respectively.

基于Multipath QUIC协议的数据流传输与场景化研究

随着信息技术的不断发展,网民的数量也在不断攀升。传统的网络传输协议无法支持同时选择两种网络连接方式,这会导致网络传输效率低下。本文提出了利用多路径快速用户数据报网络连接(Multipath Quick UDP Internet Connections,MPQUIC)协议对此类问题进行优化的解决方式。该协议已广泛应用在图片下载场景、短视频场景、动态加速场景以及直播场景中,极大地提高了用户体验。

基于NS-3网络模拟器的MPQUIC协议仿真研究

随着5G移动视频应用加速落地以及国内视频流需求的迅速激增,迫切需要一种新的数据传输协议来提供可靠的安全性,以保障上层应用处理更多的接入连接以及满足更低的延时需求.多路径QUIC协议(Multipath Quick UDP Internet Connection,MPQUIC)具有拟合多条链路带宽资源、强大连接的容错能力和高可靠性等优点,被认为将在未来移动互联网数据传输中发挥重要的作用.然而,目前国内外研究人员对于MPQUIC协议的相关研究正处于初步阶段,该协议还没有一个普适性的、开源的仿真平台.因此,借助全球网络仿真领域应用最广的NS-3网络模拟器搭建了MPQUIC仿真平台(ns3-mpquic),为相关学者提供研究MPQUIC协议的开源、免费、普适的基础平台,为全球专家学者对MPQUIC协议的模拟部署和优化提供助力.

声发射信号在带筋结构中的传播特性

为了研究带筋结构对声发射(acoustic emission,简称AE)信号传播的影响,分析了AE信号在带筋薄板和带筋薄壁圆筒2种带筋结构中的传播特性。首先,提出了多径传播模型,推导出了传感器的安装约束条件,可在时域中凸显出从带筋结构处散射的信号;其次,对不同频率的AE信号在不同高度带筋结构中的传播进行了数值模拟,利用构建的反射和透射系数量化表征了AE信号的传播特性;最后,实验结果验证了数值模拟的准确性。结果表明:AE信号在加强筋处会发生反射和透射,并伴随着模态转换演变出其他模态;反射和透射系数相对于激励频率和加强筋高度均呈现出非线性特征,激励频率越高,反射和透射系数对加强筋高度的变化越敏感。该研究阐明了AE信号在带筋结构中的传播机制,可为AE监测中优化传感器空间布置提供指导。

基于哈希边界的ICN多路径数据调度方法

在信息中心网络(ICN)中采用多路径通信可以提高网络的带宽利用率和数据传输的可靠性,而保障ICN多路径传输性能的一个关键因素是有效地调度可用网络路径上的流量。但不同的路径具有不同的链路状态,而且这些路径的链路状态会因流量波动而快速变化。因此,本文提出了一种基于哈希边界的ICN多路径数据调度方案,以在较小的时间尺度上实现高效的路径权重分布更新和精确的流量分割。该方案通过将哈希边界与每条路径相关联来实现流量的不均匀分割,并降低了路径权重分布更新的开销。实验结果表明,在路径链路状态动态变化的场景下,与ECMP等多路径数据调度方案相比,所提方案的数据块平均传输完成时间缩短12%以上。

移动流媒体并行多路传输机制研究

随着我国移动终端的多样化以及人们对网络需求的不断增长,我国移动网络数据的传输数量在近5年增长迅速。然而人们利用移动终端进行网络传输时,通常会受到网络带宽、网络拥塞、网络时延等因素的影响。传统的传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)与用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)使用单条路径进行网络传输,已不能很好地满足人们对高速率、实时播放、大吞吐量等网络传输的需求。为了解决这一问题,文章提出一种移动流媒体并行多路传输机制,即多路径传输协议(Multipath Transmission Control Protocol,MPTCP)。该协议可充分发挥多路径传输特性,一方面优化了网络传输的性能,另一方面提高了用户的体验感。

广播电视无线发射中多径干扰的抑制技术研究

随着无线通信技术的飞速发展,传统的信号抑制技术已经无法满足日益复杂的通信需求。评述分集接收技术、均衡技术、扩频技术以及智能天线技术4种现有的无线通信抑制技术,深入分析它们的原理、应用及面临的挑战。阐述当前对新型抑制技术的研究,这些新技术有望在未来解决传统技术所面临的硬件复杂性、频谱资源限制和算法效率低等方面的问题。

考虑抗属性篡改的电力调度多径数据加密传输方法

电力调度数据需要具备高实时性,但网络带宽、数据缓存等因素可能导致数据被传输延迟,且电力调度数据在传输过程中可能会受到黑客入侵、病毒传播等外部网络攻击,导致数据被篡改,对电力系统安全监测造成威胁。为了提高电力调度数据传输的实时性和安全性,提出考虑抗属性篡改的电力调度多径数据加密传输方法。在电力调度数据分割成多个数据块的基础上,建立多路径数据块传输通信链,提高数据传输效率。采用高级加密标准(advanced encryption standard,AES)算法对数据块进行加密处理,为每个数据块生成一个加密密钥,保证电力调度过程的机密性。使用线性回归拟合提取加密后的数据块属性特征,根据属性选择不同路径,将电力调度数据同时传输至接收端,完成多径数据加密传输。实验结果表明,数据传输延迟为0.41 ms,数据完整通过率为97.9%,数据认证准确度为0.97。

无线传感器网络中低能耗多径传输算法研究

近年来,许多研究主题都集中在无线网络中作为可扩展路由协议的集群算法的研究传感器网络。在这些算法中,通过使用数据聚合技术和减少应采用的传感器进行长距离通讯,总能耗网络寿命缩短。针对传感器能量有限的问题,论文提出的一种新的算法DECSA,该算法是基于经典聚类的改进算法LEACH。通过考虑节点距离彼此和节点的剩余能量,DECSA算法尝试选择适当的节点作为CH。另外,在此算法中旨在产生一个多层次的聚类层次结构,并基于CH到基站的距离,选择了一些CH作为基准站CHs。论文基于DECSA算法和负载均衡提出了聚类算法。该算法结合了DECSA支持最低和最大可接受负载这两个门槛。因此,当群集在一帧中加载时小于最小阈值,则群集的帧为展开,并且大于最大阈值时,每个帧中群集负载的一部分被转移到第二个CH节点。

电力系统故障录波装置定值巡检信息主动调取方法

针对巡检信息调取过程中无法兼顾巡检信息数据准确性和安全性的问题,设计了一种电力系统故障录波装置定值巡检信息主动调取方法。电力系统故障录波装置,根据GPS信号与接收机之间的时间差以及卫星星历,采集与计算定值巡检目标坐标信息,重新设计帧头数据格式以及代表意义,实现巡检GPS定位信息归一化;对调取传输过程中的加密算法进行优化,详细设计加解密过程,根据巡检信息记录模式确定多路径调取通信网络模型,保证调取过程中,电力系统故障录波装置能够无损呈现出真实的电力系统故障巡检信息数据。仿真实验结果表明,设计方法在信息调取过程中具有良好的传输安全性,且数据成功传输数量较多。

三类视距无多径空间信道对通信对抗的影响分析

通信与通信对抗攻防双方都十分关注信号在空间信道中的传输特性,这对于对抗效能的影响极其巨大。针对三类视距无多径空间信道中信号传输的衰减特性进行了定量的分析与对比,展现了采用高增益天线定向窄波束互指的通信双方所具有的较强反侦察与抗干扰能力;而且阵列天线波束方向图固定方向置零与自适应调零从理论上为通信收发双方提供了更强的通信电子防御手段。所以为了提升侦察干扰的有效性,通信对抗必然会向分布式协同方向发展,这样才能实现对抗博弈的平衡。所揭示的上述技术演变趋势为通信对抗的未来发展规划研究提供了重要参考。

国产云桌面的传输智能化管理研究

近年来,数字技术的迭代和创新速度显著加快,提高了社会生产力并优化了资源配置,但也带来了新的问题和挑战。因此,迫切需要对数字化发展进行治理,以营造良好的数字生态环境。文中基于国产云桌面资源调度系统,提出了一种云桌面系统资源传输智能化管理系统,利用虚拟技术对各种物理设备进行虚拟化处理,以有效提高资源利用率、节约成本、提高应用质量。

基于微波无线能量传输多径效应的多角度超表面能量收集器

文中深入研究了基于微波无线能量传输技术的多径效应及其对多角度超表面能量收集器的性能的影响。首先,概述了微波无线能量传输技术的基本原理与发展现状,随后详细讨论了超表面结构在多角度能量接收中的应用。通过理论分析与仿真实验,文中提出了一种优化的超表面设计方案,以提高能量收集效率。实验结果显示,该方案能显著提高多角度超表面能量收集器在复杂传播环境下的能量收集性能,不仅为超表面能量收集器的设计提供了新的视角,也为未来无线能量传输技术的发展提供了理论参考。

低压电力载波通信网络中的多径传播对信号传输的影响研究

随着智能电网的兴起,低压电力载波通信网络在其信息传输中起着至关重要的作用。然而,多径传播对信号传输造成不可忽视的影响。文章深入分析多径传播的成因、主要影响、测量与建模方法。在此基础上,提出通过多天线技术、信号处理与均衡技术、功率控制与频率选择等手段,提高低压电力载波通信网络信号传输质量的方法。这些技术的应用有助于优化通信网络性能,提升智能电网的可靠性和稳定性。

A Machine Learning Method for Prediction of Multipath Channels

A machine learning method for predicting the evolution of a mobile communication channel based on a specific type of convolutional neural network is developed and evaluated in a simulated multipath transmission scenario.The simulation and channel estimation are designed to replicate real-world scenarios and common measurements supported by reference signals in modern cellular networks.The capability of the predictor meets the requirements that a deployment of the developed method in a radio resource scheduler of a base station pos es.Possible applications of the method are discussed.

Novel multipath routing protocol integrated with forward error correction in MANET

In order to improve the data transmission reliability of mobile ad hoc network, a routing scheme called integrated forward error correction multipath routing protocol was proposed, which integrates the techniques of packet fragmenting and forward error correction encoding into multipath routing. The scheme works as follows: adding a certain redundancy into the original packets; fragmenting the resulting packets into exclusive blocks of the same size; encoding with the forward error correction technique, and then sending them to the destination node. When the receiving end receives a certain amount of information blocks, the original information will be recovered even with partial loss. The performance of the scheme was evaluated using OPNET modeler. The experimental results show that with the method the average transmission delay is decreased by 20% and the transmission reliability is increased by 30%.

Distributed rate allocation for elastic flows in concurrent multipath transfer

Concurrent multipath transfer（CMT） using stream control transmission protocol（SCTP） multihoming has become an appealing option to increase the throughput and improve the performance of increasingly bandwidth-hungry applications.To investigate the rate allocation for applications in CMT,this paper analyzes the capacities of paths shared by competing sources,then proposes the rate allocation model for elastic flows based on the framework of network utility maximization（NUM）.In order to obtain the global optimum of the model,a distributed algorithm is presented which depends only on local available information.Simulation results confirm that the proposed algorithm can achieve the global optimum within reasonable convergence times.

QoE驱动的SDN网络高可用传输框架

针对复杂环境下单路传输可用性低且路径切换代价高的问题,本文提出一种用于高可用性传输服务的QoE驱动和SDN辅助MPTCP路径切换方案(QoE-driven and SDN-assisted MPTCP Path switching Scheme,QESMPS)。首先根据SDN架构下数据平面节点的介数中心性构建具有路径不相交的路径规划模型。其次采用双阶段策略分别执行带宽补偿与路径切换,加快传输受阻路径上子流的转移,实现以较低的吞吐量完成路径切换。最后,将Levy飞行引入到AOA模型更新中,防止算法过早收敛,增强跳出局部最优的能力,从而保证算法在对子流路径权重进行优化时达到最优。实验结果表明,本文提出的方法在执行子流路径切换时具有吞吐量波动范围更小、延迟更低以及抖动更小的优势。此外,改进AOA算法在计算最优权值向量时可获得更高的收敛效率。

卫星网络传输优化新机制研究进展

卫星网络因其覆盖范围广、通信带宽高、抗毁能力强、天然广播等特性受到学术界和工业界的广泛关注。但是,由于其链路存在传播时延长、误码率高、带宽不对称等特点,传统TCP协议在卫星网络中性能不佳。近年来,随着以“星链”为代表的中低轨巨型星座迅猛发展和规模化部署应用,卫星网络表现出了高动态性的特点,这对卫星星座网络的高性能传输提出了严峻挑战,继而出现了一系列卫星网络传输协议优化的新技术。对近年来出现的卫星网络传输协议优化的新技术研究进展进行了总结,特别是对多路径传输、QUIC、智能传输优化等为代表的新技术进行了深入对比剖析。

基于往返时延梯度的多路径拥塞控制算法

为更好利用有限的网络带宽资源,提高带宽利用率,提出一种利用往返时延梯度精确感知带宽变化的多路径拥塞控制算法。根据往返时延的大小反馈网络拥塞程度,将拥塞程度量化为时延梯度作为拥塞窗口的控制参数;为保证链路公平,利用往返时延估计链路带宽,经迭代分配带宽,给出公平的资源分配方法。在NS-3上进行仿真,其结果表明,多路径流的吞吐量较单路径流明显提高,保证了链路分配的公平,动态环境下的响应时间较同类算法有所减小。该算法进一步提高了网络带宽的利用率。