面向流量预测的时间相关图卷积网络构建方法

现有数据中心虚拟网络中流量预测方法难以表征链路之间相关性,导致数据中心网络流量预测精度难以提升。基于此,提出了一种时间相关图卷积神经网络(TC-GCN),使能数据中心网络链路流量的时间和空间相关性表征,提升了流量预测精度。首先,构建具有时间属性的图卷积神经网络邻接矩阵,解决虚拟网络链路间流量异步性导致的预测偏差问题,实现了链路相关性的精准表征;其次,设计基于长/短窗口图卷积神经网络加权的流量预测机制,利用有限长度长/短窗口适配流量序列的平滑段与波动段,有效避免了神经网络梯度消失问题,提升了虚拟网络的流量预测精度;最后,设计了一个误差加权单元对长短窗口图卷积神经网络的预测结果进行加权求和,该网络的输出即为链路流量的预测值。为保障结果的实用性,基于真实的数据中心网络数据对所提时间相关图卷积网络进行了仿真实验。实验结果表明,所提预测方法相比于传统的图卷积神经网络流量预测方法具有更高的预测精度。

MIMO链路Ad Hoc网络中线程化的拓扑未知多址接入协议

针对MIMO链路Ad Hoc网络,提出了支持MIMO的线程化拓扑未知多址接入协议(MIMO-T-TTMA).MIMO-T-TTMA将时间扩展多址接入(TSMA)协议和时分多址接入(TDMA)协议以时间交替的方式相结合,进而为网络中节点分配时隙.在MIMO-T-TTMA中,每个节点被分配了若干时隙,每个分配时隙中,节点通过交互请求发送/允许发送(RTS/CTS)分组来确定发送使用的数据流数,而当RTS/CTS交互失败或者当前时隙为未分配时隙时,节点仍依一定的概率发送一个数据流,以提高网络的吞吐量.为了评估协议的性能,推导了MIMO-T-TTMA的吞吐量.数值结果表明,与已有的协议相比,MIMO-T-TTMA在节点度较大时具有较高的吞吐量,并且,吞吐量随节点度的变化比较平稳,因此,MIMO-T-TTMA适用于拓扑常发生剧烈变化的Ad Hoc网络.

MIMO Ad Hoc网络中基于正交阵列的拓扑未知多址接入协议

针对支持MIMO(Multiple Input Multiple Output)的Ad Hoc网络,提出了基于正交阵列的拓扑未知多址接入协议MIMO-O-TTMA(MIMO Supported Orthogonal Array Based Topology Transparent Multiple Access).协议利用正交阵列为节点分配若干时隙,在每个分配时隙中,节点通过与目的节点交互RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)分组来确定发送的数据流数,以机会地利用MIMO的空间复接来提升网络性能.MIMO-O-TTMA在保证节点在一帧内至少有一个时隙能够无干扰地传输的基础上,允许协议的帧长能在一定的范围内进行灵活选择,从而为协议性能的优化提供了更为有利的条件.为评估MIMO-O-TTMA的性能,利用概率方法分析了协议的吞吐量性能,数值结果表明,与已有拓扑未知MAC(Media Access Control)相比,MIMO-O-TTMA有效提升了网络吞吐量.

支持MIMO链路的Ad hoc网络中的链路激活型拓扑未知MAC协议

该文提出了支持多输入多输出(MIMO)链路的Adhoc网络的链路激活型拓扑未知多址接入协议。该协议利用正交拉丁方来为网络链路分配传输时隙,保证每个链路在1帧中至少有1个时隙可以成功传输。推导了该协议的平均吞吐量,并以最大化平均吞吐量为准则给出了选择协议参数的方法。数值结果表明,与已有链路激活型和节点激活型拓扑未知协议相比,本文的协议可以提高网络节点的吞吐量。

基于Zigbee的综采工作面设备及环境远程监测系统设计

文中针对煤矿综采工作面采煤设备以及工作面环境信息在实际生产中无法远程监测的问题,设计了一种采用工业以太网和基于Zigbee的无线传感器网络(该无线传感器网络采用改型Zigbee路由协议—ZFA协议)构建的远程监测系统,通过无线传感器网络采集综采工作面的采煤机、刮板输送机、液压支架及综采面瓦斯浓度、温度、湿度等监测信息,传至坑道上的信息处理接收终端,终端通过矿井工业以太网将数据传输至地面上的监测计算机,由计算机进行分析数据,对设备状况及综采面安全做出评估,对实现综采自动化具有重要意义。

多用户MIMO系统中连续块对角化预编码算法

块对角化(BD)预编码是多用户MIMO(MU-MIMO)系统下行链路中广泛采用的线性预编码方案.当用户有多路数据流时,传统的BD预编码存在数据流间等效信道增益不平衡的问题.该文基于BD预编码算法,提出连续BD预编码(SBD)算法.新算法考虑天线间干扰提出新的干扰矩阵构造方法,连续地计算每根接收天线所对应的预编码矩阵.SBD预编码减小了由BD预编码引起的每个用户多路数据流之间有效信道增益的差距,提高了用户的平均误码性能.发射机采用空间分集的发送策略时,接收端进行合并,与BD算法相比,能够获得更多的分集增益.计算机仿真表明,在{2,2}×4的MU-MIMO系统中,当误码率为10^(-3)时,所提算法与现有BD算法相比,获得约2dB的性能增益.

MIMO链路ad hoc网络传输调度算法

针对MIMO链路ad hoc网络中已有传输调度算法未充分利用MIMO空间复用能力的问题,提出了一种新的传输调度算法.该算法通过考虑MIMO的多流接收能力而有效地减小了调度帧长,通过合理安排节点分配顺序使得节点分配的数据流比较平均,同时,该算法通过允许节点发送多个数据流而高效利用了MIMO的空间复用能力.推导分析了传输调度算法的通过量和时延性能,结果表明,与已有算法相比,采用文中算法可以提高网络的通过量,减小网络的平均时延和最大时延.