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自适应延迟感知的光无线混合宽带接入网节能机制

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上海交通大学学报 2017年第1期51卷 105-112页

作者：王汝言周超吴大鹏谢毅向罗勇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆高校市级光通信与网络重点实验室重庆400065 烽火通信科技股份有限公司武汉430073 重庆电信研究院重庆401336

利用数据的延迟容忍特性,提出了一种自适应延迟感知光无线混合网络节能机制.为了充分利用数据的延迟容忍度,网关动态地感知数据的到达率,采用排队模型来分析网关能耗和数据延迟,从而自适应地选择休眠周期;同时,采用多网关均衡负载机制... 详细信息

利用数据的延迟容忍特性,提出了一种自适应延迟感知光无线混合网络节能机制.为了充分利用数据的延迟容忍度,网关动态地感知数据的到达率,采用排队模型来分析网关能耗和数据延迟,从而自适应地选择休眠周期;同时,采用多网关均衡负载机制来减小网关休眠带来的路径重建延迟和拥塞,从而减小因休眠而增加的延迟.结果表明,所提出的机制可降低网关总能耗36%,并有效提高网关利用率,降低网络中数据的路径延迟.

关键词：光无线混合宽带接入网延迟感知节能网关

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基于数据融合的无线传感器网络延迟感知研究

计算机工程 2015年第4期41卷 1-6页

作者：刘海燕刘云昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650050

网络数据融合与聚类是减少无线传感器网络能量消耗的有效技术,但聚类在数据聚集过程中会产生额外的时间延迟。为此,提出一种基于网络数据融合的延迟感知网络结构,该结构组建传感器节点形成不同大小的簇,每个簇可以与融合中心节点进行交... 详细信息

网络数据融合与聚类是减少无线传感器网络能量消耗的有效技术,但聚类在数据聚集过程中会产生额外的时间延迟。为此,提出一种基于网络数据融合的延迟感知网络结构,该结构组建传感器节点形成不同大小的簇,每个簇可以与融合中心节点进行交错通信。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层型协议、延迟感知数据收集网络结构相比,该网络结构可以减少在数据融合过程中的延迟,并能保持较低的能量消耗。

关键词：数据融合聚类无线传感器网络延迟感知融合中心能量消耗

车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议

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电讯技术 2016年第10期56卷 1086-1092页

作者：吴敏章国安蔡蓉南通大学电子信息学院江苏南通226019

针对城市道路环境下车载自组织网(VANETs)中通信性能下降以及数据传输失败的问题,提出了一种基于蚁群算法的延迟感知路由(ACDR)协议。首先,建立双向车道的数学延迟模型;然后,根据提出的端点十字路口(EI)的概念,ACDR利用蚁群优化(ACO)寻... 详细信息

针对城市道路环境下车载自组织网(VANETs)中通信性能下降以及数据传输失败的问题,提出了一种基于蚁群算法的延迟感知路由(ACDR)协议。首先,建立双向车道的数学延迟模型;然后,根据提出的端点十字路口(EI)的概念,ACDR利用蚁群优化(ACO)寻找最佳路线,其中前向蚂蚁根据本地路段延迟以及当前十字路口与目的节点的端点十字路口之间的全局时延来选择路径,后向蚂蚁则负责在返回路径时更新信息素,同时,相邻十字路口之间利用贪婪转发算法进行数据包的传递。最后仿真比较了ACDR协议与连通性感知路由(CAR)协议的性能,结果表明提出的ACDR协议的数据包的传输延迟小,丢包率低,通信性能好。

关键词：车载自组织网络路由协议延迟感知蚁群优化算法

基于延迟感知的WSN数据收集网络结构优化设计

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计算机应用与软件 2016年第10期33卷 126-130页

作者：李妙祺高晓阳周蓓蓓甘肃农业大学工学院甘肃兰州730070

为了解决当前无线传感器网络(WSN)数据收集期间存在较大延迟与能耗等难题,设计基于延迟感知的无线传感器数据收集网络结构。引入树形结构思想,并将WSN的传感器节点分割为不同尺寸的多个单层簇,继而构造了新的网络结构,以改善其拓扑结构... 详细信息

为了解决当前无线传感器网络(WSN)数据收集期间存在较大延迟与能耗等难题,设计基于延迟感知的无线传感器数据收集网络结构。引入树形结构思想,并将WSN的传感器节点分割为不同尺寸的多个单层簇,继而构造了新的网络结构,以改善其拓扑结构,使得簇头以交错方式完成数据通信,大幅度降低数据收集过程的延迟;随后,建立WSN数据收集的延迟与能耗计算模型;再借助Top-Down技术,设计网络结构的形成算法,通过最小化通信距离,优化了数据收集机制的能耗水平。实验结果表明:与现有的WSN数据收集网络结构相比,该网络结构能够有效降低WSN数据收集过程的延迟;且使得整个通信能耗维持在较低水平。

关键词：无线传感器网络数据收集网络拓扑通信距离延迟感知能耗

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基于延迟感知喷泉码的无线视频流传输

基于延迟感知喷泉码的无线视频流传输

作者：李东寰中南民族大学

学位级别：硕士

近年来,互联网上的视频流传输得到了广泛的关注,目前全球50%以上的数据流量是由视频消耗的,到2020年底将超过80%。随着智能移动设备的普及,人们对移动端在线视频的需求量暴增。因此,在无线网络中,实现高质量和低时延的视频流传输具有巨... 详细信息

近年来,互联网上的视频流传输得到了广泛的关注,目前全球50%以上的数据流量是由视频消耗的,到2020年底将超过80%。随着智能移动设备的普及,人们对移动端在线视频的需求量暴增。因此,在无线网络中,实现高质量和低时延的视频流传输具有巨大的挑战性。由于无线信道的随机性,无线网络中的视频流传输会出现比较高的丢包率。因为前向纠错码有恢复丢包的能力,所以在无线视频传输领域得到越来越广泛的应用。喷泉码是一种先进的前向纠错码,具有无固定码率的特性,使其成为一种解决无线视频流传输的理想办法。喷泉码可以应用于大文件高速传输、流媒体点播或广播,但存在高延迟、清晰度低等缺点。因此,国内外的研究根据喷泉码的编译码原理,针对延时大,效果差等问题提出了多种解决方案。本论文旨在实现一个低延迟,高清晰度的延迟感知喷泉码方案。该方案结合了视频编码的延迟感知特征和无码率信道编码的信道自适应特征,采用基于时间滑动窗口的方法,利用喷泉码来进行无线视频流传输。本文的工作主要有以下三个方面:1.实现了一种基于延迟感知喷泉码(DAF,delay aware Fountain codes)的无线视频流传输方案。该方案的关键技术是基于时间的滑动窗口和最佳窗口抽样策略,解决了由于视频流比特率波动引起的编码不均匀的问题,提高了视频流的实时解码率(IDR,in-time decoding ratio)。2.实现了一种基于延迟感知喷泉码和模型预测控制的用于无线视频实时直播的在线算法。本方案基于模型预测控制(MPC,model predictive control),对未来视频流比特率进行预测,由预测的比特率对各窗口抽样的斜率进行优化,实现了一种复杂度较低的在线算法。3.在DAF中加入不等差错保护(UEP,unequal error protection)来保护重要的比特信息。该方案根据重要性因子对数据包进行抽样,从而实现不等差错保护。实验结果表明在相同的时延和码率下,该算法与等差错保护(EEP,equal error protection)相比具有更高的实时解码率和峰值信噪比(PSNR,peak signal to noise ratio)。

关键词：无线视频流喷泉码延迟感知模型预测控制不等差错保护

一种基于延迟与负载的最优边缘服务器放置方法

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计算机科学 2023年第S2期50卷 750-757页

作者：袁培燕马伊雯河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007 智慧商务与物联网技术河南省工程实验室河南新乡453007

当前边缘服务器放置问题已成为边缘计算发展的关键环节。现有边缘服务器放置方法结合放置成本、网络延迟与系统能耗等指标进行优化,但大多数工作忽略了边缘服务器之间的负载均衡。文中以最小化边缘服务器服务延迟与负载均衡为优化目标,... 详细信息

当前边缘服务器放置问题已成为边缘计算发展的关键环节。现有边缘服务器放置方法结合放置成本、网络延迟与系统能耗等指标进行优化,但大多数工作忽略了边缘服务器之间的负载均衡。文中以最小化边缘服务器服务延迟与负载均衡为优化目标,建立边缘服务器放置优化模型,根据该优化模型选择最佳放置位置,并提出了一种基于改进的元启发式算法的边缘服务器放置方案MIWOA-ESP,完成模型中多目标优化并确定基站到边缘服务器映射关系,给出最优放置与分配方案。最后,使用上海电信基站数据集进行性能分析。实验结果表明,与其他基准方案相比,所提MIWOA-ESP放置策略在网络延迟和服务器负载均衡方面具有更好性能。

关键词：边缘计算服务器放置延迟感知负载均衡

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移动边缘计算中服务器放置方法研究

移动边缘计算中服务器放置方法研究

作者：马伊雯河南师范大学

学位级别：硕士

随着5G和物联网技术的快速发展,接入网络中的移动设备数量迅速增多,网络边缘产生了大量数据。远程云计算中心无法高效处理海量数据,然而用户对于低时延且高感知的应用服务需求不断提高,导致传统云计算架构对于用户服务请求实时性难以保... 详细信息

随着5G和物联网技术的快速发展,接入网络中的移动设备数量迅速增多,网络边缘产生了大量数据。远程云计算中心无法高效处理海量数据,然而用户对于低时延且高感知的应用服务需求不断提高,导致传统云计算架构对于用户服务请求实时性难以保证。为了应对上述挑战,边缘计算范式提出将计算能力从云端下沉到网络边缘,以确保实时业务需求,有效减轻云中心的计算负荷。边缘服务器放置是边缘计算网络大规模部署的前提,该放置方案直接影响边缘服务的访问延迟与能耗及部署成本。因此对边缘服务器放置方案进行研究具有重要意义。本文主要研究内容如下:(1)针对边缘服务器放置时网络时延优化与服务器间负载不均衡问题,提出一种联合边缘服务器放置与基站关联决策的算法,综合考虑边缘网络服务延迟与负载均衡。首先,基于服务器放置问题综合分析关键因素并将该问题定义为具有多个决策变量的混合整数多目标优化问题。其次,设计并实现多策略改进的鲸鱼优化算法(Multistrategy Improved Whale Optimization Algorithm,MIWOA-ESP),该算法提出一种合理编码方案来表示服务器与基站及终端用户关联关系,通过多种策略改进模拟鲸鱼捕食对边缘服务器放置位置进行更新进而得到边缘服务器最佳放置位置,求解多目标优化问题后得到基于最小化时延与负载均衡的服务器放置方案。最后,通过多场景仿真实验验证了该算法在确保访问延迟与边缘服务器负载差异最小化方面具有性能优势。(2)针对边缘计算服务器与服务利润协同感知问题,基于运营商角度设计并实现边缘服务器与服务联合优化部署方案(Affinity propagation-Particle Swarm OptimizationInterior Point Method,APSOIP)算法。首先,对服务器与服务部署问题关联特性进行深入分析研究,设计部署方案时同时考虑边缘服务器与服务的联合部署以保证运营商收益最大化。其次,设计并实现APSOIP算法解决联合部署问题,该算法融合近邻传播(Affinity propagation,AP)聚类算法思想,无需预先设定边缘服务器的数量综合评定网络规模后确定最佳服务器部署数量进一步降低运营商成本,在最小化用户响应时延和服务器功耗约束下获得运营商利润最大化的边缘服务器与服务的联合部署方案。仿真实验结果显示该算法可以有效决策最优的边缘服务器数量及放置区域,从而使得运营商的利润最大化。

关键词：边缘计算边缘服务器部署延迟感知负载均衡优化算法

一种面向延迟及能耗优化的数据中心数据部署算法

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2016年第6期39卷 772-776,836页

作者：吴嘉佳樊玉琦贵州师范大学教育科学学院贵州贵阳550001 合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

大规模网络应用是通过分布在不同地理位置的数据中心为世界各地的用户提供服务,而以较小的延迟从数据中心获取数据和减少网络与数据中心产生的能耗是其中2个重要课题。文章通过综合考虑用户到数据中心的访问延迟、数据中心的能耗和网络... 详细信息

大规模网络应用是通过分布在不同地理位置的数据中心为世界各地的用户提供服务,而以较小的延迟从数据中心获取数据和减少网络与数据中心产生的能耗是其中2个重要课题。文章通过综合考虑用户到数据中心的访问延迟、数据中心的能耗和网络传输能耗3个因素来解决节能数据中心的数据部署问题,提出了一种请求路由方法 GLDD(green latency-aware data deployment),允许网络管理和应用者在部署数据时灵活地调节3个因素的影响。实验结果表明,GLDD能够有效地减少数据中心能耗,并能在数据中心能耗、网络传输能耗和网络传输延迟三者之间获得良好的平衡。

关键词：节能延迟感知服务器能耗网络能耗数据部署

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边缘计算环境下服务质量感知的资源调度机制

电子技术与软件工程 2018年第18期 178-179页

作者：邹云峰陈宇邱文玮官国飞国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市210000 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏省苏州市215004 常州供电分公司江苏省常州市213000 江苏方天电力技术有限公司江苏省南京市210000

随着数据分析实时性要求的提高,边缘计算被提出以更好地利用边缘设备的资源,可以大大降低应用的延迟时间。本文讨论了在边缘计算中利用基于延迟感知的虚拟机部署来保证数据驱动应用的服务质量。在给定的场景下,用带权有向无环图来描述... 详细信息

随着数据分析实时性要求的提高,边缘计算被提出以更好地利用边缘设备的资源,可以大大降低应用的延迟时间。本文讨论了在边缘计算中利用基于延迟感知的虚拟机部署来保证数据驱动应用的服务质量。在给定的场景下,用带权有向无环图来描述应用的业务逻辑和数据需求,结合云环境下的资源分布情况,提出了一种虚拟机部署算法来降低应用延迟。

关键词：延迟感知数据驱动虚拟机部署边缘计算