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可生存GMPLS网络中带有SRLG约束的路由选择算法

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光电子．激光 2008年第6期19卷 768-772页

作者：王焱陈贵海刘明曾家智电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都610054 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210093

为了提高传统的共享风险链路组(SRLG)约束下的路由选择(TRSSC)算法的成功保护率,提出了一种新的RSSC(NRSSC)算法。NRSSC算法的基本思想是,当计算工作路径时考虑SRLG约束,将SRLG作为链路代价公式的一部分,这样可以在选择工作路径时避免S... 详细信息

为了提高传统的共享风险链路组(SRLG)约束下的路由选择(TRSSC)算法的成功保护率,提出了一种新的RSSC(NRSSC)算法。NRSSC算法的基本思想是,当计算工作路径时考虑SRLG约束,将SRLG作为链路代价公式的一部分,这样可以在选择工作路径时避免SRLG链路,提高成功保护率。为了提高资源利用率,本算法允许共享备份带宽。另外,NRSSC算法根据用户的不同可靠性要求,提供不同等级的保护服务。仿真结果表明,与TRSSC算法相比较,NRSSC算法不仅能够增加成功保护率,而且可以提高资源利用率,有效地改善了网络性能。

关键词：通用多协议标签交换(GMPLS) 共享风险链路组(SRLG) 路由选择链路代价成功保护率

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基于萤火虫算法优化FCM的WSN路由算法

北京邮电大学学报 2022年第3期45卷 50-56页

作者：余修武秦晓坤刘永南华大学资源环境与安全工程学院衡阳421001

针对无线传感器网络节点能源有限,容易出现能量负载不均衡的问题,提出了一种基于萤火虫算法优化模糊C均值(FCM)的无线传感器网络(WSN)路由算法(FFACM),优化了分簇路由算法中的分簇阶段和簇间路由建立阶段。在分簇阶段,使用萤火虫算法计... 详细信息

针对无线传感器网络节点能源有限,容易出现能量负载不均衡的问题,提出了一种基于萤火虫算法优化模糊C均值(FCM)的无线传感器网络(WSN)路由算法(FFACM),优化了分簇路由算法中的分簇阶段和簇间路由建立阶段。在分簇阶段,使用萤火虫算法计算初始聚类中心,避免模糊C均值算法因初始聚类中心而陷入局部最优的问题。在选择簇首节点上,建立关于剩余能量和距离的适应度函数,选取适应度值最大的节点作为簇首节点并动态更新。通过计算节点间的链路代价并根据剩余能量和到sink节点的距离建立代价函数,选择代价函数值最小的节点建立簇间多跳路由,使得簇首节点的负载降到最低。从仿真实验结果可知,相比于其他无线传感器网络的路由算法,FFACM算法能有效均衡网络负载,降低节点能耗,从而延长网络的使用周期。

关键词：无线传感器网络萤火虫算法模糊C均值链路代价

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一种新的星座网络多业务类QoS路由算法

江苏大学学报（自然科学版） 2013年第4期34卷 428-434页

作者：蒋文娟宗鹏南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016 南京航空航天大学航天学院江苏南京210016

针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源.该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链... 详细信息

针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源.该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链路代价.引入关键链路的概念,并将链路利用率、剩余带宽、期望负载结合起来定义分类的关键链路代价增量,尽可能减少业务类之间的影响,合理分配网络资源.通过VC和Matlab混合编程建立卫星网络和全球业务仿真环境,并对本文和其他三种路由算法进行仿真试验.结果表明,本文算法不仅保证了高优先级业务的平均路径时延、平均阻塞概率以及平均吞吐率,而且低优先级业务的以上性能具有显著提高,从而有效提高了网络负载均衡性和资源利用率.

关键词：多业务类服务质量链路代价关键链路代价增量

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具有高可靠特征的无线虚拟网络映射方法研究

计算机工程与应用 2020年第12期56卷 73-80页

作者：高航航赵尚弘王翔彭聪空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对虚拟网络映射过程中链路资源受限和网络生存性问题,分别提出一种基于节点扩展资源的节点映射方案和一种虚拟网络重映射方案。为克服节点映射后链路映射阶段的资源不足问题,通过将节点扩展资源大的节点作为承载节点以确保链路映射的... 详细信息

针对虚拟网络映射过程中链路资源受限和网络生存性问题,分别提出一种基于节点扩展资源的节点映射方案和一种虚拟网络重映射方案。为克服节点映射后链路映射阶段的资源不足问题,通过将节点扩展资源大的节点作为承载节点以确保链路映射的可靠性和高效性,链路映射阶段采用一种基于最小链路代价的映射方案以获得高可靠映射,在此基础上针对网络故障采取一种重映射策略,将失效节点迅速重映射至候选节点集中以确保虚拟网络服务的连续性。通过仿真对几种算法性能进行对比,结果表明所提算法在虚拟网络映射成功率、虚拟网络恢复成功率和资源负载利用率等方面均取得较好结果。

关键词：虚拟网络映射节点扩展资源链路代价网络故障重映射

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基于最低开销模型的传感网络通信优化仿真

计算机仿真 2014年第11期31卷 282-285页

作者：马庆功常州大学信息中心江苏常州213164

当传感网络中某条链路发生变化时,需要重新计算最短路径树,一旦传感网络规模较大,传统的算法采用抑制链路改变的方法提高传感网络通信容量,但这大幅抑制通信节点周期内路径选择灵活性,通信延迟明显。提出一种改进的A-OSPF算法并应用到... 详细信息

当传感网络中某条链路发生变化时,需要重新计算最短路径树,一旦传感网络规模较大,传统的算法采用抑制链路改变的方法提高传感网络通信容量,但这大幅抑制通信节点周期内路径选择灵活性,通信延迟明显。提出一种改进的A-OSPF算法并应用到传感网络通信优化中,该算法在原始的OSPF基础上融入了最低开销节点机制,增强了传感网络中节点构建的概率,考虑了节点移动性,将更加平稳的链路当成节点,按照链路代价原理得到源节点到目标节点的最佳路径,确保数据包可在链路质量最高的路径上进行传递,降低传感网络数据传送的平均端到端延时。仿真结果表明改进算法在传感网络生存周期以及平均端到端延时方法优于原始的OSPF算法,实现了延长传感网络生存周期以及能量均衡的目标。

关键词：最低开销节点链路代价端到端延时开放式路径最短优化协议

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空间全光网络波长需求量算法研究

空间全光网络波长需求量算法研究

作者：高思远长春理工大学

学位级别：硕士

空间全光网络是以波长路由光交换技术和波分复用技术为基础的卫星通信网络,相比于微波通信,激光通信具有高速度、高保密性以及高容量等特点,能够满足不断增长的卫星通信需求,因此采用空间激光通信技术作为传输手段是卫星网络发展的必然... 详细信息

空间全光网络是以波长路由光交换技术和波分复用技术为基础的卫星通信网络,相比于微波通信,激光通信具有高速度、高保密性以及高容量等特点,能够满足不断增长的卫星通信需求,因此采用空间激光通信技术作为传输手段是卫星网络发展的必然趋势。在低轨道卫星（Low earth orbit satellite,LEO）全光网络中,卫星承载资源有限,所以网络的波长需求量将会受到严格的约束,波长需求量过低时会导致网络的资源利用率低,服务性能下降,过高时会导致网络产生时延和阻塞,因此网络的波长需求量是衡量网络性能的重要参数,也是以后对空间全光网络进行研究的重要方向。本文的研究目的是设计空间全光网络的波长需求量算法,所做的研究工作如下:1)分析了空间全光网络的特性。以NELS星座为例,首先对网络的结构进行了分析;然后分析了网络传输时延产生的原因以及业务模型的建立过程,最后对网络的负载特性进行了建模分析,为后续算法的仿真提供理论基础。2)提出了最小化链路代价波长路由算法。选取多普勒波长漂移量、链路传输时延以及链路剩余波长数为影响因素,引入波长竞争度函数,建立了星间链路代价模型,基于此链路代价模型,提出了最小化链路代价波长路由算法,并通过仿真实验验证了算法的动态性能。3)提出了混合业务波长分配机制。根据不同的业务请求所对应的服务质量需求不同,将业务请求进行分类,不同的业务类型对应不同的波长集合,以此作为波长分配机制的分配原则。仿真结果表明,相比于对照机制,混合业务波长分配机制能够有效的提高波长利用率,降低网络阻塞率。4)提出了空间全光网络的波长需求量算法。基于最小化链路代价波长路由算法和混合业务波长分配机制,给出了波长需求量算法的实现流程,并对所提出的算法进行了仿真。仿真结果表明,提出的算法可以准确的得到网络中的实时波长需求量,降低业务的阻塞率和等待时延,提高网络的资源利用率和负载率,验证了算法的准确性和有效性。本文的研究意义是为未来空间全光网络的波长需求问题研究提供有价值的参考。

关键词：空间全光网络链路代价波长路由波长分配波长需求量

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WDM光网络中的路由和波长分配算法研究

WDM光网络中的路由和波长分配算法研究

作者：刘凤洲西南交通大学

学位级别：硕士

随着网络技术的发展以及新的Internet应用的出现，全球Internet业务呈现出爆炸式增长的趋势，迫切要求扩大广域骨干通信网的容量。波分复用技术(WDM)允许在一根光纤中同时传输若干路不同波长的光信号，具有实现简单和易于扩展的特点，... 详细信息

随着网络技术的发展以及新的Internet应用的出现，全球Internet业务呈现出爆炸式增长的趋势，迫切要求扩大广域骨干通信网的容量。波分复用技术(WDM)允许在一根光纤中同时传输若干路不同波长的光信号，具有实现简单和易于扩展的特点，是目前充分利用光纤容量的方法中最具吸引力的候选者。优化光通道的选路和波长分配(RWA)是网络设计的核心问题，其主要任务是寻找一条合适的光路并为之合理地分配波长，使有限的资源充分发挥作用，以提供尽可能大的通信容量。本文首先介绍了RWA问题的相关概念及常见算法;其次通过对几种典型波长分配算法的优化目标表达式进行比较和分析，在无波长转换条件下，对文献中现有的阻塞率性能最好的相对容量影响算法作了改进，并给出了一种链路代价定义策略，仿真检验了使用这种链路代价定义策略的备选路由及改进的波长分配算法的RWA的有效性;最后分别对业务优先级和网络公平性问题进行了研究，并且给出了一种基于优先级的波长分配算法及一种综合考虑公平性和优先级的波长分配算法，这两种算法分别是对动态门限法的不同角度的改进，所以能够在满足服务质量(Quality of Service，QoS)约束的条件下降低网络的阻塞率。本文所提路由和波长分配算法通过均衡负载，取得了比文献中已有的部分算法更低的网络阻塞率，支持业务的多优先级，通过适当增加短跳光路的阻塞率，显著降低了长跳光路的阻塞率，改善了网络的公平性。

关键词： WDM光网络路由与波长分配链路代价多优先级公平性阻塞概率

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雾计算网络中的缓存优化算法研究

雾计算网络中的缓存优化算法研究

作者：涂亮南京理工大学

学位级别：硕士

移动互联网高速发展的当下,接入互联网的终端设备呈现爆发式增长。因此,现有的云计算在处理海量请求时产生的问题也日益明显。2011年,思科最早提出雾计算概念。雾计算可快速计算、存储用户的需求,并且与远端云计算相互协作提供更为强大... 详细信息

移动互联网高速发展的当下,接入互联网的终端设备呈现爆发式增长。因此,现有的云计算在处理海量请求时产生的问题也日益明显。2011年,思科最早提出雾计算概念。雾计算可快速计算、存储用户的需求,并且与远端云计算相互协作提供更为强大的运算能力。利用雾计算贴近用户终端的特点,雾节点对相同的用户请求进行缓存,以减少核心网络的负载。受限于雾节点本身的存储容量,需对雾节点的存储空间进行合理优化以满足更多用户终端请求。本文分别对雾节点进行了被动、主动缓存优化研究,具体工作如下:本文提出了一种基于古诺博弈的链路最小代价缓存优化算法。首先,将雾节点缓存空间划分为协作和非协作部分;然后,根据用户请求内容的缓存价值进行缓存替换;最后,利用动态古诺博弈算法对各雾节点协作部分进行竞价来获取最大收益,以达到整个缓存系统链路开销最小目的。仿真结果表明,所提出的算法相比传统算法在缓存命中率、链路开销等方面表现更优。本文提出了一种基于用户移动性的主动协作缓存算法。首先,利用传统的隐马尔可夫预测模型对用户终端位置信息进行预测。然后,结合自回归积分滑动模型提前将内容缓存在用户路径的雾节点上,以达到优化整个缓存系统的缓存利用率。最后,仿真结果表明,所提出的算法在缓存命中率和网络流量方面均有所提升。

关键词：移动互联网雾计算主动缓存链路代价内容预测

软件定义无线传感器网络QoS约束分簇路由算法研究

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软件定义无线传感器网络QoS约束分簇路由算法研究

作者：原晨西北师范大学

学位级别：硕士

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）区别于传统无线网络,具有节点数量多、分布范围广、网络动态性强、感知数据流不均衡和部署环境复杂等特点,导致传感器节点和汇聚节点之间建立一条节能可靠的通信路径显得十分重要,因此... 详细信息

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）区别于传统无线网络,具有节点数量多、分布范围广、网络动态性强、感知数据流不均衡和部署环境复杂等特点,导致传感器节点和汇聚节点之间建立一条节能可靠的通信路径显得十分重要,因此路由技术是WSNs关键技术之一。由于WSNs中存在节点能量、计算能力和通信能力受限等局限性,导致节点负担过重、路由协议设计复杂,要保障网络服务质量（Quality of Service,Qo S）更加困难。软件定义网络（Software-Defined Network,SDN）数控分离的思想能较好地解决以上问题,提高WSNs灵活性,延长网络寿命,因此,软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Network,SDWSN）应运而生。本文在基于改进的SDN-WISE（Software Defined Networking Solution for Wireless Sensor Networks）的SDWSN网络模型基础上,提出具有网络Qo S约束的分簇路由算法。本文的主要研究工作及创新点如下:（1）为了在SDWSN下实现Qo S约束分簇路由算法,建立基于SDN-WISE的SDWSN模型。其中,控制层具有网络拓扑发现及维护、分簇路由计算、流表下发等功能,数据层实现采集和传输数据的功能,由汇聚节点（Sink节点）和普通节点组成,并采用分簇结构。为了使网络拓扑发现阶段能够收集包括链路时延和丢包率的Qo S信息,对SDN-WISE中汇报数据包进行改进;设计一种簇管理数据包,来帮助控制器实现网络分簇和局部簇头更替操作;改进数据包包头结构,实现不同Qo S需求的数据在传输过程中能够匹配不同流表项的功能。（2）针对WSNs中节点能量和计算能力受限导致能耗过大,以及节点简易的功能结构无法承担复杂Qo S约束的路由等问题,提出SDWSN中基于熵权法的Qo S约束非均匀分簇路由算法（SDWSN Non-Uniform Clustering Routing Algorithm Based on Entropy Weight Method and Qo S Constraints,SDCQS）。分簇阶段,控制器以节点能量、节点间距离、链路时延和丢包率信息为簇头选举因素,通过熵权法实现客观赋权,选举出具有Qo S约束的簇头,并对网络非均匀分簇,平衡节点负载;在簇间路由阶段,采用交叉分类法将数据依据时延敏感和丢包率敏感分类,通过时延、丢包率计算链路代价,采用Dijkstra算法分别计算不同类型数据的最佳传输路径。仿真实验表明,SDCQS的簇头分布均匀,能耗相对较低,延长网络生命周期,提高网络服务质量。（3）为实现网络合理分簇、降低网络能耗以及保障网络Qo S,提出SDWSN中基于K-means++的多约束Qo S分簇路由算法（SDWSN Multi-constraint Qo S Clustering Routing Algorithm Based on K-means++,QCR-K）。控制器采用K-means++算法实现全网分簇,并以节点剩余能量和节点间距离计算候选簇头优先级,生成簇管理数据包下发至各个簇中,实现簇头选举和局部簇头更替;控制器以时延、丢包率、通信代价作为链路多约束Qo S条件来更新网络拓扑图,去除不符合条件的链路;簇间路由阶段,计算全网链路代价,采用A*搜索算法计算最优路径。仿真实验表明,QCR-K算法能有效降低网络能耗,且在一定程度上保障网络服务质量。

关键词：软件定义无线传感器网络 QoS约束分簇路由 SDN-WISE 链路代价