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计算机科学 2006年第08期杂志 文档列表

计算机科学杂志计算机网络与信息技术

几种空时码容量对比22-24

摘要：贝尔实验室提出的分层空时（layered space-time code，LSTC）主要基于空分复用思想，它的主要目的是提高系统频谱效率；而其它空时码（space-time code，STC），如空时分组码（space-time block code，STBC）、空时格码（space-time trellis code，STTC）等主要基于发射分集。它们主要利用空间分集带来的增益，包括分集增益和编码增益来对抗无线信道的各种衰落。本文从信道容量角度评估各种空时编码的性能，同时将其和相同收发天线数下多输入输出（Multiple input multiple output，MIMO）系统的信道容量进行对比。

VPLS中具有时延约束机制的组播问题研究25-27

摘要：VPLS作为一种革新的技术受到了广泛的关注和认可。但是，在用VPLS承载数据业务的时候还面临着一个复杂的难题：组播问题。传统的组播问题是具有NPC复杂度的Steiner问题。本文试图从应用和实现的角度出发，建立具有时延约束机制的组播转发机制。以建立最小时延树和最小开销树作为初始条件，运用循环迭代算法，求解满足时延约束的最小开销树。算法的复杂性为O（n^2）。作为补充，还提出了组播树的剪枝机制。试验结果表明，文中的算法简单可行，易于实现，适合应用于VPLS网络中。

IPv6中解决Anycast扩展局限性的一种通信模型28-31

摘要：IPV6以两种方式提供Anycast服务：一种是将Anycast组成员限制在共享一个地址前缀的特殊拓扑区内；另一个是将Anycast地址表示的共享某个特性的结点组分散在互联网的各个地方，这种方式使得路由表会随全球Anycast组数成比例增长，从而构成了Anycast的可扩展性问题。本文提出了一种建立在Pastry基础之上的Anycast通信模型，此模型实现了Anycast组成员的动态加入与离开，从真正意义上解决了Anycast现存的扩展性问题，同时此模型也实现了Anycast树自身信息与请求的分布式维护与处理，从而实现了均衡负载功能。本文同时也深入分析和讨论了该模型的可行性及其有效性，并论证它可以支持大规模的Anycast组的建设。

一种面向SSL VPN的新型应用层访问控制模型32-36

摘要：利用虚拟私有网（VPN：Virtual Private Network）来实现安全跨越Internet访问远端服务群的技术是目前网络安全研究的一个重要组成部分。但是，由于虚拟私有网的隧道技术能够绕过防火墙，使得基于VPN服务器攻击内部服务群成为可能。因此，本文提出了一种面向VPN的新型访问控制模型——应用层集中式信息访问控制模型。它综合了目前主流访问控制模型的控制特点、反病毒和入侵检测的工作机制。并针对VPN通信流的特点，将访问控制与VPN隧道、转发机制紧耦合，从而增强网络安全性。同时，本文给出了该模型的一个实现原型。

TCP Vegas重选路问题及其解决方法37-41

摘要：为克服传统Vegas机制在网络层重选路后可能出现的吞吐量劣化问题，提出了一种称为“主动激励”的新机制。该机制的基本思想是：当TCP拥塞窗口（cwnd）稳定在某个平衡点上时，源端主动地增加基准往返时延，以打破这种平衡，激励Vegas进行窗口调整，通过Vegas自身的窗口调整机制使cwnd达到一个新的平衡，进而对Vegas连接的吞吐量进行有效的恢复。“主动激励”机制并不修改Vegas算法且开销很小，可作为一个独立模块内嵌到Vegas或其增强算法中，从而可以容易地对这些算法进行扩充。

层次化移动管理中的最优路径选择问题42-45

摘要：针对层次化移动管理中的路径优化问题，提出了基于路径长度、流量资源、转发节点负载、承载协议、应用类型、用户偏好等因素的最优路径选择方法；使用最优路径选择方法，提出了基于移动IPv6的层次化移动管理框架；通过对建议框架地址管理的描述，阐述了最优路径选择的实现过程。针对层次化移动管理的部署和使用问题，描述了建议框架在自治系统中的使用方法；提出了软切换与硬切换相结合、层次化移动管理与非层次化移动管理相结合的集成状态转换模型，为终端系统提供了复杂网络环境下更好的移动性支持。

功率受限和自动重传请求条件下系统吞吐量最大化的研究46-49

摘要：本文研究了具有ARQ功能的基于衰落信道和数据链路层缓冲区队列状态的资源最优分配问题，目标是通过自适应调整功率分配和调制方式，在系统平均功率的限制下，使系统的吞吐量达到最大。在这个系统中并不限制ARQ的重发次数，所以最大化系统的吞吐量等效于使链路层的缓冲区溢出的数据包最小。本文把这样一个优化问题构造为马尔可夫决策过程，并提出了用动态规划解决该问题的方法。出于实用性的考虑，本文还提出了一种简单的次优资源分配方法，仿真结果显示这种方法与最优的调度方法性能非常接近。

无线传感器网络密度控制研究50-53

摘要：无线传感器网络节点能量受限，部署环境恶劣、复杂。在监测区域内部署大量节点，通过节点之间的状态轮换与合作策略延长网络寿命是非常重要的方法。本文论述了设计密度控制算法状态转移条件需要解决的两个基本问题：区域覆盖问题和节点连通性优化问题，并分别以ILP的形式给出了一个集中式算法解决方案。通过节点的覆盖效用范围与连通性效用范围的几何分析，提出了传感器网络密度控制算法中解决两个基本问题的一致性策略。

无线传感器网络中一种基于多跳导标的分布式节点定位算法54-57

摘要：针对无线传感器网络内在特点及经典Beacon-based定位方法的局限性，提出了一种新的基于多跳导标节点的分布式节点定位策略。其主要原理在于应用距离矢量路由法获得邻近导标节点的同时，在选择参与定位的导标节点集时考虑了导标节点共线度及未知节点与导标节点的位置关系，并在此基础上提出了不依赖于复杂优化计算的基于权值的位置估算策略。仿真研究表明，提出的算法具有很好的自适应性、分布性、可扩展性和鲁棒性，特别是算法在计算复杂度及定位结果鲁棒性等方面表现出了很好的性能，适合应用于大规模无线传感器网络。

普及计算中多种代码迁移模式的集成模型研究58-60

摘要：通过分析普及计算新环境资源受限、动态多变的特征，以及代码迁移技术和策略机制在普及计算中应用的理论基础和系统框架，提出了以策略组件为核心，包括策略库、感知模块、迁移模块的多种代码迁移模式的集成模型。指出，在多种迁移模式集成的方法中，策略机制具有较强的灵活性和可复用性，并提出．运用定量和定性的方式制定策略的选择方法。最后，结合智能病房的实例和一些具体的应用任务，验证了多种代码迁移模式集成与选择优化的可行性。

网格环境中节点CPU负载的分形预测61-63

摘要：网格环境下，常常需要知道网格资源在未来某一时刻具有什么样的性能，比如，调度器需要该性能估测以便进行高效的资源调度、提供满足要求的QoS以及保证整个网格系统的负载平衡。正如在其他任何计算环境中一样，计算能力是所有网格资源中最为重要的资源，通常用CPU负载来刻画节点主机的忙碌程度、衡量节点所能提供的计算能力。已有的研究表明CPU负载具有自相似性和长相关性，这启发我们使用本文介绍的分形的方法进行CPU负载的预测。实验结果证明该方法具有较高的预测精度，因而具有较好的实用价值。

网格环境中基于SLA的本地任务调度算法64-67

摘要：在服务网格中为用户提供满足SLA（service level agreement）的服务，是实现网格“非凡的服务质量”的一个重要的研究问题。本文提出了网格本地资源基于任务SLA的调度算法，给出了算法的数学模型和描述。在基于Java的网格环境调度模拟器中对算法进行了验证，该算法能实现满足用户SLA约束的调度，为满足全局的服务质量水平提供本地调度支持，对提高网格服务质量水平具有实际意义。

一种快捷的MPLS网络负载均衡动态路由算法68-71

摘要：针对MPLS网络引入了一种快捷的有带宽保证的负载均衡动态路由算法（FDRA），该算法通过提出预期负载的概念和链路上的剩余容量来定义链路的成本，然后采用以链路成本为基础的最短路径算法选路，使得网络快捷地建立尽可能多的有带宽保证的路由，并且使这些路由均衡地通过网络。在与其他算法相比较中，该算法在业务请求拒绝率和重路由性能方面有更好的表现，特别是路由的建立时间快捷。

一种基于虚拟截止时间制导的改进的Min—Min元任务调度算法72-75

摘要：在网格环境下，资源状况和用户行为相当复杂，是一个异构计算环境，元任务（meta—task）调度比传统并行调度更为复杂。如何映射一组任务到一组机器上被证明是NP问题，其目的一般是最小化任务完成时间（makespan）。为解决这一问题，已经提出一些启发式任务调度算法，例如具有代表性的MinMin元任务调度算法。本文在Min-Min元任务调度算法的基础上，通过虚拟截止时间制导的方法来改进Min-Min算法。实验结果表明，本文提出的算法具有更短的任务完成时间。

规则低密度校验码的比特翻转解码算法研究76-79

摘要：本文提出一种规则低密度校验码的比特翻转迭代解码算法。在解码算法的每一次迭代运算过程中，解码运算可以从总体上分为两个阶段：首先，满足可靠性要求的校验节点从与其相邻接的信息节点中选择一个信息比特作为翻转候选比特；然后，解码算法采用投票的方法对于这些候选翻转比特进行进一步的筛选。本算法由于对于最终翻转比特的选择结果是通过两次筛选而得到的，从而极大地降低了误翻的概率，加快了迭代解码算法的收敛速度，提高了系统的性能。另外，在第一阶段的比特选择过程中，我们综合校验节点所提供的校验检测信息和信道输出所提供的可靠性信息，提出了新的翻转比特选择标准。仿真结果表明，本文所提出的解码算法有着较好的性能，在解码运算复杂度和纠错性能之间提供了另外一个均衡。

高阶调制系统中Turbo码改进译码算法80-81

摘要：本文对多进制调制与Turbo编码相结合的问题进行了研究，并结合软解调的特点，提出了一种改进的迭代译码算法。仿真结果表明该算法能得到较好的性能。

基于ICE方式H．323信令穿越Symmetric NAT技术研究82-85

摘要：基于IP的数据、语音、视频等业务在NGN网络中所面临的一个实际困难就是如何有效地穿越各种NAT／FW的问题。对此，H．323协议以往的解决方法有ALGs，STUN，TURN等方式。本文探讨了一种新的H．323信令穿越NAT／F、V的解决方案一交互式连通建立方式（ICE）。它通过综合利用现有协议，以一种更有效的方式来组织会话建立过程。并设计一个实例针对H．323信令协议穿越Symmetric NAT流程进行了描述，最后总结了ICE的优势及应用前景。

一种基于IP网络的统一对象存储访问模型的研究86-88

摘要：随着计算机应用的普及和存储需求的膨胀，存储系统正在由NAS和SAN转向了OBS。本文介绍了三种存储系统的访问模式，在OBS基础上，提出了存储设备对象，这不仅丰富了对象的内涵，还总结出一种统一对象存储访问模型，对不同存储对象设备实行访问协议的映射，使之更具有普适性。