认知无线电自组织网络MAC协议
摘要：随着无线频谱资源短缺问题的日益突出,认知无线电网络得到了广泛关注和研究.在这类网络中,媒体接入控制MAC协议是关键技术之一.特别是在认知无线电自组织网络中,因为缺乏中心基础设施的支持,MAC协议的设计面临着巨大的挑战.除了媒体接入控制等传统问题之外,这些挑战还包括如何保证主用户的业务质量,如何有效认知并管理频谱资源等.文中首先介绍了认知无线电自组织网络MAC协议的最新研究进展,然后对一些典型协议进行了比较分析,最后对未来的研究方向进行了探讨.可编程虚拟路由器关键技术与原型系统
摘要：未来网络创新试验床和数据中心网络迫切需要具有虚拟化和可编程能力的路由器设备的支持,可编程虚拟路由器是构建未来网络试验床和数据中心网络的核心设备,逐渐成为研究热点.然而,可编程虚拟路由器在设计与实现中面临一系列挑战,其关键技术和原型系统研究对于可编程虚拟路由器研制具有十分重要的意义.文中从未来网络试验床和数据中心网络的需求出发,分析了可编程虚拟路由器的特性要求,归纳了可编程虚拟路由器在虚拟化、可编程性和高性能数据包转发等方面存在的技术挑战,并分类讨论了相关关键技术研究进展.论文最后评价和比较了国内外设计实现的可编程虚拟路由器原型系统,并讨论了可编程虚拟路由器中有待进一步解决的问题.未来互联网试验平台
摘要：相对于互联网上层应用和底层通信技术的蓬勃繁荣,互联网的基本网络架构并没有得到同步发展,还是基于设计之初的TCP/IP协议.随着应用环境、用户需求和底层设施的不断发展变化,现有的网络结构已暴露出越来越多的缺陷.针对这些问题,研究人员提出了许多新的网络架构、概念、服务、协议和算法,以构建不同于现有互联网的新型未来互联网.不过,任何一种新的思想在实现或部署到真实的网络之前,都必须经过严格的测试和验证.因此,构建大规模的、真实的、可控的试验平台不仅是未来互联网研究的基础,也是对未来互联网本身探索和研究的一种途径.文中从规模、功能、开放性等基本特性以及科学实验要素、网络元素类型三个方面对试验平台进行了归纳和分类;分析了试验平台的结构化原则和分层结构;重点分析和总结了构建试验平台的关键技术,包括实验描述语言、控制框架和网络资源分片技术;分析了国内试验平台的发展现状;最后探讨了未来互联网试验平台的发展趋势.移动应用集成：框架、技术与挑战
摘要：随着移动互联网的广泛普及和飞速发展,出现了大量的移动应用,其种类和数量还在不断增加.手机制造商、电信运营商和互联网服务提供商等纷纷推出自己的移动应用商店,移动应用已经成为互联网发展的一种新模式.移动应用的相关信息分布在应用商店、专业论坛及社交网络中,由于其信息的多样性、异构性、动态性,给移动应用集成带来了巨大挑战.移动应用集成的主要任务是研究如何把海量的移动应用及其相关信息有效地集成起来,为用户提供高质量的搜索、发现和推荐服务.移动应用集成还是一个比较新的研究领域,文中提出了一个移动应用集成的基本框架,对移动应用集成中的关键技术进行了分析总结,在此基础上对未来的研究方向及挑战进行了阐述.移动互联网的业务访问特性
摘要：随着移动网络的快速发展和智能手机的不断普及,移动互联网的用户规模与日剧增,各类业务应用也层出不穷.为分析移动互联网中各类业务的访问特性,文中首先引入复杂网络的研究方法,建立了一个加权用户-业务二分网络分析模型;然后对现有移动互联网的主要业务应用进行了分类,并利用从某移动通信运营商的互联网网关上采集的2010年和2011年部分数据集,基于该模型从用户访问兴趣、业务点击量特性、业务流量特性、访问关联性等方面分析了移动互联网的业务访问特性,并比较了用户访问行为的变化.结果发现：门户网站、搜索引擎、社交网站和网络文学是用户访问的主要业务类型;用户访问兴趣范围服从指数分布,用户访问的兴趣强度服从幂律分布;点击量大的网站具有流量相似性而点击量小的网站则没有,但当点击量达到一定规模时则会呈现出流量相似性;在访问关联性方面,门户网站和搜索引擎是最容易被关联访问的业务类型,其次是电子邮箱和社交网站.延迟敏感的移动多媒体会议端到端服务质量保障
摘要：随着异构无线网与智能移动终端的快速发展,移动多媒体会议逐渐成为重要的网络应用.然而,在不可靠、多变的无线网络环境下,因传输单向延迟过长所造成的多媒体视频丢帧、跳帧、断续等现象严重影响会议的服务质量和用户体验.文中提出一种应用层端到端服务质量保障方法.该方法将数据包分段重组与异构无线网路径分集传输相结合,在考虑带宽、延迟、权重以及长度等多种参数情况下对视频数据包分段并发送,各分段经路径分集传输到达客户端、通过有效性检验后进行重组.文中为实现该方法,设计了一种服务器-客户端形式多路径数据包调度算法,构建端到端虚通路保障视频流的快速传输.实验数据表明,此方法能够有效地整合异构无线网带宽,减少传输单向延迟.多接口移动主机用户与网络服务提供商间的动态博弈过程分析与求解
摘要：该文主要研究了网络服务市场中的两大类群体的动态博弈关系：网络服务提供商（ISP）提供服务,多接口移动主机用户选择服务.首先,建立了网络服务市场中ISP的服务组合和多接口移动主机用户的交互模型.其次,使用非合作博弈理论分析了独占垄断市场中的讨价还价博弈和寡头垄断市场中的动态博弈过程,论证了在理想条件下,ISP推出多种不同于其他ISP的服务组合时可以获得更多用户和收益,并得出：有限次重复博弈的子博弈精炼纳什均衡是每一阶段各个ISP均调整至相同服务组合,最终结果是ISP为每个用户制定一套服务组合;无限次重复博弈在特定条件下,存在一个特定的子博弈精炼纳什均衡,即所有ISP均不调整服务组合.最后,通过仿真验证了在独占垄断市场中ISP的价格垄断地位,给出了ISP定价的建议,验证了在寡头垄断市场中ISP动态博弈的过程,给出了根据用户群体特征制定服务组合的方法.一种面向移动计算的机密性与完整性模型
摘要：机密性和完整性是移动计算的两个重要特性,如何保障机密性和完整性是移动计算的重大挑战.利用π演算能有效建模移动并发系统的特征,借鉴程序语言中不同类型变量之间的赋值方式,提出基于混杂类型检测的安全π演算（Hybrid Typed Securityπ,πHTS）.根据πHTS利用静态类型检测保障低机密级信息只能向同等或更高机密级流动,高完整级信息只能向同等或更低完整级流动,针对机密性和完整性在信息流向上的相反性,提出了基于强制类型转化的有效动态转换框架.πHTS将静态检测和动态检测有机地整合在一起,形成了一种统一的安全形式模型.它能同时保障移动计算中的机密性和完整性,具有较好的可用性.面向可信移动平台具有用户可控关联性的匿名证明方案
摘要：针对可信移动平台（Trusted Mobile Platform,TMP）远程认证方式中直接匿名证明方案存在的性能瓶颈、R攻击以及跨信任域问题,提出了一种新型的具有用户可控关联性的匿名证明（Anonymous Attestation with User-controlled-linkability,TMP-UAA）方案.通过引入可信第三方CA构建了方案的模型,该模型可以有效解决传统直接匿名证明设计中存在的R攻击和跨信任域问题,且易于部署实现.根据提出的方案模型,首先利用Paillier加密系统及可验证加密技术设计了一个安全两方计算协议,该协议用于实现TPM-UAA方案中的Join协议;其次运用该协议并结合提出的l-MSDH假设和XDH假设给出了方案的具体设计;然后在随机预言模型下对方案的安全性进行了证明,证明表明该方案满足用户可控匿名性以及用户可控可追踪性;此外在性能方面与现有直接匿名证明方案相比,该方案具有更短的签名长度以及更高的计算效率;最后阐述了TPM-UAA方案在可信移动环境下的跨域证明,该证明避免了传统直接匿名证明存在的跨信任域及R攻击问题.具有时效机制的增量式无线定位方法
摘要：基于WLAN（Wireless Local Area Networks）的无线定位是移动互联网领域的重要研究内容之一.其中,指纹定位方法已成为主流,此类方法的特点之一在于需要离线训练数据与在线测试数据具有严格的一致性.但在实际环境中,无线信号数据波动较大,存在显著的时效性问题.这导致一定时间后,定位模型的预测精度不断下降.文中提出一种具有时效机制的增量式定位方法（Timeliness Managing Extreme Learning Machine,TMELM）,一方面满足实际系统的应用需求,可随时加入新的训练数据进行在线增量式学习,另一方面融入时效机制,以最大化新增训练数据对定位模型的贡献,保持定位模型的精度.实验表明,在实际WLAN定位数据集上,文中方法相比于传统的几种增量式学习方法,具有明显的时效优势,能获得更好的定位精度.移动对等网络中的感知蚁群路由算法
摘要：针对移动对等网络的实际需要,文中提出了一种感知蚁群路由算法.该算法通过感知节点能量、链路质量和链路生存性等网络状况,可以有效地均衡网络能量,提高分组投递率.该算法在路由发现阶段采用基于信息素的选播机制,既保证及时找到有效路径,又避免传统广播机制浪费能量的现象;在评价建立的路径时,既考虑了沿途节点的能量,又兼顾了链路质量和链路生存性;在数据路由时,结合了概率型路由的自动均衡和确定型路由的快速收敛.模拟实验结果表明了它的有效性.一种移动Ad Hoc网络可生存性模型建模及仿真验证方法
摘要：针对网络可生存性模型考虑因素不同、模型描述各异和实验环境概念不同所造成的彼此之间较难的可比性问题,文中提出了一种用于评判多种移动Ad Hoc网络可生存性模型的建模及其仿真验证方法.从可生存性定义出发,采用本体构建可生存性模型的高层描述,在此基础上研究了高层描述向低层仿真执行的转换技术,提出了基于攻击路径自动生成的防御仿真任务部署方法,并实现了可生存性模型的仿真验证.最终在面向战术环境的移动Ad Hoc网络中,通过对SAMNAR模型和群组恢复模型的建模验证说明了文中方法的有效性.一种无线Mesh网络几何K中心网关部署求解方法
摘要：目前无线Mesh网络中几何K中心网关部署问题没有得到很好地解决,该问题可以归结为在给定的几何平面上部署合适的网关节点,以满足覆盖条件的同时提高网络服务质量.为解决该问题,文中首次提出了极大备选区域的思想和生成算法.根据网络拓扑和单位覆盖圆的性质,将节点的平面区域按照连接性能的差异划分为不同的备选区域,并筛选出功能最完备的极大备选区域作为虚拟节点,插入到原始的Mesh网络图中,生成一个新的网络拓扑图,从而将几何K中心问题转化为传统的节点K中心问题.然后以最小最大跳数为优化目标,利用改进的遗传算法对该问题进行求解.与Kmeans算法进行比较,遗传算法具有较好的网关中心聚类效果.研究结果表明,文中所述方法可以较好地解决几何K中心网关部署问题.云数据管理系统能耗基准测试与分析
摘要：云数据管理系统是一种新兴的数据管理系统.为了研究云数据管理系统的能耗优化,实现＂绿色计算＂,首先要定义能耗的度量模型和基准测试方法,分析系统的能耗特点.目前云数据管理系统的基准测试主要集中在性能方面,对能耗方面的评估和优化工作很少;对测量仪器、测试手段、测试用例以及能耗基本规律的研究存在空白.文中提出了一种能耗的度量模型和数学表达;定义了一组数据装载、查询和分析用例来测试云数据管理系统的能耗;设计了系统能耗的测量方法;分析了若干云数据管理系统在执行数据装载、读取、查询、聚集和连接等操作时的能耗特征,提出了通过降低＂等待能耗＂而进行云数据管理系统的能耗优化.大量实验数据证明,尽管云计算被认为是一种绿色计算,但文中测试的云数据管理系统在能耗方面差异较大,需要对部分系统进行进一步的优化.一种基于马尔可夫博弈的能量均衡路由算法
摘要：针对无线传感器网络中耗能不均问题,引入马尔可夫博弈理论,构建了无线传感器网络的马尔可夫博弈模型.在能量均衡路由分析的基础上,给出了一种基于马尔可夫博弈的能量均衡路由算法,该算法从无线传感器网络整体耗能出发,兼顾节点之间的合作.定义了能量和信誉值的二元收益函数,给出了节点转发的状态转移概率,根据收益函数进行能量调节,求解出能量和收益之间的均衡系数——纳什均衡,实现了节点能量的均衡消耗,延长了网络的生命周期.使用PRISM概率仿真工具进行仿真,验证了该博弈模型存在纳什均衡点,同时表明该模型能促进节点之间合作,最大化无线传感器网络的生命周期.云计算环境中绿色服务级目标的分析、量化、建模及评价
摘要：高能效性问题是开启绿云计算新纪元的主要障碍之一.特别是随着全球气候变化和对能量依赖程度的不断增加,绿色计算作为一种新的高端计算,受到了人们的广泛关注.为了实现云计算能耗的最小化,实现对绿色服务级目标的可量化和可管理,我们开展了关于云计算环境中绿色服务级目标的分析、量化、建模及评价的研究.在本文中,首先给出了绿云的定义.随后,通过借鉴服务级目标和绿色计算的相关理论,对实现绿色服务级目标的原理进行了系统的分析.之后,基于绿云的原理和方法,提出了一种多维能耗模型M2EC.理论和实验结果均表明M2EC模型在高能效方面具有明显优势,实现了云计算环境中能耗和服务级目标之间的均衡.一种基于构件重构的路由器能耗细粒度调整方法
摘要：可重构路由器采用构件化的体系结构,使以构件为对象的能耗细粒度调整成为可能.论文面向路由器低能耗问题,基于部件能耗随业务负载变化的思想,在对构件化路由器低能耗模型分析的基础上,提出了基于构件重构的路由器能耗细粒度调整方法.该方法使用布尔二次指数平滑法预测网络负载变化,能够有效避免重构结果滞后于负载变化;使用遗传算法并行搜索构件配置空间,能够快速搜索出最优构件配置方案.使用真实网络流量进行实验,结果表明,该方法能够根据负载的动态变化进行构件重构,能够使路由器能耗跟随负载变化,与传统算法相比可以节省60%的算法运行时间,降低构件组25%能耗.面向核心网的多层网络能耗优化方法
摘要：随着网络规模和流量的迅速增长,Internet的能耗问题变得日益严重.文中研究IP（Internet Protocol）over TDM over WDM核心网的能耗问题,首先对多层网络的节能机制进行了分析,在此基础上,提出了一种多层网络能耗优化的ITO模型,充分考虑多层网络的体系结构和网络设备的模块化特性,协同使用网络业务流控制和网络资源配置与管理的方法,实现业务流在多个网络层合理的分配和路由以及网络设备的多粒度模块睡眠,以达到降低网络能耗的目的.实验结果表明,ITO模型能有效降低网络的能耗,在网络业务量较低时,可将网络功耗降到业务高峰期时的24%～38%.此外,该文还通过实验探讨了业务的疏导和旁通、不同的网络层组合、网络设备的动态功耗以及网络设备的模块化结构对网络能耗优化的影响,为构建节能高效的绿色网络提供了参考.