冷原子介质中基于相干诱导高反射带和高透射带的全光路由控制

以相干诱导光子带隙结构为工作基础,提出了一种可对两个弱光信号的传播路径同时进行动态调控的新型全光路由控制方案。利用描述光波在空间周期介质中相干散射的传输矩阵理论,结合描述单频激光与多能级原子共振相互作用的密度矩阵方程,计算了作为控制媒介的相干驱动超冷原子系综的稳态反射光谱和稳态透射光谱。结果表明,通过改变两个较强相干激光的空间模式、强度和频率等参数,可在探测跃迁共振频率附近建立反射率约为95%或者透射率约为95%的两个特殊频带。对这样的相干诱导高反射带和高透射带进行了实时动态调控,可根据需要引导两个不同频率的弱光信号进入指定的网络通道。该方案很好地满足了在量子信息处理领域对弱光信号进行全光路由控制时的低损耗和低形变要求。     

考虑订单取件时间和柔性时间窗的取送货车辆路径问题

研究了同城配送中考虑订单取货时间和柔性时间窗的取送货车辆路径问题,考虑同城配送中订单起终点,订单取货时间和订单配送的柔性时间窗,车容量限制等因素。首先构建以配送成本与超时惩罚成本之和最小化为目标的混合整数线性模型。其次,设计了含多种有效不等式及其对应分离算法的改进分支切割算法对该模型进行精确求解。最后通过实验测试分析了不等式的性能,验证了算法的有效性,实验表明适当的减少车辆数和增大装载能力能够有效的减少成本。     

A mathematical model of deterministic wormhole routing in hypercube multicomputers using virtual channels

Although several analytical models have been proposed in the literature for binary n-cubes with deterministic routing, most of them have not included the effects of virtual channel multiplexing on network performance. The only mathematical model for deterministic wormhole routing in hypercubes with virtual channels was proposed in [Y. Boura, Design and Analysis of Routing Schemes and Routers for Wormhole-routed Mesh Architectures, Ph.D. Thesis, Department of Computer Science and Engineering, Pennsylvania State University, 1995] which uses complex combinatorial analysis with a computation time of O(N=2ⁿ) for an n-dimensional hypercube. This paper proposes a new and simple analytical model to compute message latency in binary n-cubes with virtual channels. It is very simple and easy to understand which uses an average case analysis and requires a computation time of O(n) for an n-dimensional hypercube. Results from simulation experiments confirm that the proposed model exhibits a good degree of accuracy for various network sizes and under different operating conditions.     

一种复杂网络路由策略的普适优化算法

现有的复杂网络路由策略很多,改进算法也不断涌现,但是目前还没有一个统一的标准来衡量算法是否达到网络最佳传输效果.针对这一问题,本文提出一种适用于现有路由策略的普适优化算法.首先通过理论分析指出制约网络传输能力的关键因素是最大介数中心度,因而\"最大介数中心度是否已经最低\"成为评判路由策略是否最优的标准.在此基础上,采用\"惩罚选择法\"避开网络中介数中心度值比较大的节点,使网络介数中心度值分布更均匀,均衡网络中各个节点的传输负载.仿真结果显示,该优化算法针对现有路由策略均能降低最大介数中心度值,大幅度提高网络的传输能力.     

复杂网络的一种加权路由策略研究

复杂网络的传输能力是其功能正常运转的重要保障,提高网络的吞吐量有着重要意义.提出一种新的高效路由策略,以提高复杂网络的传输能力,称之为加权路由策略.即对网络的每一条边加权,权值与该边的两端节点的度相关,然后数据包按照这个加权网络的最短路径路由.这样的路径可以更均匀地经过各个节点,发挥它们的传输能力,极大地提高网络的吞吐量.可以避免数据包集中地通过个别度大的节点,在这些节点发生拥塞.仿真显示,该策略比传统的最短路径策略优越,对很多结构的网络,可以提高几十倍的吞吐量.关键词：复杂网络路由策略吞吐量拥塞     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议

在无线传感器网络中,分簇技术是一种有效延长网络生命周期的方法。但是这种多跳的网络模型,如果节点均匀分布并且簇的大小相等,则靠近基站的簇头由于要中继更多的数据,则会导致能量空洞现象。因此提出一种非均匀分簇方法来缓解能量空洞问题。首先,通过节点的剩余能量、到基站的距离以及邻居节点数量来选择簇头。簇一旦形成之后,通过单跳和多跳的混合机制将数据发送到基站。实验结果表明,此协议能有效的延长网络的生命周期,均衡网络能耗,有效延缓能量空洞的形成速度。     

水下通信中的异常声压监控网络系统设计

传统水下通信声压异常监控网络存在无法自主完成节点的投放和回收,存储监控盲区并且无法进行动态组网,不能对异常声压进行准确的监控等较大的缺陷;为此,设计并实现了一种新的水下异常声压监控系统,系统中的通信协议基于节点间的深度信息完成数据的转发,给出了系统中监控器、CC2430 处理器、终端节点以及协调器节点的硬件设计原理并给出了系统采集数据的软件流程;系统中实现了对链路层的AODV 路由协议进行改进,增强系统对异常声压的监控性能;测试结果说明,该系统获取的声压监测星座图明显优于传统系统,在不同的干扰类型下,发射信号使用PSK调制,载波中心频率是10 kHz,采样率是50 kHz,码率是2 000 bit/s;实验结果表明:该种系统具有较低异常声压信号监控误差率,可对异常声压信道的传输特性进行较好的校正和补偿,具有较强稳定性。     

无标度网络上队列资源分配研究

研究了节点队列资源有限的条件下,无标度网络上的信息流动力学过程,发现了网络由自由流通到拥塞的相变现象,提出了一种基于节点度的队列资源分配模型.模型的核心是使节点i的队列长度与kβi成正比(ki为节点i的度,β为分配参数).仿真结果表明,在网络使用最短路径算法进行信息包传送的条件下,β近似等于1.25时队列资源分配最合理,网络容量最大,且该最佳值与队列总资源多少以及网络的规模无关.     

基于社团结构的负载传输优化策略研究

研究表明网络社团结构特征对负载传输有影响,明显社团结构特征会降低网络的承载能力.由于最短路由策略在选择路由时有一定的随机性,本文提出了一种基于社团结构的负载传输策略,减少最短路由经过的社团数量,从而降低社团边缘节点的介数.实验结果显示,该策略在保证最短路由小世界特性的同时,提升了网络的承载能力,社团划分得越准确传输优化策略效果越显著.关键词：优化路由策略社团结构复杂网络负载传输     

Adaptive local routing strategy on a scale-free network

Due to the heterogeneity of the structure on a scale-free network, making the betweennesses of all nodes become homogeneous by reassigning the weights of nodes or edges is very difficult. In order to take advantage of the important effect of high degree nodes on the shortest path communication and preferentially deliver packets by them to increase the probability to destination, an adaptive local routing strategy on a scale-free network is proposed, in which the node adjusts the forwarding probability with the dynamical traffic load (packet queue length) and the degree distribution of neighbouring nodes. The critical queue length of a node is set to be proportional to its degree, and the node with high degree has a larger critical queue length to store and forward more packets. When the queue length of a high degree node is shorter than its critical queue length, it has a higher probability to forward packets. After higher degree nodes are saturated (whose queue lengths are longer than their critical queue lengths), more packets will be delivered by the lower degree nodes around them. The adaptive local routing strategy increases the probability of a packet finding its destination quickly, and improves the transmission capacity on the scale-free network by reducing routing hops. The simulation results show that the transmission capacity of the adaptive local routing strategy is larger than that of three previous local routing strategies.