On the Routing Convergence Delay in the Lightning Network
闪电网络中的节点通过利用交错广播机制的gossip协议来同步路由信息。在这项工作中,我们表明,在网络中的收敛延迟大于预期的协议的规范和支付尝试失败所造成的延迟是更频繁,更大的延迟。为此,我们测量了网络中产生的收敛延迟,并分析了其主要原因是什么。此外,我们通过对闪电网络流言协议的时间离散模拟进一步调查和证实了我们的发现。我们探讨使用替代八卦协议以及当前协议的参数变化,并评估它们所产生的带宽使用和收敛延迟。我们的研究表明,有多种方法可以降低收敛延迟,从简单的参数更改到彻底检查整个协议。
2022-05-25 cs.NI
Analysis and Simulation of Delay and Buffer Requirements of satellite-ATM Networks for TCP/IP Traffic
本文提出了一个研究卫星ATM网络端到端时延性能的模型。我们描述了一个卫星ATM网络结构。该体系结构提出了一个权衡之间的板上交换/处理功能和卫星通信系统的复杂性。通过卫星星座的连接的端到端延迟包括传输延迟、上行链路和下行链路地面终端-卫星传播延迟、星间链路延迟、星上交换、处理和缓冲延迟。在宽带卫星网络中,传播延迟和缓冲延迟对总延迟的影响最大。我们提出了一个分析的传播和缓冲延迟组件的GEO和LEO系统。我们将低轨星座建模为围绕地球的圆形轨道上均匀分布的卫星。一个简单的路由算法LEO系统计算本地最佳路径的端到端连接。这用于计算LEO网络的端到端传播延迟。本文提出了一个计算TCP/IP业务在ATM ABR和UBR业务上的缓冲延迟的仿真模型。我们应用这个模型来计算TCP/IP在卫星ATM网络上的总端到端延迟。
1998-09-23 cs.NI
Delay Optimal Event Detection on Ad Hoc Wireless Sensor Networks
我们考虑了一个小范围的传感器网络的事件检测,在该网络中,节点定期采样,然后竞争在一个{ \em随机接入网络}发送其测量数据包的融合中心。我们考虑在融合中心的两个程序来处理测量。假设贝叶斯设置;即,融合中心具有关于改变时间的先验分布。在第一个过程中,融合中心处的决策算法是\emph{network-oblivious},并且仅当在采样时刻进行的测量的完整矢量可用时才做出决策。在第二个过程中,融合中心的决策算法是\emph{network-aware},并在测量值到达时处理测量值,但按时间因果顺序进行处理。在这种情况下,决策统计也取决于网络延迟,而在网络无关的情况下,决策统计不取决于网络延迟。这产生了贝叶斯变化检测问题,在随机网络延迟和决策延迟之间进行权衡;较高的采样率减少了决策延迟,但增加了随机访问延迟。在周期采样下,在网络不经意的情况下,最优停止规则的结构与无网络时相同,最优变化检测时延分解为网络时延和无网络时的最优判决时延.在网络感知的情况下,最优停止问题被分析为一个部分可观察的马尔可夫决策过程,其中需要保持网络中的队列和延迟的状态。一个足够的统计决策被发现是网络状态和后验概率的变化已经发生给定的测量接收和网络的状态。最佳制度进行了研究,使用模拟。
2011-05-30 cs.NI
Source Delay in Mobile Ad Hoc Networks
源延迟是指数据包在源节点所经历的时间,是网络延迟性能分析的基本量。然而,在高度动态的移动ad hoc网络(MANDO)的源延迟性能仍然在很大程度上是未知的。研究了基于一种具有调度限制$f$(简称PD-$f$)的通用分组调度方案的移动自组网中的源端时延问题。该方案中,同一个分组由源节点最多调度$f$次,通过适当地设置$f$,可以灵活地控制分组调度过程。首先,我们应用准生灭(QBD)理论来开发一个理论框架来捕捉PD-$f$移动自组网中复杂的分组调度过程。在理论框架的帮助下,我们推导出此类网络中源延迟的累积分布函数以及均值和方差。最后,提供了大量的仿真和理论结果,以验证我们的源延迟分析,并说明在移动自组网的源延迟是如何与网络参数。
2013-10-28 cs.NI
Enabling Ultra-Low Delay Teleorchestras using Software Defined Networking
超低延迟敏感的应用程序可以提供延迟只有在毫秒的水平。网络音乐表演(NMP)系统就是这种应用的一个例子,它描述了地理位置不同的音乐家在互联网上的现场音乐表演。目前的工作提出了一种新的架构NMP系统,其中的关键创新是网络和应用程序之间的密切合作。使用SDN原理,应用能够适应其内部音频信号处理,以应对网络延迟的增加。因此,即使在相当大的网络拥塞情况下,也为NMP用户提供了可承受的端到端延迟。
2018-08-29 cs.NI
Golden-rule capacity allocation for distributed delay management in peer-to-peer networks
我们描述了一个分布式的框架,用于对等网络中的资源管理,导致黄金法则的互惠性,一种一对一的针锋相对,使任何给定的对等点的消息在网络的其余部分所经历的延迟是成比例的其他人的消息所经历的对等点。
2014-02-02 cs.NI
Delay Modelling for a Single-hop Wireless Mesh Network under Light Aggregate Traffic
在本文中,我们考虑的平均延迟建模的问题,在IEEE 802.11 DCF无线网状网络与一个单一的根结点下轻流量。当数据包的产生是速率为λ的齐次泊松过程时,推导了同位无线Mesh网络的平均时延表达式.我们还展示了如何我们的分析可以扩展到非均匀泊松包生成。我们通过将排队系统解耦为独立的M/M/1排队系统来模拟平均时延。大量的模拟进行验证的分析结果。
2010-09-03 cs.NI
Delay Performance Analysis with Short Packets in Intelligent Machine Network
针对智能机器(IM)网络时延分析不足的问题,本文结合排队论与随机几何构建模型,推导传输成功概率等三个时延指标并采用有限块长容量刻画短包传输,仿真验证短包及低IM密度对性能的提升作用,为IM网络优化提供理论基础。
2025-02-14 cs.NI
Multi-Path Low Delay Network Codes
移动设备使用多个接口来支持单个会话的能力正变得越来越普遍。主要的例子包括实施WiFi卸载和引入5G的愿望。此外,越来越多的互联网流量变得对延迟敏感。这两个趋势驱动的需要调查的方法,使多个并行异构网络的通信,同时也确保满足延迟约束。本文采用多路径流编码来处理这些挑战,该编码使用前向纠错来减少链路质量差和瞬时连接的网络中的数据包的顺序传递延迟。一个简单的分析,提供了一个很好的近似的顺序交付延迟。此外,数值结果有助于表明,在多个路径上通信的延迟惩罚是微不足道的,当考虑到通过多个网络的融合获得的潜在的吞吐量增益。
2016-09-01 cs.NI
Energy-delay bounds analysis in wireless multi-hop networks with unreliable radio links
能量效率和传输时延是无线多跳网络中非常重要的参数。以前的研究工作,能源效率和延迟是基于可靠的链路的假设。然而,在无线多跳网络中,信道的不可靠性是不可避免的。本文利用不可靠链路模型研究了无线网络中多跳通信的能量消耗和端到端时延之间的权衡。它提供了一个封闭的形式表达的能量延迟权衡的下界不同的信道模型(AWGN,瑞利平坦衰落和Nakagami块衰落)在线性网络。这些分析结果也验证了在2维泊松网络使用模拟。这项工作的主要贡献是使用概率链路模型来定义系统的能量效率和捕获的能量延迟权衡。因此,它提供了一个更现实的下限的能源效率和能源延迟的权衡,因为它不限制研究的完美的链接,如在早期的作品中提出的。
2008-07-29 cs.NI
Performance Evaluation of Delay Tolerant Network in Heterogeneous Highly Dense Mobile Environment
容迟网络(DTN)是一种机会网络,每个节点都在寻找最佳时机将被称为包的消息发送到目的地。DTN实现了一个存储转发消息交换系统,它只需要在传输层之上引入另一个称为捆绑层的新协议层。束层负责在源节点和目的节点之间存储和转发称为束的消息段中的整个消息。本文评估了异构高密度移动节点环境下的延迟容忍网络层的性能。通过引入动态密集的移动节点网络,借助固定的有线节点和基站节点构建异构网络。移动节点被分配有连续的移动性。建议使用三个参数$Δ$、$Θ$和$λ$来关联使用严格模拟获得的结果。结果表明,在一定的门限值后,移动节点的密集特征并不能掩盖延迟容忍网络数据包的延迟原因。此外,移动节点数量和文件传输连接数量的增加很少改变延迟容忍网络的整体性能。
2013-02-24 cs.NI
Delay Analysis for Wireless Local Area Networks with Multipacket Reception under Finite Load
到目前为止,大多数对无线局域网的分析都集中在它们在饱和条件下的操作。这项工作是试图了解无线局域网的基本性能在不饱和条件下。特别是,我们感兴趣的延迟性能时,冲突的数据包解决了指数退避机制。利用多休假排队模型,推导出了分组时延分布的显式表达式,并由此建立了有限平均时延和时延抖动的必要条件。结果发现,在某些情况下,平均延迟和延迟抖动可能会接近无穷大,即使流量负载是低于饱和吞吐量的方式。因此,当底层应用对延迟敏感时,饱和吞吐量不是WLAN容量的可靠度量。为了弥补这一差距,我们定义了安全有界平均延迟(SBMD)吞吐量和安全有界延迟抖动(SBDJ)吞吐量,反映了用户在需要有界平均延迟和延迟抖动时可以享受的实际网络容量。本文中的分析模型是一般性的,足以涵盖单包接收(SPR)和多包接收(MPR)无线局域网,以及载波侦听和非载波侦听网络。我们表明,SBMD和SBDJ吞吐量的规模与网络的MPR能力超线性。再加上我们以前的工作,证明了超线性吞吐量缩放饱和条件下,我们的结果在这里完成的演示MPR作为一个强大的容量增强技术的延迟敏感和延迟容忍的应用程序。
2008-02-25 cs.NI
Use of upper bound delay estimate in stability analysis and robust control compensation in networked control systems
近年来,人们对网络化控制系统的兴趣促使人们对通信网络和控制的各个领域进行研究。对网络控制系统的分析通常是从网络或控制的角度进行的,并且在相同的背景下对两者进行分析的论文并不多。在这里,我们做一个简单的整体分析。本文提出了在交换式以太网中获得上界时延值的方法,并将得到的时延估计用于反馈环的稳定性分析和控制补偿。上界延迟算法基于网络微积分理论,稳定性分析采用小增益定理,控制补偿策略基于Smith预估器,但在获得延迟估计时采用上界延迟。
2006-09-27 cs.NI
Capacity and Delay Tradeoff of Secondary Cellular Networks with Spectrum Aggregation
蜂窝通信网络受到冗余容量的困扰,这导致网络资本投资的低利用率和成本效益。可以利用冗余容量来提供超弹性和延迟容忍的辅助流量。在本文中,我们提出了一个分析框架,研究容量延迟权衡的弹性/二级业务在大规模蜂窝网络与频谱聚合。我们的框架集成了随机几何和排队论模型,并给出了分析的见解的容量延迟性能的干扰限制制度。封闭形式的结果得到表征的平均延迟和延迟分布的功能,每个用户的吞吐量。频谱聚合,用户和基站(BS)的密度,流量会话的有效载荷,和主要的流量动态的容量延迟权衡关系的影响进行了研究。导出了基本容量极限,揭示了其标度行为。我们的分析表明,通过蜂窝网络提供二次通信服务的可行性,并强调了一些关键的设计问题。
2016-12-28 cs.NI
Queueing Delay Minimization in Overloaded Networks
针对过载网络,提出速率比例与队列比例策略,通过保持节点进出速率比率或基于队列长度调整,实现最小化平均及最大排队时延,并验证优于背压等基准。
2024-11-06 cs.NI
Delay-Distance Correlation Study for IP Geolocation
虽然许多经典的IP定位算法都适用于富连接网络,但在时延-距离相关性弱的贫连接网络中,其性能受到严重影响。本文试图通过在弱连通网络中寻找富连通子网络来提高经典IP定位算法的性能。首先,提出了一种新的时延-距离相关模型(RTD-Corr模型)。建立了时延-距离相关性与网络路径曲折度、传播延迟比、直达地理距离等实际网络因素之间的关系。其次,基于RTD-Corr模型,结合实际网络的特点,讨论了如何在中国互联网这一典型的实际贫连接网络中发现富连接网络。然后通过对中国互联网三大运营商、三十个省的大规模网络测量,发现了中国互联网的富连接子网。最后,基于所建立的富连通子网,对两种经典的IP定位算法进行了改进,并在中国互联网上进行了实验,结果表明改进后的定位精度有了显著提高。
2019-09-01 cs.NI
SharpEdge: An Asynchronous and Core-Agnostic Solution to Guarantee Bounded-Delays
网络为数据包提供有限延迟保证的关键属性是什么?在本文中,我们试图回答这个问题。为此,我们探讨了有界时滞网络的理论,并提供了网络中具有确定性有界时滞所需的充分必要条件。我们证明,只要网络是工作守恒的,独立的分组调度和队列管理算法中使用的交换机,它是足够的形状流量~ \textit{properly}在网络的边缘,以满足硬有界的网络延迟。使用导出的定理,我们提出了SharpEdge,一种新的设计,以满足确定性的有界延迟的网络。据我们所知,SharpEdge是第一个可以满足所有以下关键属性的方案:1)它支持不同类别业务的共存,同时它可以保证它们不同的所需有界延迟; 2)它不需要网络核心中的任何改变; 3)它支持周期性和突发性业务模式;以及4)它不需要网络设备之间的任何时间同步。
2020-08-14 cs.NI
Dynamic control of Coding in Delay Tolerant Networks
延迟容忍网络(DTN)利用中继节点的移动性来补偿永久连接的缺乏,从而使彼此范围之外的节点之间能够通信。为了减少消息传递延迟,要传输的信息在网络中被复制。我们研究的复制机制,包括里德-所罗门型代码以及网络编码,以提高在给定的时间限制内成功交付的概率。我们提出了一种分析方法,使我们能够计算成功交付的概率。我们研究了编码对网络性能的影响,同时优化了路由参数。
2009-08-07 cs.NI
Delay Properties of Energy Efficient Ethernet Networks
网络运营成本和环境问题最近推动了对节能设备的追求。在有线网络中,与常规以太网接口相比,节能以太网(Ethernet)接口可以大大降低功耗。在过去的几年中,许多研究文章已经研究了它们的节能能力,并对其进行了建模,以及它们对交通延迟的影响。然而,到目前为止,所有的文章都是孤立地考虑它们,而不是将它们作为一个网络的一部分。在本文中,我们开发了一个模型的业务延迟的网络上的接口。我们证明,无论网络拓扑结构,每个接口的延迟增量由于节能能力是有界的,在大多数情况下,可以忽略不计。这证实了除了最受延迟约束的场景之外,可在所有场景中使用UART接口以节省大量功率。
2017-07-10 cs.NI
Differentiable Programming & Network Calculus: Configuration Synthesis under Delay Constraints
本文提出微分网络演算,将网络演算扩展为可对延迟上界求导,从而利用梯度优化在数秒内综合路由与优先级配置,比现有方法快数个数量级。
2023-07-26 cs.NI
Throughput and Delay Analysis of Wireless Random Access Networks
基于分组传输的马尔可夫更新模型,研究了多跳无线随机接入网络的吞吐量和传输时延。我们表明,源到目的地(SD)的距离分布在表征网络性能中起着至关重要的作用。建立了SD距离满足可扩展网络吞吐量的充要条件,并在考虑公平性和QoS要求的前提下,解决了最优速率分配问题。在端到端性能方面,本文探讨了传输延迟以及网络吞吐量。我们的传输延迟的特点,它与节点的延迟行为和SD-距离分布,前者是一个本地的财产,而后者是一个全球性的财产。此外,我们应用大偏差理论推导了传输延迟的尾部分布。为了将我们的理论应用于实际的网络操作中,提供了几个流量缩放定律来演示如何通过局部化流量模式来实现网络的可扩展性,并提出了在网络接入处的漏桶方案来进行流量整形和流量控制。
2008-05-09 cs.NI
Replacing Network Coordinate System with Internet Delay Matrix Service (IDMS): A Case Study in Chinese Internet
网络距离(Round Trip Time,RTT)是许多Internet分布式系统优化性能的重要参数。网络坐标系统(NCS)被认为是一种轻量级的和可扩展的机制,可以预测任何两个互联网主机之间的网络距离,而无需显式的测量。虽然在文献中已经提出了许多NCS,他们在精度方面并不令人满意。在本文中,我们提出了使用延迟矩阵来代替NCS。本文有三个贡献。首先,我们表明,并不是所有的主机需要一个独立的网络坐标(NC)。相反,大多数主机在NCS中可以表示为一个或多个节点。其次,我们提出了一个互联网延迟矩阵服务(IDMS)表示网络的距离没有明确的测量在互联网上。第三,我们描述了两个延迟矩阵,最新延迟矩阵(UDM)和以前的延迟矩阵(PDM)表示网络的距离。在中文互联网数据集上的大量模拟实验表明,IDMS是一种准确、高效、可扩展和实用的中文互联网数据挖掘方法。IDMS的性能优于其他现有的方法。
2013-07-01 cs.NI
Designing an Efficient Delay Sensitive Routing Metric for IEEE 802.16 Mesh Networks
服务质量供应是IEEE 802.16网状网络的主要设计目标之一。为了提供诸如语音、视频等延迟敏感服务的质量递送,在本文中,我们提出了一个路由度量延迟敏感的服务在IEEE 802.16网状网络。本文根据网络中各节点的负载和等待时间指数,设计了一种新的跨层路由度量,即ESD。该度量标准考虑了路由路径的端到端延迟和网络拥塞情况,从而找到最佳路径。我们提出了一种有效的分布式方案来计算ESD,并使用基于ESD的源路由机制来路由数据包。仿真结果表明,我们的度量实现减少延迟相比,在IEEE 802.16网格,需要跳数找到路径的标准方案。
2013-07-15 cs.NI
Beyond Virtual Delay: Improving Packet Delay Bound in Network Calculus
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本文指出经典虚拟延迟界过于保守,提出一种仅基于到达曲线和服务曲线的新数据包延迟界,在漏桶到达曲线和速率-延迟服务曲线下严格优于经典界,并在时间敏感网络中验证。
2026-06-12 cs.NI cs.PF
Packet delay in models of data networks
本研究针对采用不同路由方式的数据网络模型,分析了小部分路由表下的平均分组延迟,通过数值检验了延迟与网络、路由表规模的关系,探讨了对网络可扩展性的影响。
2002-07-25 cs.NI nlin.CG
Stable Throughput and Delay Analysis of a Random Access Network With Queue-Aware Transmission
在这项工作中,我们考虑一个两个用户和三个用户时隙ALOHA网络与多包接收(MPR)的能力。节点可以基于其他节点的状态来调整它们的传输概率和它们的传输参数。每个用户都有外部突发到达,存储在其无限容量队列中。对于两个和三个用户的情况下,我们得到的系统的稳定区域。对于两个用户的情况下,我们提供的条件,稳定区域是一个凸集。我们进行了详细的数学分析,以研究排队延迟制定两个边值问题(Dirichlet和Riemann-Hilbert边值问题),其中的解决方案提供了在用户节点的队列大小的联合平稳概率分布的生成函数。此外,对于MPR的两个用户对称的情况下,我们得到的平均延迟的下限和上限,而不显式计算的生成函数的固定联合队列长度分布。从数值结果中可以看出,边界似乎很紧。对于MPR模型的一个子类,即具有捕获效应的对称模型,得到了平均时延的显式表达式。我们还提供了最佳的传输概率在封闭形式的表达,最小化的平均延迟对称捕获的情况下。最后,我们数值评估所提出的理论结果。
2017-04-10 cs.IT cs.NI math.IT
Statistical Delay Bound for WirelessHART Networks
在本文中,我们提供了一个无线工业网络的性能分析框架,推导出服务曲线和延迟违规概率的界限。为了这个目的,我们使用(min,x)随机网络演算以及最近提出的递归公式的端到端的延迟绑定的无线异构网络。导出的结果映射到过程自动化中使用的WirelessHART网络,并通过仿真进行验证。除了WirelessHART,我们的研究结果可以应用于任何无线网络的物理层符合IEEE 802.15.4标准,而其MAC协议采用TDMA和信道跳频,如ISA100.11a或TSCH为基础的网络。所提供的延迟分析是特别有用的,在网络设计阶段,提供进一步的研究潜力,在QoS约束的无线工业网络的最佳路由和电源管理。
2016-07-27 cs.NI cs.PF
Delay-Aware Cross-Layer Design for Network Utility Maximization in Multi-hop Networks
我们研究的问题,设计延迟感知的联合流量控制,路由和调度算法,在一般的多跳网络,以最大限度地提高网络利用率。由于端到端延迟性能对跨层算法的高阶顺序统计量具有复杂的依赖性,因此优化长期网络利用率的早期基于优化的设计方法并不立即非常适合延迟感知设计。这促使我们在这项工作中开发一种新的设计框架和替代方法,利用几个未开发的设计选择的路由和调度策略空间。特别是,我们揭示和利用背压型控制器的一个关键特性,使我们能够开发一种新的链路速率分配策略,不仅优化长期的网络利用率,而且还产生每个源-目的地对之间的无环多路径路由。此外,我们提出了一个规范的调度策略,基于令牌的服务纪律,塑造每跳延迟分布,以获得非常理想的端到端延迟性能。我们建立了我们的联合流量控制,路由和调度算法实现无环路由和最佳的网络利用率。我们广泛的数值研究支持我们的理论结果,并进一步表明,我们的联合设计导致大量的端到端的延迟性能改善多跳网络相比,早期的解决方案。
2010-12-08 cs.NI math.OC
A multi-domain virtual network embedding algorithm with delay prediction
College of Computer Science and Technology, China University of Petroleum (East China)(中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院);School of Information Science and Engineering, Yanshan University(燕山大学信息科学与工程学院);School of Information Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology(河北科技大学信息科学与工程学院);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);College of Information Technology and Cyber Security, People’s Public Security University of China(中国人民公安大学信息技术与网络安全学院)
虚拟网络嵌入(VNE)是网络虚拟化(NV)的重要组成部分,旨在将虚拟网络(VN)映射到共享底层网络(SN)。随着各种时延敏感应用的出现,如何提高系统的时延性能成为学术界研究的热点。在广泛研究的基础上,提出了一种基于时延预测的多域虚拟网络嵌入算法(DP-VNE)。首先通过估计虚拟请求的延迟来选择候选物理节点,然后采用粒子群优化算法对映射过程进行优化,从而降低系统的延迟。仿真结果表明,与其他三种改进算法相比,该算法在保持其他指标不受影响的情况下,能显著降低系统时延。
2022-02-03 cs.AI cs.NI
Delay Performance and Mixing Times in Random-Access Networks
我们探讨了无线随机接入网络中可实现的延迟性能。虽然相对简单,本质上是固有分布的,但适当设计的基于随机接入的方案提供了惊人的能力,可以在广泛的场景中匹配集中式调度机制的最佳吞吐量性能。然而,已经建立吞吐量最优性的特定类型的激活规则可能产生过多的队列和延迟。出于这个问题,我们研究是否延迟性能差是固有的这些计划的基本操作,或引起的特定类型的激活规则。我们推导出延迟下界的基于激活规则,这提供了根本的洞察力的原因过度延迟。对于固定的激活率,我们得到的下限表明,延迟和混合时间可以显着增长,在某些拓扑结构的负载以及。
2013-05-16 cs.NI math.PR
Hierarchical Evolutionary Optimization with Predictive Modeling for Stable Delay-Constrained Routing in Vehicular Networks
针对VANETs动态环境下低时延与路由稳定性难以兼顾的问题,提出融合多目标进化优化、增量调整和LSTM预测的分层框架,仿真表明其可保持低时延、高稳定并适应拓扑变化。
2025-03-15 cs.NE cs.NI
E2E Delay Guarantee for the Tactile Internet via joint NFV and Radio Resource Allocation
触觉互联网(TI)是下一代无线网络服务之一,其端到端(E2 E)延迟低至1 ms。由于在当前的4G网络架构中不能满足这种超低E2 E延迟,因此有必要通过考虑诸如网络功能虚拟化(NFV)的新技术来研究下一代无线网络中的该服务。另一方面,考虑到TI服务中E2 E延迟的重要性,考虑网络的所有部分(包括无线电接入部分和NFV核心部分)的延迟是至关重要的。在本文中,我们第一次研究了联合无线电资源分配(R-RA)和NFV资源分配(NFV-RA)在异构网络中的排队延迟,传输延迟,并导致虚拟网络功能(VNF)执行的延迟共同考虑。对于这种设置,我们制定了一个新的资源分配(RA)问题,以最小化总成本函数,保证每个用户的E2 E延迟。由于所提出的优化问题是高度非凸的,我们采用交替搜索方法(ASM),连续凸近似(SCA),启发式算法来解决它。仿真结果表明,在所提出的方案可以显着降低网络成本相比,这两个问题分别优化的情况下。
2019-11-08 cs.NI eess.SP
End-to-End Delay Approximation in Packet-Switched Networks
在本文中,我开发了一个通用的方法来近似端到端延迟(平均延迟,抖动和密度函数)在任何规模的分组交换网络(PSN)下1)Kleinrock的独立性假设(KIA)和2)当分组长度保持不变,当他们从一个网络中的节点到另一个节点时,这是一个替代Kleinrock的独立性假设(AKIA)。本文引入了一种新的相位型分布$C(\mathbf{p},\boldsymbol θ)$,并利用网络流理论和排队论的结果,证明了KIA和AKIA下PSN的端到端时延是两个不同的随机变量,可以用$C(\mathbf{p},\boldsymbol θ)$近似描述。当PSN有AKIA,我从模拟结果表明,AKIA下的方法显着减少了端到端的延迟近似误差,并提供密切的近似相比,KIA下的方法。
2021-03-21 cs.NI math.PR
Forward Correction and Fountain codes in Delay Tolerant Networks
延迟容忍Ad-hoc网络利用中继节点的移动性来补偿永久连接的缺乏,从而使彼此不在范围内的节点之间能够通信。为了减少传递延迟,需要传递的信息在网络中被复制。我们在本文中的目标是研究复制机制,包括编码,以提高在给定的时间限制内成功交付的概率。我们提出了一种分析方法,可以量化资源和性能指标(能源和延迟)之间的权衡。我们研究了编码对网络性能的影响,同时优化了路由参数。我们的结果,基于流体近似,进行比较,验证模型的模拟
2009-01-19 cs.NI cs.PF
Design of a Stochastic Traffic Regulator for End-to-End Network Delay Guarantees
在诸如因特网的分组交换网络中提供端到端网络延迟保证对于任务关键和延迟敏感的数据传输是非常期望的,然而它仍然是一个具有挑战性的开放问题。由于确定性边界的松散性,已经提出了各种随机网络演算的框架,至少在理论上提供了更严格的网络延迟概率边界。然而,很少有人关注的问题,根据随机突发性界,这是必要的,以保证在实践中的延迟范围的流量调节。我们设计和分析了一个随机流量调节器,可以用来与随机网络演算的结果,提供概率保证端到端的网络延迟。数值结果证明了所提出的流量调节器的性能。
2020-08-18 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous Bounded Expected Delay Networks
通常使用的异步有界延迟(ABD)网络模型假定消息延迟为固定范围。本文提出了一种概率网络模型,称为异步有界期望延迟(ABE)模型。ABE模型不需要严格的界限,而只需要预期消息延迟的界限。虽然ABD网络的条件限制了可能执行的集合,但在ABE网络中,所有异步执行都是可能的,但具有极长延迟的执行不太可能。与ABD网络相比,ABE网络不能有效地同步。在选举算法的例子中,我们表明,ABE网络的最小假设是足够的有效算法的发展。对于已知大小N的匿名单向ABE环,我们设计了一个具有平均消息和时间复杂度O(N)的概率首领选举算法.
2011-06-07 cs.DC cs.DS cs.NI
Optimal Utility-Energy tradeoff in Delay Constrained Random Access Networks
速率、能量和时延是ad-hoc网络中的三个主要参数。在本文中,我们讨论的问题,最大化的网络效用和最小化的能量消耗,同时满足一个给定的传输延迟约束的每个数据包。我们制定这个问题的标准凸优化形式,并随后讨论在这样的框架中的效用,能量和延迟之间的权衡。此外,为了适应网络的分布式性质,一个分布式算法,节点决定选择传输速率和概率的基础上,他们的本地信息。
2010-11-23 cs.IT cs.NI math.IT
Network Delay Inference from Additive Metrics
我们演示了使用计算系统发育技术来解决推理网络监测中的一个中心问题。更准确地说,我们设计了一种新的算法,基于多播的延迟推断,即重建网络的拓扑结构和延迟特性的问题,从网络路径上的端到端的延迟测量。我们的推理算法是基于添加剂度量技术广泛应用于遗传学。它在多项式时间内运行,只需要$\poly(\log n)$大小的样本。
2009-07-28 cs.DS cs.NI math.PR
On the Throughput-Delay Trade-off in Georouting Networks
我们研究了$n$移动节点的无线多跳网络中的georouting方案的缩放特性。我们的目标是增加网络容量与$n$准线性,同时保持平均延迟有界。在我们的模型中,移动节点根据i.i.d.移动。以速度$v$随机游走,并将分组发送到随机选择的目的地。该方案的平均分组投递时延为$1/v$量级,网络容量为$\frac{n}{\log n\log\log n}$量级。这显示了实际的吞吐量-延迟权衡,特别是当与Gupta和Kumar的开创性结果(其显示了$\sqrt{n/\log n}$阶的网络容量和可忽略的延迟)以及Grossglausser和Tse的开创性结果(其实现了$n$阶的网络容量但具有$\sqrt{n}/v$阶的平均延迟)相比时。我们确认我们的分析结果的一般性,使用各种干扰模型下的模拟。
2011-07-30 cs.IT cs.NI math.IT
Network Capacity Region and Minimum Energy Function for a Delay-Tolerant Mobile Ad Hoc Network
我们研究了两个数量的兴趣在一个延迟容忍的移动ad hoc网络:网络容量区域和最小能量函数。网络容量区域被定义为考虑所有可能的调度和路由算法的网络能够稳定支持的所有输入速率的集合。在这个区域中的任何输入速率矢量,最小能量函数建立所需的最小时间平均功率来支持it.In这项工作中,我们考虑了一个小区划分的延迟容忍移动ad hoc网络一般马尔可夫移动模型。这个简单的模型结合了无线传输的局部性和节点移动性的基本特征,使我们能够准确地计算相应的网络容量和最小能量函数。此外,我们提出了简单的计划,提供性能保证,是任意接近这些界限的成本增加的延迟。
2011-01-10 cs.IT cs.NI math.IT
On Minimizing the Maximum Broadcast Decoding Delay for Instantly Decodable Network Coding
在本文中,我们考虑的问题,最大限度地减少所有的接收机所经历的广义即时解码网络编码(IDNC)的最大广播解码延迟。与总和解码延迟不同,作为IDNC的延迟定义的最大解码延迟允许在不同接收机之间更公平地分配延迟,从而允许更好的服务质量(QoS)。为了解决这个问题,我们首先推导出最大解码延迟增量的概率分布的表达式。给出这些表达式,我们制定的问题作为一个最大重量团的IDNC图的问题。虽然这个问题是NP-难的,我们设计了一个贪心算法来执行有效的数据包选择。通过大量的模拟,我们比较了应用策略以最小化总和解码延迟[1]和我们的策略以减少最大解码延迟时的总和解码延迟和最大解码延迟。仿真结果表明,该策略在所有情况下都能很好地协调所有时延,并且在信道条件变得更恶劣时,该策略能有效地最小化总解码时延,优于总解码时延策略.他们还表明,我们的定义延迟显着提高服务接收器的数量时,他们受到严格的延迟约束。
2014-04-01 cs.IT cs.NI math.IT
On the capacity of mobile ad hoc networks with delay constraints
以前的工作,ad hoc网络容量主要集中在源-目的地吞吐量的要求,不同的模型和传输方案,重点是延迟容忍的应用程序。在这样的问题中,网络容量的提高是作为一个折衷与传输延迟。研究了adhoc网络支持时延敏感业务的容量问题。首先,提出了一个通用的框架,用于表征在一个ad hoc网络的物理层和网络层之间的相互作用。然后,CDMA ad hoc网络,其中先进的信号处理技术,如多用户检测依赖于提高用户容量,进行了分析。网络容量的特点是使用的几何参数和大规模的分析相结合,为几个网络的情况下,采用匹配滤波器,解相关器和最小均方误差接收器。洞察有限系统的网络性能也提供了通过模拟。分析和仿真结果表明,一个显着的网络容量增益ad hoc网络采用多用户检测器相比,使用匹配滤波器接收器,以及非常好的性能,即使在严格的延迟和传输功率的要求。
2005-10-10 cs.IT cs.NI math.IT
Toward a Tractable Delay Analysis in Ultra-dense Networks
满足新兴无线应用的各种延迟要求是超密集网络设计的最关键目标之一。虽然点对点通信的延迟已经使用经典的排队论得到了很好的研究,但是多点到多点通信的延迟,例如在超密集网络中,还没有被深入研究。其主要技术难点在于交互队列问题,即服务速率与其他队列的状态耦合。在这篇文章中,我们阐述了超密集网络中的延迟分析的主要挑战。提出并总结了几种有前途的方法,如引入主导系统和简化系统,以绕过这些困难,提供有益的指导。
2018-04-19 cs.IT cs.NI math.IT
Experimental Analysis of Communication Relaying Delay in Low-Energy Ad-hoc Networks
近年来,越来越多的应用使用ad-hoc网络进行本地M2M通信,但是在某些情况下,例如当使用WSN时,由分组中继引起的软件处理延迟可能是不可忽略的。在本文中,我们计划并使用Raspberry Pi Zero W进行了延迟测量实验。结果表明,在低能耗的ad-hoc网络中,应用程序的处理延迟总是很大的,不能忽略,它至少是核心路由的10倍,相当于传输延迟的30%。此外,如果任务是CPU密集型的,例如数据包加密,则处理延迟可能大于传输延迟,并且其行为由简单的线性模型表示。我们的研究结果表明,在ad-hoc网络中实现QoS的关键因素是一个适当的节点到节点的负载均衡,考虑到CPU的性能和通过每个节点的流量。
2020-12-10 cs.NI cs.OS cs.PF
Completion Delay Minimization for Instantly Decodable Network Codes
在本文中,我们考虑的问题,最小化的完成延迟即时解码网络编码(IDNC),在无线多播和广播的情况下。我们感兴趣的是这类网络编码,由于其众多的好处,如低解码延迟,低编码和解码的复杂性和简单的接收机要求。我们首先扩展的IDNC图,它代表了所有可行的IDNC编码的机会,有效地在多播和广播的情况下操作。然后,我们制定的最小完工延迟问题的IDNC作为一个随机最短路径(SSP)的问题。虽然使用SSP找到最优策略是棘手的,我们使用这个公式得出的理论指导方针的政策,可以有效地减少在IDNC的完成延迟。在此基础上,我们设计了一个最大权团选择算法,该算法可以有效地减少IDNC的完成延迟在多项式时间内。我们还设计了一个二次时间启发式团选择算法,它可以在实时应用中操作。仿真结果表明,与随机算法和最大速率算法相比,本文提出的算法有效地降低了IDNC的完成延迟,在广播场景下,几乎达到了所有网络编码的全局最优完成延迟性能。
2012-01-23 cs.IT cs.NI math.IT
Decoding Delay Minimization in Inter-Session Network Coding
会话内网络编码已被证明可以在可实现的吞吐量和延迟方面提供显着的增益,其中一个源向多个客户端多播数据。在本文中,我们考虑一个更一般的情况下,多个源传输数据的客户端集和研究会话间网络编码的好处,当网络节点有机会结合来自不同来源的数据包。特别是,我们提出了一个新的框架,在会话间网络编码系统的最佳速率分配。我们制定的问题,在客户端人口的平均解码延迟最小化,并解决它与基于梯度的随机算法。我们优化的会话间网络编码解决方案在不同的网络拓扑结构进行评估,并与基本的会话内网络编码解决方案进行比较。我们的研究结果表明,适当的编码决策和有效的速率分配的好处,降低解码延迟时,网络是由并发组播会话。
2012-11-05 cs.IT cs.NI math.IT
Selection of network coding nodes for minimal playback delay in streaming overlays
网络编码允许在媒体流应用中部署本地适应网络可用性的分布式分组递送算法。然而,如果它没有被有效地实现,它也可能增加延迟和计算复杂性。我们在这里解决的有效放置的节点,实现随机网络编码的覆盖网络,使有效吞吐量保持较高,而解码的延迟在流媒体应用中保持较小。我们首先估计每个客户端的解码延迟,这取决于网络中的创新率。该估计允许识别必须执行编码以减少解码延迟的节点。然后,我们提出了两个迭代算法选择的节点,应该执行网络编码。第一种算法依赖于完整网络统计信息的知识。第二种算法只使用每个节点的本地网络统计数据。仿真结果表明,只需选择少量的网络编码节点,就可以获得较大的性能增益。此外,第二种算法的性能非常接近于中心估计策略,这表明网络编码节点可以以分布式方式有效地选择。我们的计划显示了巨大的收益,在现实的覆盖网络中实现的吞吐量,延迟和视频质量相比,采用传统的流媒体策略以及随机网络节点选择算法的方法。
2011-01-20 cs.IT cs.MM cs.NI
Delay Constrained Utility Maximization in Multihop Random Access Networks
Department of Electrical Engineering and Advanced Communications Research Institute, Sharif University of Technology(电气工程系与先进通信研究所,谢里夫理工大学)
针对多跳随机接入网络中的时延问题,提出基于时延约束的效用最大化框架,通过分布式优化实现速率、能量与时延的最优折中。
2010-11-23 cs.IT cs.NI cs.SY