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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 面向性能感知的数据中心网络节能方案

    摘要： 当今的数据中心网络（DCN）通常配备数万至数十万台服务器，以提供大规模且复杂的服务。其架构设计往往为峰值负载和容错需求过度配置。统计显示，数据中心网络的典型利用率仅约30%，存在严重的资源闲置。这种网络过度配置与低效利用的特性可被用于节能优化。现有数据中心网络节能研究大多聚焦于如何实现最大程度的节能，却极少考虑剩余网络的性能表现，导致网络性能下降且易受突发流量冲击。本文研究了在保障网络性能前提下的数据中心网络节能问题，将该问题构建为可通过CPLEX求解的混合整数线性规划（MILP）模型，在最小化网络能耗的同时满足链路利用率的安全阈值约束。针对CPLEX计算耗时较长的问题，提出了一种能提供实用高效解决方案的启发式算法——该算法通过交换机分组与链路整合技术，将流量迁移至少量网络设备并关闭闲置交换机及链路，同时采用Valiant负载均衡策略分配活跃链路上的流量。我们使用合成数据包轨迹与真实流量数据开展模拟实验，从能耗与网络性能两方面验证启发式算法的有效性。结果表明：该算法可实现最高45%的网络节能率，在将链路与交换机的平均失衡评分改善逾50%的同时，对网络性能影响极小。

    关键词： 负载均衡、节能、数据中心网络

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉 (2019.10.11-2019.10.13)] 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 空间应用中的聚光光伏太阳能研究

    摘要： 本文研究了一种宏蜂窝与低功率节点（LPN）联合部署的网络。但这两类基站的发射功率、覆盖范围及部署密度存在显著差异，这种差异会导致负载分配不公以及微蜂窝用户设备（UE）吞吐量降低。小区范围扩展（CRE）技术是解决该问题的有效方案。尽管CRE已被广泛证明其有效性，但若小区偏置设置不当可能降低网络容量——实际上会在扩展区域小区（ERC）UE处产生严重跨小区干扰，导致其吞吐量恶化。为此我们提出下行链路协同小区范围扩展移动管理策略（CCREMM），通过解析计算微蜂窝与宏蜂窝的联合最优偏置值。该策略通过考虑ERC-UE的最大可容忍干扰来缓解其干扰问题，并通过引入附加参数实现负载均衡与UE服务质量保障。研究表明：结合最大吞吐量调度技术的本策略能提升小区负载均衡性、公平性，并使UE吞吐量提高50%-90%，这些性能指标均优于现有文献提出的其他方案。

    关键词： 异构网络、负载均衡、服务质量、资源分配、移动性管理

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018国际激光光学会议（ICLO）- 圣彼得堡（2018年6月4日-2018年6月8日）] 2018国际激光光学会议（ICLO）- 有界生物模型漫射相关光谱信号的蒙特卡罗模拟

    摘要： 本文研究了多层级异构网络（HetNets）中的用户关联问题，旨在降低同频干扰并主动将用户分流至移动个人小区（mPC）以实现负载均衡。既有文献多聚焦于含传统固定小蜂窝的HetNets用户关联问题，因其小蜂窝固定特性更易分析。本文转而研究具有移动特性的mPC，这使得用户关联问题更为复杂。针对波动剧烈的公共安全（PS）长期演进系统，我们提出基于PS用户优先级的mPC用户关联（PS-UA）方案以实现负载均衡与干扰抑制。该方案通过根据网络负载状况和PS用户优先级最小化呼叫阻塞概率（CBP）来优化用户关联问题，并采用增强型小区间干扰协调方案进一步降低对分流用户的干扰，从而提升用户信干噪比。系统级仿真验证了PS-UA方案的有效性——相较于传统静态用户关联方案，其能显著降低PS用户的呼叫阻塞概率。

    关键词： PS-LTE、用户关联、干扰降低、公共安全优先级、5G系统、负载均衡

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC） - 澳大利亚悉尼（2018.11.10-2018.11.17）] 2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议论文集（NSS/MIC） - 大面积皮秒光电探测器（LAPPD）性能测试结果

    摘要： 本文研究了一种宏蜂窝与低功率节点（LPN）共部署的网络架构。但这两类基站的发射功率、覆盖范围及部署密度存在显著差异，导致负载分配不公且微蜂窝用户设备（UE）吞吐量降低。小区范围扩展（CRE）技术是解决该问题的有效方案，然而若小区偏置参数设置不当，反而会降低网络容量——事实上，这会在扩展覆盖区用户（ERC UE）处引发严重跨小区干扰，导致其吞吐量恶化。为此，我们提出下行链路协同小区范围扩展移动性管理策略（CCREMM），通过解析计算得出微蜂窝与宏蜂窝的联合最优偏置值。该策略通过考量ERC UE的最大容忍干扰来抑制干扰，并综合附加参数实现负载均衡与用户服务质量保障。研究表明，结合最大吞吐量调度技术的CCREMM策略能提升小区负载均衡度与公平性，使用户吞吐量提高50%-90%，其性能指标优于现有文献提出的其他方案。

    关键词： 异构网络、负载均衡、服务质量、资源分配、移动性管理

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 电动汽车锂离子电池在住宅、工业和光伏电站领域用于负荷调平的经济与环境评估

    摘要： 锂离子电池容量衰减至70%-80%时需在电动汽车中更换，但这些电池可用于储能站等其他场景。本文从用户和政府角度，评估了锂离子电池组在居民、工业及光伏电站领域用于负荷调节的经济性，分析了不同电价政策下的多种电池组再利用方案。研究发现：基于现行电价，电池再利用可使居民电费降低14.25%，若峰时用电?？钐岣呷对蚪捣?9.75%，但当前电价补贴政策是影响居民投资回收期的主要障碍。仅靠电池价格下降（至2035年预测水平）不足以支撑居民领域应用，还需配套电价调控——敏感性分析表明电池降价20%可使居民领域内部收益率提升164%，峰时电价每上涨1%则波动44%。工业领域因实际电价水平更具盈利潜力。政府成本分析显示，再利用电池组可使新建峰时火电厂投资降低72.5%（居民领域）和82%（工业领域）。最后研究表明，再利用锂离子电池还能有效降低温室气体及其他空气污染物排放，助力可持续发展。

    关键词： 负载均衡、二次利用、锂离子电池、环境分析、电动汽车、经济分析

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • FA-LAR：一种面向光通信网络的高效流感知负载自适应路由方案

    摘要： 已提出路由协议使网络能够识别并为多个需求流建议不同路径。在流量感知网络模型中，借助流量聚合机制提出的流表或流标识符来识别和选择路径。即用户可定义流量聚合模型，根据其定义的需求流建议路径，该模型能有效处理大量流，帮助核心路由器实现聚合路由优势。这是识别最佳路径以实现所需性能的高效方法。文献调研表明，流量感知多拓扑自适应路由(FAMTAR)通过多路径解决方案实现更高网络性能。该FAMTAR模型经过实施与深入研究，实验结果显示其存在三方面不足：i. 无法检测管理大流量；ii. 不能控制流量丢失；iii. 难以维持链路负载与流量负载的偏差。针对这些问题，本研究提出高效的流量感知负载自适应路由(FA-LAR)。该模型在ns3中开发实现并仔细分析仿真结果。实验表明，在排队延迟、吞吐量、功耗(能量耗散)和负载偏差方面，FA-LAR模型相比现有FAMTAR表现更优。但也发现该模型在低负载时无法实现更高吞吐量。

    关键词： 负载均衡、流量感知网络模型、流量感知多拓扑自适应路由、路由协议、基于流量感知的负载自适应路由

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [美国机械工程师学会（ASME）2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 美国加利福尼亚州旧金山（2018年8月27日星期一）] ASME 2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 通过控制任务分配与冷却提升数据中心能效

    摘要： 云计算、物联网（IoT）和机器学习（ML）数据处理的快速增长，极大增加了我们对计算资源的需求。鉴于这种迅猛发展，预计数据中心将消耗全球越来越多的能源供应。因此提升其能效至关重要。其中最大的能耗源之一是维持数据中心冷却系统运行及确保服务器处于目标工作温度范围所需的能耗——事实上，数据中心总耗电量约40%用于空调制冷[1]。本研究探讨了服务器进/出风口温度及CPU温度如何随真实互联网协议（IP）流量负载变化而变化。所用流量数据源自谷歌集群，包含时间戳、作业与任务ID以及CPU核心数量与使用率。通过标准负载均衡方法（如轮询算法RR和CPU利用率法）分配产生的IT负载。在佐治亚理工学院数据中心实验室（DCL）开展的实验中，监测了不同机架高度服务器的出风口空气温度及实时CPU温度，采用Xbee、树莓派、Arduino和热线风速仪进行在线温度监测。鉴于温度响应会因服务器位置差异而变化（部分源于机架进风口冷却气流的空间不均匀性及服务器风扇转速差异），本文测试并验证了一种考虑机架内温度响应的空间自适应新型负载均衡方案。

    关键词： 无线传感器系统，负载均衡，数据中心

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 适用于WDM/TDM PON中具有与不具有波长调谐能力ONU共存的授权规模差异化带宽分配算法

    摘要： 采用按需升级的方式，通过波分复用（WDM）技术对无源光网络（PON）设施进行升级，既确保了升级过程的平滑性，也实现了波长固定/可调谐光网络单元（ONU）在WDM/TDM PON中的共存。动态带宽分配（DBA）是支持此类异构ONU共存的关键，因此也是保障PON平滑演进的核心技术。为更公平地协调共存异构ONU间的带宽分配，本文提出差异化授权大小（DGS）方案。该方案不仅兼顾波长固定与可调谐ONU之间的公平性，还考虑了轻载与重载ONU间的公平性。为进一步实现波长间负载均衡，还设计了与授权大小方案协同工作的授权调度方案。该调度方案通过量化ONU的灵活性指标，采用最不灵活任务优先规则（LFJF）进行联合波长与时隙分配。最后，基于仿真实验开展系列对比分析，验证了所提算法的有效性。

    关键词： 数据库管理员，公平性，在线网络单元，波长可调谐性，负载均衡

    更新于2025-09-09 09:28:46