1、学科代码： F010106受理部门： 收件日期：受理编号：检 查 保 护 (P)国家自然科学基金申 请 书资助类别：面上项目亚类说明：自由申请项目 附注说明：项目名称：高速网络管理与流量控制大系统方法的研究申 请 者：冯穗力 电话：02087112490依托单位：华南理工大学通讯地址：广州 天河 华南理工大学 电子与信息学院邮政编码：510640 单位电话：87110625E-mail ：申报日期： 2003 年 3 月 3 日国家自然科学基金委员会您现在还不能填写文档或打印，请根据以下三个步骤操作：1)如果您是 Word2000 或以上版本用户，请把 Word 宏的安全性设为:“中“方法:
2、Word 菜单-工具-宏-安全性- 安全级,设置为“中“(如果您是 Word97 用户，继续执行以下步骤)2)关闭本文档，重新打开本文档3)点击 “启用宏“按钮，即可开始填写本文档或打印了国家自然科学基金申请书第 2 页 共 14 页基本信息姓名 冯 穗 力 性别 男 出生年月 1955 年 10 月 民族 汉族 学位 博士 职称 教授 主要研究领域 信息网络理论与技术 电话 02087112490 E-mail 传真 020-87112470 个人网页 工作单位 华南理工大学电子与信息学院 申 请 者 信 息在研项目批准号 名称 华 南 理 工 大 学 代 码 51064101 联系人 赵敏
3、 E-mail 依托单位信息电话 87110625 网站地址 单 位 名 称 代 码在 此 录 入 修 改 在 此 录 入 修 改 合作单位信息在 此 录 入 修 改 项目名称 高 速 网 络 管 理 与 流 量 控 制 大 系 统 方 法 的 研 究资助类别 面上项目 亚类说明 自由申请项目 附注说明 学科代码 F010106:通信网 F020303:计算机网络与分布式计算系统基地类别 预计研究年限 2004 年 1 月 2005 年 12 月 研究属性 应用基础研究 项 目 基本 信 息总预算经费 申请经费 摘 要项目研究内容和意义简介（限 400 字）：现代网络技术的发展要求在基于统
4、计复用网络上有效地实现多种类别业务的混合传输。大型高速网络是一个复杂的系统，通常端到端的信息流通常需要经过多个不同的网络自治系统， 整个网络的管理与控制本质上是一个基于分布式的管理系统。传统的基于孤立结点的流量分析与控制方法难以保证网络资源的优化利用。本课题旨在利用大系统理论的分析方法，研究如何对大规模网络进行层次分割，在分布管理的环境下，采用分解协调的方法，对包括虚通路的建立，网络带宽动态分配和流量控制等进行计算，实现对大型网络资源的优化分配。关 键 词(用分号分开，最多 5 个) 高速网络，流量控制，大系统理论 国家自然科学基金申请书第 3 页 共 14 页项目组主要成 员编号 姓 名 出
5、生年月 性别 职 称 学 位 单位名称 电话 E-mail 项目分工每年工作时间（月）1 冯 穗 力 1955 年 10 月 男 教授 博士 华南理工大学 02087112490 项目负责人 62 叶 梧 1938 年 11 月 男 教授 学士 华南理工大学 02087112490 理论研究 53 李 兆 南 1955 年 8 月 男 高级工程师 学士 华南理工大学 02087112490 系统仿真 54 张 焕 明 1970 年 8 月 男 博士生 硕士 华南理工大学 02087112490 算法研究 105 董 江 1978 年 1 月 男 硕士生 学士 华南理工大学 020871
6、12490 理论研究 106 谢 明 1978 年 3 月 男 硕士生 学士 华南理工大学 02087112490 算法研究 107 刘 旸 1975 年 4 月 男 硕士生 学士 华南理工大学 020-87112490 算法实现 108 周 必 远 1976 年 6 月 男 硕士生 学士 华南理工大学 020-87112490 zby_ 算法实现 109 骆 展 鸿 1978 年 12 月 男 硕士生 学士 华南理工大学 020-87112490 系统仿真 1010 宋 晖 1980 年 1 月 女 博士生 硕士 华南理工大学 020-87112490 sh_ 理论研究 10总人数
7、高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生10 3 0 0 0 2 5说明: 1. 高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请者负责填报，总人数自动生成。说明: 2. 第一人必须是申请者，信息从前面自动读入。国家自然科学基金申请书第 4 页 共 14 页经费预算 (单位:万元) 科 目 预算金额 备注（计算依据与说明）一研究经费 17.0000 1科研业务费 7.0000 （1）测试/计算/分析费 2.5000 使用学校大型计算机、及网络系统仿真（2）能源/动力费 1.0000 能源动力费（3）会议费/差旅费 2.0000 计划出席学术会议 6 人次（4）出版物/文献/信息传播事务费1
8、.0000 发表论文版面费,各种论文约 15 篇（5）其他 0.5000 不可预测费2实验材料费 1.0000 （1）原材料/试剂/药品购置费 0.5000 （2）其他 0.5000 完成项目实验室所需其它开支3仪器设备费 2.0000 （1）购置 2.0000 购置仿真计算计算机 3 台 （2）试制 0.0000 4实验室改装费 2.0000 网络实验室改造5协作费 1.0000 外协实验费6其他 0.0000 二国际合作与交流费 2.0000 1项目组成员出国合作交流 2.0000 参加国际学术会议2境外专家来华合作交流 0.0000 三劳务费 1.5000 研究生生活补贴费四管理费 0.
9、5000 五其他 0.0000 经 费 总 预 算 17.0000 申 请 经 费 17 自然科学基金其他项目资助经费0.0000国家其他计划资助经费0.0000其他经费资助（含部门匹配）0.0000其他经费来源（单位：万元）合 计 0.0000国家自然科学基金项目申请书第 5 页 共 14 页报告正文(本提纲只适用于面上项目，可自行增加栏目，请撰写完毕后删除无关的信息。其他类型的项目请参照相关正文报告撰写提纲。)（一）立项依据与研究内容（4000-8000 字）： 1、 项目的立项依据（ 附主要的参考文献目 录 ）。研究意义随着宽带综合数字网络的发展，传统的电信网、数据通信网和计算机网正在逐
10、步融为一体，一方面为网络的广泛应用带来巨大的前景，另一方面也为网络带宽等资源分配和拥塞控制等提出了许多新的研究课题。在高速宽带网络中，定义了具有不同传输优先度的 CBR、rtVBR、nrtVBR、ABR 和 UBR 等业务，在基于统计复用和包交换的环境下，高效率地利用网络的资源和保证实时业务的传输服务质量（QoS）往往是一对矛盾，在大型高速网络的环境下，如何对穿越多个网络系统的网络资源进行有效的调配，还有许多尚待解决的问题，计算机互联网本身是由多个网络或多个自治系统构成一个复杂的大系统，网络各节点或各自治系统间存在复杂的相互影响和制约关系，尤其是引入 QoS 要求之后，要求高效率地利用网络资源
11、使得系统的性能分析和控制十分复杂，以至基于整个系统的严格分析事实上不可能实现。目前，在互联网中把划分成一个个自治系统作分布式的网络管理，在 ATM 论坛的 PNNI 协议中把一个大型的网络分解成若干层、若干个组的选路方法，实际已经无形中引入了大系统的处理方法。本研究将从大系统分析的理论高度对高速网络业务管理和流量控制进行研究，寻求对网络资源调度和分配的最优化。目前本研究所提出有关分析和研究方法在国内外还鲜有报道，本课题的研究可望对大型高速网络的分布式动态管理提出有一定指导意义的理论结果，对高速网络技术的完善、发展和实用化具有十分现实的意义。2目前的研究现状（1）对多种业务在网络中同时传输时的带
12、宽的分配、所需的缓冲的大小等有关的研究往往局限于个别结点，在端到端传输过程中各网络结点或自治系统间应如何协调等有关研究还非常有限；（2）每一种业务的传输特性往往孤立地进行研究，例如研究对 ABR 业务对反馈控制时没有或很少考虑信道可用带宽随其它更高级别业务所需带宽变化的影响；（3）目前主要的研究方法和结果大都来自排队论，一般只能得到稳态解或数值解难以反映网络瞬态特性；（4）实时业务，尤其是交互式的实时业务的传输要求在保证传输带宽的同时确定传输的延时上限，目前可对延时上限作定量分析的所谓“确定型（deterministic） ”法难以分析信道的带宽利用率。另外，降低包实时调度运算的复杂性还有待研
13、究。（5） 目前，互联网的应用范围不断扩大，其标准化组织 IETF 相应地制定了不少国家自然科学基金项目申请书第 6 页 共 14 页支持实时业务传输的协议或协议草案，如 IntServ 和 DiffServ 等有关标准。这些协议往往只是一些类似信令系统结构的规范，具体如何高效率地实现还有待人们深入研究。对通信网络的流量控制的研究国内外有两大课题:一是集中于单个端到端的传输控制问题,另一个则是着眼全局的性能分析.前一问题的研究已有许多成果发表,在复杂的大型计算机网络中已经很难获得进一步大的突破。而进行后一方面研究的已发表的成果还很少,而专门针对大型网络的研究就更少.通过对近五年来的国内外主要刊
14、物的检索，专门针对大型通信网络的流量传输问题的研究只有两篇文献，一是希腊的 Logothetis 等人的研究，二是上海交大韩兵等人所做的工作。前者在将分散控制的思想用于 VP 带宽的优化分配，而后者则用分散控制方法对 ATM 网 VP 资源调度问题作了研究。与严格的最优解相比，它们的最大误差均在 20%以上。这体现了简单的分散优化方法的局限性及寻求更精确方法的必要性。主要参考文献（1） Shengye Huang, Wu Ye and Suili Feng, Optimization of Path Bandwidth Allocation for Large-scale Telecommun
15、ication Networks, IEICE Transactions on Communications, Vol.E85-B,No.12, 2002.12（2） Suili Feng and Ravi Sankar, Dynamic bandwidth allocation scheme for stationary VBR traffic based on prediction, IEEE GLOBECOM99 ,1999.12（3） Suili Feng and Ravi Sankar, Limitation and improvement to linear prediction
16、and smoothing-based bandwidth allocation for VBR traffic , IEEE GLOBECOM99 ,1999.12（4） W. Luo and M. E. Zarki, Quality Control for VBR video over ATM networks, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 15, No.6, 1997, 1029-1039（5） ATM Forum, Traffic Management Specification 4.0, 1996（6）
17、 P.T. Ammann, Managing Dynamic IP Networks, McGraw-Hill, 2000（7） D. McDysan, QoS IEEE GLOBECOM99; 5.Shengye Huang, Wu Ye, Suili Feng.IEICE Transactions on Communications, Vol.E85-B, No.12, 2002(12)；6冯穗力，叶梧，基于带宽要求预测的 VBR 业务速率分配，电路与系统学报, 1998(3)27. 树涛，叶梧，冯穗力，基于 D1/D2/1 模型的 ATM VBR 视频业务、模型的分析，通信学报, 20(
18、7), 19998冯穗力，叶梧等，实时业务端到端传输时序特性的恢复，计算机与网络，1998(11)9.冯穗力，叶梧等，一种 ABR 业务数据流量反馈控制方法, 华南理工大学学报，1998(3)10.冯穗力，叶梧等，高速网络业务模型及数据流量反馈控制研究, 华南理工大学学报，1998(7)国家自然科学基金项目申请书第 11 页 共 14 页11. 庄旭辉, 冯穗力，基于智能网技术构建的公用电话系统，电信科学, 2000(11)。4、 承担科研项目情况1.基于嵌入 Linux 操作系统的网络多媒体系统（2002，主持，广东省工业攻关项目） ； 2.高速信息网络传输控制策略最优化研究(2000，参加
19、，国家自然科学基金)； 3. 无线移动多媒体终端技术（2001，主持，电子部 7 所） ；4. 无线 ATM 主干纠错编码系统研究（2002，主持，电子部 7 所） ；5. 视频会议图象后处理插帧模块（2001，主持，深圳华为） ；6.在 ATM 网络上运行 IP 的技术研究（1996，子课题负责人，国家“九五”攻关项目） ；7.H263 标准图像压缩系统（2000，主持，广州波视多媒体公司） 。国家自然科学基金项目申请书第 12 页 共 14 页签字和盖章页(此页不用填写!) 检 查 保 护 (C)申 请 者：冯穗力 依托单位：华南理工大学项目名称：高速网络管理与流量控制大系统方法的研究 资
20、助类别：面上项目 亚类说明：自由申请项目附注说明： 申请者承诺：我保证申请书内容的真实性。如果获得基金资助，我将履行项目负责人职责，严格遵守国家自然科学基金委员会的有关规定，切实保证研究工作时间，认真开展工作，按时报送有关材料。若填报失实和违反规定，本人将承担全部责任。签字： 项目组主要成员承诺：我保证有关申报内容的真实性。如果获得基金资助，我将严格遵守国家自然科学基金委员会的有关规定，切实保证研究工作时间，加强合作、信息资源共享，认真开展工作，及时向项目负责人报送有关材料。若个人信息失实、执行项目中违反规定，本人将承担相关责任。编号 姓 名 工作单位名称 项目分工每年工作时间(月)签 字1
21、冯穗力 华南理工大学 项目负责人 62 叶梧 华南理工大学 理论研究 53 李兆南 华南理工大学 系统仿真 54 张焕明 华南理工大学 算法研究 105 董江 华南理工大学 理论研究 106 谢明 华南理工大学 算法研究 107 刘旸 华南理工大学 算法实现 108 周必远 华南理工大学 算法实现 109 骆展鸿 华南理工大学 系统仿真 1010 宋晖 华南理工大学 理论研究 10依托单位及合作单位承诺：已按填报说明对申请人的资格和申请书内容进行了审核。申请项目如获资助，我单位保证对研究计划实施所需要的人力、物力和工作时间等条件给予保障，严格遵守国家自然科学基金委员会有关规定，督促项目负责人和
22、项目组成员以及本单位项目管理部门按照国家自然科学基金委员会的规定及时报送有关材料。依托单位公章 合作单位公章 1 合作单位公章 2 合作单位公章 3日期： 日期： 日期： 日期：国家自然科学基金项目申请书第 13 页 共 14 页个人简历-1 个人信息中文姓名：冯穗力 拼音姓名：Feng Suili 民族：汉族 性别：男 出生日期：1955-10-11 身份证：440106551011187职称：教授 主要研究领域：信息网络理论与技术 最高学位：博士 授予国别(地区)：中国 授予年份：1998院士： 博士后： 办公电话：02087112490 家庭电话：02085516787 手机号码：136
23、10223559传真：020-87112470 Email： 个人网页： 所在单位：华南理工大学所在院、系、所：电子与信息学院通讯地址：广州 天河 华南理工大学 电子与信息学院 邮政编码：510640在研项目批准号(最多三个)： 最熟悉的研究领域(最多三个)： 简历1978.3-1982.1 在华南工学院 读本科 专业：电子理论与技术；获工学学士学位；1982.2-1986.9 在华南工学院 无线电工程系任助教；1986.9-1989.6 在华南理工大学 读研究生 专业：通信与电子系统；获工学硕士学位；1989.7-现在 在华南理工大学 任教：讲师（1990） ；副教授（1996） ；教授（2
24、001）1991.8-1992.8 作为研究助理到香港理工学院工作学习一年；1993.9-1998.3 在华南理工大学在职攻读博士学位；专业：电路与系统，获工学博士学位；1998.10-1999.10 由国家留学基金委资助作为访问学者到美国南佛罗里达大学学习工作一年。长期从事通信和信号处理领域方面的教学、科研工作。研究方向是信息网络理论与技术、信号处理等。先后主持或参加国家“九五”科技攻关项目子课题、国家自然科学基金、国家教委项目、广东省工业攻关及研究所或企业研究课题共计 20 余项。主要包括：1.基于嵌入 Linux 操作系统的网络多媒体系统（2002，主持，广东省工业攻关项目） ； 2.高
25、速信息网络传输控制策略最优化研究(2000，参加，国家自然科学基金)； 3. 无线移动多媒体终端技术（2001，主持，电子部 7 所） ；4. 无线 ATM 主干纠错编码系统研究（2002，主持，电子部 7 所） ；5. 视频会议图象后处理插帧模块（2001，主持，深圳华为） ；6.在 ATM 网络上运行 IP 的技术研究（1996，子课题负责人，国家“九五”攻关项目） ；H263 标准图像压缩系统（2000，主持，广州波视多媒体公司） 。发表科研论文 30 余篇，主要有：1.冯穗力 叶梧等，一种无时间标记的包调度策略，通信学报,2002(7)；2.黄生叶，叶梧，冯穗力，基于准独立近似的巨型资源共享系统呼叫阻塞概率的快速算法，通信学报，2002(11)；3.Feng Suili IEEE GLOBECOM99; 5.Shengye Huang, Wu Ye, 国家自然科学基金项目申请书第 14 页 共 14 页Suili Feng.IEICE Transactions on Communications, Vol.E85-B, No.12, 2002(12)等。合作编写出版的著作有Internet 国际互连网 ，中山大学出版社
