新一代民航气象信息处理和传输基础框架研究

针对民航气象信息处理与传输业务的发展需求,在分析现有系统的报文处理和传输控制的基础上,对新环境下民航气象信息处理与传输进行了系统的研究,提出了一套更科学、高效、可行的新一代民航气象信息处理与传输方案.首先给出了现有网络拓扑结构的改进方案;其次提出了气象信息处理和传输的改进方案,在通信节点上采用并行处理架构和内存数据库,以提升报文处理和转发的效率.为验证方案的可行性,最后以此框架为基础实现了一个报文通信和处理的原型系统.     

Modbus报文有线/无线混合传输的实现

针对Modbus协议报文在ZigBee网络中封装和传输的应用需求,提出了一种实现Modbus报文有线/无线混合传输的方案.为在ZigBee网络中封装与传输Modbus协议报文,设计了一种可兼容有线/无线网络混合传输的帧结构与寻址方法;并从软硬件角度讨论了网关的设计,给出了Modbus协议报文在有线/无线混合网络之间转换的方法,使ZigBee网络可用于传输Modbus报文.该方案的提出,扩展了Modbus报文的传输与应用范围,为工业数据的有线/无线网络混合传输提供了一种有效途径.     

一种用于传真加密系统的差错控制方案

介绍了一种用于传真加密系统控制措施,并对其性能进行了理论分析,最后给出了实验结果。信道实验证明,在允许的传输效率下,该差错控制结果,能有效地保证报文的传输质量。     

CAN总线平均关闭时间研究

为了增强CAN总线的抗干扰能力并提高CAN总线节点的报文传输成功率,在分析了CAN总线故障界定机制的基础之上,采用对CAN总线节点故障界定机制进行数学建模的方法,分析了CAN总线平均关闭时间与报文传输成功率之间的关系,研究表明:当报文传输成功率大于0.9时,CAN总线具有较强的抗干扰能力和纠错能力.     

一种新型分组卷积码

针对固定长度报文的差错控制,设计了一种新型分组卷积码,它结合了分组码和卷积码的优点,具有高传输效率、低时延及高可靠性的特点。介绍了分组卷积码的基本思想,给出了分组卷积码的生成矩阵和校验矩阵,并通过编译码例子展示了分组卷积码的整个编码和译码过程;对传输效率及误码率性能进行了分析;通过计算机仿真,比较了分组卷积码和传统卷积码的误比特率。结果表明:与传统卷积码相比,分组卷积码具有更高的传输效率,而误比特率基本相同。     

循环冗余校验算法分析和实现

在网络中传输报文时,噪声干扰或传输中断等因素往往使接收端收到的报文出现错码。为了及时可靠地把报文传输给对方并有效地检测错误,需要采用差错控制。循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）是由分组线性码分支而来,其主要应用是二元码组。循环冗余校验CRC编码简单且误判概率很低,在通信系统中得到了广泛的应用。文中详细介绍了循环冗余校验CRC的差错控制原理及其实现方法。     

一种集成网络编码的低轨卫星网络多径路由方法

针对星际链路的时变性、不可靠性和间断性连接的特点使得在低轨卫星网络中应用多径路由技术产生报文乱序和报文丢失现象,提出一种集成网络编码的多径路由方法。理论分析表明,在同等多路径数目和报文丢失率条件下达到相等的报文投递率,该方法的传输性能优于传统的多径路由方法。通过扩展ns-2软件并进行仿真实验,比较2种方法在不同的多路径数目、冗余因子和链路报文丢失率条件下的报文投递性能,仿真结果验证了理论分析的正确性,表明采用该方法可显著提高多径路由传输的可靠性,节省星上通信资源并在一定报文丢失范围内提升多径路由的容错能力。     

面向片上网络延迟优化的直通路径预构机制

针对维序路由模式下报文传输时表现出的空间局部性,提出了一种适用于报文直向通信优化传输的直通路径预构(SFRP)路由器结构.通过在路由器内部输入端口N,S,E,W分别静态地预构一条连接其直向通信输出端口的开关直通路径,结合适当的重用以及中断机制,以期实现后续的报文在满足匹配条件的情况下可直接利用开关直通路径进行报文的传输,进而旁通开关分配流水站,降低报文传输延迟.合成通信负载下的模拟结果表明,SFRP路由器在报文注入率饱和前较BASE, BASE_LR, BASE_LR_SPC和PSEUDO_CIRCUIT等四种路由器结构均可获得非常明显的性能提升,其性能提升最大可达到59%, 46%, 25.6%和9.5%.真实应用负载下的模拟结果表明,SFRP路由器与PSEUDO_CIRCUIT路由器的平均延迟相当,但较其他几种路由器结构可分别获得57%, 45%和21%的性能提升.     

数字化变电站通讯报文监听系统的应用

随着电力系统自动化技术的发展,计算机技术和通讯技术在自动化系统中得到了越来越多的应用。在数字化变电站中,模拟量通过采样值（SV）报文传输,状态量和跳闸等信息通过通用面对对象变电站事件（GOOSE）报文传输;为了便于运行和维护,有必要对数字化变电站的通讯过程进行记录和分析。本文以一套运行中的系统为例,对数字化变电站通讯报文监听系统的关键技术进行了分析。     

弹性分组环MAC协议的性能分析

报文时延和报文队列长度是衡量通信网性能的两个重要参数.本文针对RPR弹性分组环网中8种报文调度方法的报文时延和报文队列长度,进行了深入的理论分析和计算机仿真.得出:在一定条件下,调度方法会严重影响网络的性能.为了保证等级A与等级B业务的可靠传输,调度方法3/3-1是最佳选择.     

具有消息链接恢复的椭圆曲线认证加密方案

分别提出了基于椭圆曲线的具有消息恢复和消息链接恢复的认证加密方案。对计算时间效率和传输的信息量进行了比较。比较结果表明,具有消息链接恢复的方案比分块情况下的方案具有计算时间效率高、传输信息量少等优点。安全性分析表明,这2个方案的安全性均是基于椭圆曲线上的离散对数难题,且具有只有指定的接收者才能恢复原消息、抗已知明文攻击和消息密钥不能重复使用等性质。     

一种基于消息中间件的协议一致性测试系统

针对传统的协议一致性测试系统多采用单机架构或基于某些特定的平台,缺乏足够的通用性和可扩展性的这些问题,本文提出并设计了一种基于消息中间件的协议一致性测试系统.利用面向服务架构的消息中间件实现分布式运行环境,不仅增强消息传输的效率和可靠性,还支持对消息传输流程的扩展和重组等.最后,通过实际的测试应用,验证了该系统的通用性、实时性和可扩展性.     

一种高效的Ad Hoc网络AODV改进路由协议

基于Ad Hoc网络收发共享信道时分分配的无线传输机理，充分利用网络原有各类业务和管理传输中的路由信息，提出了基于Hello消息机制的AODV改进路由协议，其将Hello消息机制的功能扩展到所有数据业务和控制消息的传输过程中．经仿真研究分析表明，该协议不仅保持了路由发现的性能，且显著提高了协议效率．     

消息传递网络中的消息传递机制和路由算法

消息传递网络应用十分广泛，小到超大规模集成（VLSI）内部总线，大到计算机广域网.对其中一种消息传递网络——3D环型立方体结构中消息传递机制以及路由算法进行了深入研究，提出了无死锁和无活锁的确定性路由与自适应路由相结合的路由算法，考察了虚拟直通（cut-through）和存储转发（store-and-forward）两种消息传递机制下的性能表现.通过在3D环型立方体网络上的模拟运算，验证了所提出的算法在传输延时、吞吐率等方面的性能提高；也验证了不同的消息传递机制对网络传输效率的影响.     

基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。     

一种可变密钥的加密算法及其实现

提出了一种基于Ｄｅｆｆｉｅ＿Ｈｅｌｌｍａｎ 加密原理的可变密钥加密算法。该算法使得每一个分组的加密密钥都不相同，可用于两地间的信息加密传递。该算法采用ＪＡＶＡ 语言设计，简洁高效，并在我院校园网上调试通过。     

无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR

针对无线自组织网络现有按需路由协议在路由维护时需要采用全网洪泛广播路由请求消息而导致大量额外开销的缺点,提出了一种无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR.FCDR的主要思想是控制洪泛机制的使用范围,减少路由的维护开销,并使失效路由得到快速恢复.文中描述了FCDR协议的实现过程并对路由维护时消息传递的有效性进行了分析.分析表明：通过广播路由请求消息建立路由的情况下,消息传递的有效性将随着源结点和目的结点之间路径长度的增加而急剧下降,相比之下,FCDR具有更好的有效性且其优势随着源结点和目的结点之间路径长度增加而更为显著.     

The Studying of Virtual Token Passing Approach in ControlNet

MAC protocol of ControlNet uses Virtual Token Passing (VTP) to solve the medium access contention, to assure the deterministic and repeatability of message transmission. This paper presents the basic method that VTP uses to transmit real-time I/O message, explicit message and maintenance message in scheduled part, unscheduled part and guardband part respectively. On the basis of analyzing the factors of message transmission delay, the maximum message transmission delay in scheduled part is studied, and the result shows it can be determined, so the deterministic and repeatability of message transmission in ControlNet is validated.     

Rate-embedded differential space-time-frequency coding scheme

In multiple-input-multiple-output orthogonal-frequency-division-multiplexing （MIMO-OFDM） system, a rate-embedded differential space-time-frequency （DSTF） coding scheme was proposed. Both the conventional space-time codes and coding techniques in frequency domain were employed to build high rate and low rate space-time-frequency message matrices. Then both types of message matrices were differentially transmitted alternately in the frequency domain. Consequently, the total transmission rate could be improved greatly. At receiver, a simple decision feedback differential detector （SDF-DD） was adopted to further enhance the total error performance with approximate DD complexity. Simulation results verified that the proposed scheme can implement high rate and high reliability differential transmission. Compared with the conventional DSTF coding schemes, the proposed scheme achieves higher spectral efficiency and much better error performance.     

车载传感网中基于聚合签名的认证方案

利用无证书公钥密码体制构造一种新的聚合签名算法, 以实现车载传感网中车辆节点之间信息传输的安全认证. 该方案通过路侧单元生成的影子值与周围节点进行通信, 实现了车辆用户的条件隐私保护. 实验结果表明, 该方案不仅能消除复杂的证书维护成本, 也解决了密钥托管问题, 且满足了消息的认证性、 匿名性、 不可伪造性和可追踪性等性质, 通信效率较高, 消息验证时延较短.