一种基于并行网络编码的无线广播重传方案

重传能够保证接收端正确地接收到数据,研究表明传统的多播重传机制会导致较低的传输效率.为了在无线广播网络中减少重传的次数,提出了一种基于并行机会式网络编码重传方案,运用并行机制,采用机会式网络编码组合不同的丢失包进行重传,其中机会网络编码重传方案大大减少了重传次数,而并行机制降低了算法复杂度.理论和实验分析说明,该方案在平均吞吐量、平均发送重传次数和平均接收重传次数等性能指标上远远好于传统重传方案,这进一步验证了基于并行网络编码机制的重传方案是有效的,即在降低复杂度的前提下能够大大减少重传次数,从而增加系统的吞吐量.     

一种相邻节点协作的无线传感器网络可靠传输方案

针对无线传感器网络中不可靠的通信链路引发传输效率下降的问题,提出了一种基于相邻节点协作的无线传感器网络可靠传输方案(NNCS).该方案利用无线信道的广播特性,通过选择成功监听到数据传输的相邻节点来承担协作传输任务(重传或转发),以降低重传次数,提高传输效率.在方案中,相关节点根据自身传输能力发送数据应答以竞争协作机会,同时通过信道监听避免发生竞争冲突.实验结果表明,较之传统重传方案,NNCS能够以更少的传输消耗达到更高的传输成功率,并有效降低了端到端的传输时延.     

分组失序影响TCP传输性能仿真分析

尽管TCP协议是一种面向连接的、可靠的传输控制协议,但是分组失序还是会对TCP传输性能产生严重影响。并行交换和较高的网络负载是导致分组失序现象大量涌现的根本原因,提出并实现了一个具有并行交换功能的仿真系统,对分组失序触发快速重传和快速恢复操作、抑制拥塞窗口增长过程进行了仿真。结果表明,TCP协议将分组失序误认为分组丢失是导致其传输性能下降的主要原因。     

字节信息流并行CRC-32校验码电路设计与实现

CRC是一种能发现并纠正信息在存储和传输过程中连续出现的多位错误的校验编码.分析CRC码的校验原理及特点,推导相邻字节间的CRC-32校验码的计算方法,利用组合逻辑并行快速计算当前字节的32位CRC校验码,使用Verilog HDL设计编码电路,通过FPGA实现CRC-32编码及检错功能.电路不仅可以计算任意长度的字节信息流的CRC-32校验码,还可嵌入到通信传输系统中快速并行实现CRC-32的编码及检错运算,保证信息正确可靠地传输.     

无线网络中应用机会式网络编码的广播重传方法

为了提高无线网络中数据包的传输效率,提出了一种利用机会式网络编码的无线广播重传方法(WBR方法).该方法在基站先以最小重传次数下限为约束条件选择编码数据包,再传输采用机会式网络编码方法生成的组合重传包,在终端从收到的单个或多个组合重传包中恢复丢包.由于选择了更多的丢包编码生成组合重传包,使终端能从更少的组合重传包中恢复其丢包,从而有效地减少了广播重传次数.相比传统自动重传请求方法和基于网络编码的重传方法,WBR方法具有传输效率更高的特点.仿真结果表明,与自动重传请求方法和已有的基于网络编码方法相比,WBR方法的平均广播重传次数最少,而且相比自动重传请求方法的平均重传次数减少了55%.     

一种基于链路质量的选择协作式HARQ传输协议

针对单中继协同混合自动重传请求(hybrid autom atic repeat request,HARQ)策略中重传时延性能不佳的问题,通过对快衰落信道下单中继HARQ系统的误码率和时延特性的研究和分析,提出一种基于目的端控制选择协作式HARQ(selective cooperative-HARQ,SC-HARQ)传输协议的实现方案,此方案是在单中继环境下根据中继链路和直达链路的链路质量判断选择重传路径的HARQ传输协议。SC-HARQ传输协议方案需要设定传输链路质量的门限值,然后根据不同的链路质量选择不同的重传模式:当直达链路质量大于设定的门限值时,选择直达链路进行重传;反之,选择完全协同HARQ传输协议进行重传。经过理论分析和MATLAB仿真验证证明,SC-HARQ传输协议方案在保证一定传输质量的前提下能够有效减小系统时延、改善系统性能。     

无线单跳场景下基于网络编码的新型传输模型

为了解决无线链路易出错从而降低传输效率以及由于重传导致数据流间传输不公平的问题,基于网络编码思想提出了一种新的编码组重传模型.在无线单跳信道易错场景下,利用无线广播传输和重传特性,设计了基于编码组重传模型的新型单跳传输算法.根据编码系数产生方式的不同,该算法又分为随机编码组重传算法和启发编码组重传算法.实验结果表明:编码组重传算法的传输延迟和吞吐量略差于单播ARQ传输技术,在信道突发出错情景下,单播ARQ传输技术吞吐量急剧下降,而编码组重传算法下的吞吐量能够维持稳定.编码组重传算法能够有效保证无线传输效率以及数据间传输的公平性.     

网络并行计算中的远程直接内存存取实现

提出了一种基于硬件TCP协议（HTCP）的远程直接内存存取（remote direct memory access,RDMA）设计.该设计直接架构在网络的MAC协议层上,因此仅用非常简单的硬件就可实现较高的传输效率,适用于不需要穿越网关的小规模并行计算.实测结果表明使用这种HTCP协议的RDMA网络传输对CPU的占用率比采用普通的TCP协议至少降低一半以上.     

MANET中TCP拥塞控制方法综述

拥塞控制是MANET(mobile Ad-hoc NETwork)中的关键问题.MANET具有无线信号干扰大、信道衰落严重、多跳路由、链路不对称和网络拓扑动态扩展等特性,这些特性会使传统TCP(transmission control protocol)在发送数据过程中经历丢包率高、应答包在中间节点累计、乱序包多和往返时间抖动大等问题,容易触发TCP作出错误的拥塞控制,进行不必要的超时重传、丢包重传和减小发送窗口大小,最终严重降低端到端的吞吐量.本文调研了近年来针对MANET提出的各种拥塞控制改进方法,按照拥塞产生的原因进行分类总结,详细介绍各个算法的工作原理并比较这些方法的技术特点.发现通过跨层设计获取网络实时状态信息,进而用来辅助拥塞控制,是改进方法的主流实现方式.     

深空通信中基于中继选择的文件传输协议

针对深空通信传播时延大、误码率高以及链路间歇性中断的问题,提出一种基于中继选择的深空文件传输协议。该协议将文件传输过程分为跳到跳发送和端到端重传2个阶段。在发送阶段,提出一种中继选择算法,通过分析天体运动规律选择合适的中继节点,并结合深空链路信道特点,分析链路丢包率和信道增益的关系,选择最优中继链路逐跳进行传输,降低丢包率进而减少重传次数;在重传阶段,目的端对数据包进行校验和检查,丢失的数据包通过端到端链路进行重传,保证文件的可靠传输。仿真结果表明,当端到端误码率大于10－5时,所提协议能有效减少重传次数,进而降低传输时延。在误码率为10－3时,与空间数据系统咨询委员会（consultative committee for space data systems,CCSDS）提出的文件传输协议（CCSDS file delivery protocol,CFDP）相比,该协议的传输时间缩短了40％,能较好地适应深空通信环境。     

基于DDR内存总线的高速网络接入技术

在机群系统中,机群的互连网络性能对整个机群系统的性能有着至关重要的影响.机群系统要求互连网络具有高带宽、低延迟、高可靠等特性,传统的互连网络接入方法基本上基于PCI接口.本文提出了基于DDR DIMM内存总线的接入思想,采用可编程逻辑器件FPGA实现网络接口设计,通过直接读写内存方式提高并行接入带宽,并将部分通讯协议下载到网卡上以提高计算和通讯的速度.实测表明,在不包括上层协议的情况下,接口卡的数据接入带宽可达3120 Mbps,给出了基于FPGA的实现方法,并用Xilinx Virtex-Ⅱ Pro-20 FPGA进行了仿真和验证.     

一种超大规模MPI栅栏同步的硬件卸载方法

在大规模并行计算机中,聚合通信的性能一直是全系统的性能瓶颈.本文提出了一种在超大规模并行计算机系统中采用的基于NIC的硬件卸载MPI栅栏同步的方法.方法基于改进的Dissemination栅栏同步算法,由MPI驱动程序生成栅栏同步的算法框架,实际的通信操作由NIC硬件自动完成,针对算法设计了硬件易于实现的基于描述符的软硬件接口和硬件执行算法,大大提高了栅栏同步的效率.通过与软件实现的算法性能比较,本文方法的通信延迟比现有方法平均提高了40%.     

Integration of naval distributed tactical training simulation system based on advanced message queuing protocol①

Aiming at the problems of unreliable data transmission , poor steadiness , nonsupport of complex data types , direct couple between data transmission and exchange , a high-level method based on ad-vanced message queuing protocol ( AMQP) is proposed to integrate naval distributed tactical training simulation system after serious consideration with current information exchange features of military combat system .Transferring layer in traditional user datagram protocol is implemented by publishing and subscribing scheme of message middleware .By creating message model to standardize message structure , integration architecture is formulated to resolve potential information security risks from in-consistent data type and express data transmission .Meanwhile , a communication model is put for-ward based on AMQP , which is in the center position of the whole transmission framework and re-sponsible for reliably transferring battlefield data among subsystems .Experiments show that the method can accurately post amounts of data to the subscriber without error and loss , and can get ex-cellent real-time performance of data exchange .     

基于HPI互连的双DSP高速信息处理系统的设计

单片DSP的处理能力无法满足某飞行控制系统的需求,为此采用两片浮点DSP处理器TMS320C6713B构成高速并行信息处理系统。为实现双DSP之间的高速通信,系统利用DSP集成的HPI模块进行双DSP的互连。文中介绍了系统的整体框架及软件设计,并对基于HPI互连的关键技术加以详细说明。实践证明此系统通信速率高、处理速度快、系统体积小、功耗低。     

一种基于滤波器组的快速自适应频域均衡方法

针对宽带地空通信中多径时延较大和信道时变的特点,提出了基于滤波器组频域均衡FB-FDE(filter banks for frequency domain equalization)的高速数据通信系统方案,并对其中所用的RLS(recursive least squares)自适应算法进行了有效的改进.不仅显著地加快了收敛速度,而且大幅度降低了计算复杂度.分析比较了FB-FDE和基于循环前缀的单载波频域均衡SC-FDE(single carrier-frequency domain equalization)两种抗多径衰落技术的主要性能特点,发现在信道利用率和信道时变的适应能力方面,前者都明显优于后者.理论分析和仿真试验均验证了该方案的可行性及其关键技术的正确性和有效性.     

一种视音频同步系统的综合解决方案

本文详细讨论了一种适合于实际应用的视音频传输同步系统的设计原理和实现方法。设计注重提高整体同步系统的性能，根据视频及音频媒体流产生异步的位置，结合在应用中的媒体流的处理，提出了从四个方面采用并行机制解决同步问题的方法，即从采集编码、网络发送、接收、回放端来同时解决，这样将同步问题分散到四个部分解决，降低复杂度，提高了资源使用率。同时由于四个部分同时进行同步调整，降低了系统的延时。     

污水处理厂控制系统与控制算法研究

文章介绍了一个以PLC为核心的分布式污水处理的控制系统的设计,该系统采用了无线通讯方式解决传统通讯方式施工量大、维护量多的问题;在氧化沟采用模糊自整定的控制算法显著地提高了产效比,采用smith预估控制算法解决了加氯过程中出现的大时滞问题;实验运行证明,控制系统可靠性高、性能优越。     

基于对等网架构的会话发起协议及应用

普通SIP应用由于受到后台服务器的控制,会面临单点服务器故障或遭受攻击导致网络整体瘫痪的危险,网络用户通信的自由度也受到了一定限制.基于P2P架构的SIP应用,利用P2P实现用户的注册、加入、定位、查找和路由,具有通信负载平衡、系统不易瘫痪等优点.SIP向P2P架构的发展,改善了原SIP 网络的可靠性和可扩展性,有利于实现与传统通信系统的互联互通.     

虚拟接口结构通信模型及优化策略

传统的 TCP/ IP协议严重影响并行系统的通信性能 ,用户层通信技术是解决不必要的数据拷贝和运行空间切换的有效途径。虚拟接口结构 (virtual interface architecture,VIA)是一种先进的用户层通信技术 ,它能够为机群系统提供高效可靠的通信性能。该文针对这种工业标准的通信模式进行了深入的分析 ,阐述了 VIA的结构特征 ,并通过一个典型的求 π例程来说明它的基本编程模型。为了提高系统的鲁棒性 ,在此基础上加入自适应环节 ,使得系统能够自动判别可用节点以进行通信。最后通过大数据量传输来对比说明VIA对通信系统性能的改进