HLA时间管理算法中输出时间的研究

时间管理服务是高层体系架构HLA(High Level Architecture)的重要组成部分.GALT(Great Available Logical Time)算法是实现时间管理服务的关键技术,而输出时间OPT(OutputTime)则是某些GALT算法实现的基础.不合理的输出时间算法所确定的GALT算法会违背HLA时间管理的原则或延缓联邦推进.通过对IEEE 1516[1]标准接口的分析,提出了一种符合IEEE 1516标准的输出时间算法,其它的输出时间公式可引为参考.     

HLA Evolved规范研究分析

HLA Evolved作为即将被IEEE通过和接受的下一代HLA规范,代表了HLA体系的最新发展方向。综合比较了HLA 1516-2000与HLA Evolved,概括分析了模块化FOM、动态库兼容API、智能更新率降低、容错处理、Web支持的HLA等重大技术改进和主要变动,揭示了HLA Evolved更为强大的功能和更加健壮的机制。初步研究了HLA Evolved下成员开发和移植工作,为HLAEvolved规范的应用和推广奠定了基础。     

HLA/RTI时间管理算法性能测试

高层体系结构HLA(High Level Architecture)是美国国防部提出的建模和仿真的标准，时间管理服务是其中的重要组成部分。一个正确、高效的时间管理算法，是保证RTI产品时间管理服务性能优越的重要因素。提出了一套测试RTI时间管理的方案，试验了几种典型的RTI，并对这几种RTI产品进行了分析和比较。侧重于对基于CORBA、符合IEEE1516标准的RTI软件StarLink时间管理的功能测试和性能测试，实验结果表明，在高速局域网内，StarLink时间管理服务优于同类产品pRT11516。     

分布式网络环境下DDM系统层次仿真框架

在基于HLA的大规模交互仿真中，如何灵活、高效地实现分布式网络仿真成为迫切需要解决的问题。HLA中的数据分发管理机制为实现大规模交互仿真提供了可能。分析了数据分发实现过程及过滤原理，结合分布式网络的特点，构建了一种层次化数据分发管理系统仿真结构，提出了层次化DDM系统仿真策略，并对层次化DDM仿真系统的性能进行了分析对比，说明了层次化仿真框架的可行性及优越性。     

复杂大系统中数据分发管理的几种实用方法

在基于HLA/RTI的联邦开发中,复杂大系统的数据分发是一个急需解决的问题。本文分析了HLA/RTI中数据分发管理的实现机制和大系统中数据分发的困境,提出了通过在外部增加实体模型推进、优化匹配算法和减少组播组来提高数据分发效率的方法,并给出了仿真验证结果。     

多导弹发射单元HLA仿真系统中数据分发管理的应用

根据基于HLA的多导弹发射单元分布式仿真系统中数据分发和过滤的具体需求,在对HLA中数据分发管理策略深入研究的基础上,文章提出了多层次区域面序列和多层次路径空间序列的数据分发管理方案.通过在路径空间中创建平行的区域面序列和在空间中创建平行的二维路径空问序列,实现多导弹发射单元分布式仿真系统中数据信息的分类、分层次分发过滤,同时采用措施优化区域匹配、减少组播组分配,进一步提高数据分发的效率.仿真结果证明了方案的有效性.     

HLA成员交互数据编码的C++通用实现方法

数据交互是HLA实现分布式仿真系统互操作的一个重要方面,正确的数据编码方法是联邦成员之间实现互操作能力,提高联邦集成效率的有效保障手段之一。首先在HLA1516 OMT规范的基础上,研究了规范定义的数据编码标准,分析了数据的分类、编码影响要素和预定义的编码方法;接着在此基础上提出了一种通用的数据编码方法(GDEM),不仅针对规范所描述的各种预定义的编码规则提出了相应的实现方法,而且还提供自定义的编码接口便于使用者的扩展,并通过该接口支持了HLA1.3数据编码的兼容;最后在应用上,与Encoding Helpers API方法和DTEL API方法相比,GDEM API方法在数据类型的声明、使用、语法表达和类型转换等方面,更为简单和易用。     

高层体系结构中DDM实现方法的研究

介绍了高层体系结构HLA的组成和HLA中数据分发管理DDM的过滤原理；研究分析了目前几种实现DDM过滤机制的方法及其存在的问题，重点分析介绍了最新发展的基于移动Agent的实现方法，并提出了结合CORBA技术实现对其改进的一点想法。     

数据分发管理中变尺度动态网格法的应用研究

为了解决基于HLA的分布交互仿真中数据分发管理的现存算法数据过滤率低、仿真时间长而影响仿真结果和应用的问题.在对过去各种数据分发管理算法的深入分析基础上,提出了数据分发管理的变尺度动态网格算法.分析了网格单元尺寸与更新时间、数据过滤率、接收时间及排队时间的关系,并对该算法进行了理论证明和公式推导.通过将采用该算法的数据分发管理仿真系统与采用静态网格法的数据分发管理仿真系统及采用线性规划法三种方法对一简化的化工系统进行产品优化及能力均衡的对比研究,证明该算法有效的提高了数据过滤率、缩短了仿真时间、改善了仿真效果,验证了其有效性和实用性.     

基于关联规则的HLA动态数据分发策略

针对HLA数据分发,提出了基于关联规则的动态数据分发策略,主要工作有:(1)提出基于关联规则的动态数据分发思想。(2)设计了描述仿真系统成员之间数据交互情况的发布订购树(PS-Tree)。(3)基于PS-Tree挖掘关联规则,实现动态数据分发策略。(4)给出动态数据分发策略性能的量化分析。实验结果说明动态数据分发策略通过提高组播资源利用率,有效实现了基于值的数据过滤,减少了冗余数据的发送与接收,从而提高仿真系统的实时性、稳定性。     

符合IEEE1516规范的对象实例发现算法

对象实例发现是高层体系结构的对象管理中的首要概念，本文讨论了对象实例发现的有关概念及引发实例发现的时机，并在此基础上给出了登记对象实例和订购对象类属性时的对象实例发现算法。该算法符合IEEEl516规范，主要涉及到带剪枝的订购树搜索和侯选发现类的处理，算法已经应用于我们的基于CORBA的RTI实现。     

基于HPC环境的RTI及作战仿真应用

我国高端计算应用的研究与开发明显滞后于高端计算机的发展。分布式仿真应用,特别是分布式作战仿真应用规模不断扩大,迫切需要高端计算机的支撑。分析了大规模作战仿真应用对高性能计算(HighPerformanceComputingHPC)的需求,提出了基于HPC的符合IEEE1516规范的运行支撑平台(本文命名为H-RTI)的体系结构,分析了H-RTI上实体、盟员、联盟间的互操作能力,描述了基于H-RTI的大规模分布式作战仿真在多处理器平台和网络环境中的应用范例。     

分布式仿真系统非阻塞式协同检查点协议

联邦存储是实现分布式仿真系统容错的基础,IEEE1516-2000中提供了一种阻塞式的系统状态存储协议,实际使用时会给系统带来很大开销。根据对系统状态存储过程中仿真组件状态变化影响因素的分析,提出了一种非阻塞式的系统状态存储协议,该协议完整地解决了由于在系统状态存储期间允许时间推进导致所保存的RTI状态和对应成员状态时间上的不一致、由于成员间消息传递导致不同成员状态的不一致及in-transit消息问题。先完成状态保存的成员不需阻塞,该协议在一定程度上降低了联邦存储的开销。证明了该协议的正确性。     

基于多核集群的RTI并行优化技术

随着基于高层体系结构HLA(High Level Architecture)仿真应用的不断深入,系统仿真规模不断扩大,仿真模型越来越复杂,仿真节点之间的交互更加频繁,使得仿真系统对通信资源与计算资源的需求不断提高。多核集群能够提供数据并行处理和高效通信的性能潜力,因此通过在多核集群上进行仿真加速正成为提高HLA仿真运行效率的重要途径。然而传统的仿真运行支撑平台RTI(Run Time Infrastructure)主要面向分布式网络环境,一般不支持并行通信和消息并行处理,从而难以发挥多核集群的高效通信和并行计算的性能优势。因此,为了提高多核集群下大规模HLA仿真的运行效率,提出了基于多通道的并行通信结构和基于消息分类的多线程处理技术,并已经应用于正在开发的并行shmRTI中,与国际同类商业软件pRTI1516进行的对比测试结果表明,性能可提升30%以上。     

IEEE802.11a接收机符号定时算法研究

IEEE802.11a是无线局域网中最重要的标准之一，它采用的是OFDM技术。由于IEEE802．11a系统特殊的前导信号，接收机可以利用IEEE802．11a前导信号的周期性而产生的自相关或者是接收信号和已知训练符号的互相关来进行符号定时估计。阐述了三种IEEE802．11a接收机的符号定时算法：一种是基于短训练序列的自相关符号定时算法；第二种是基于短训练序列的双自相关符号定时算法；第三种是基于长训练序列的互相关符号定时算法。通过仿真和性能分析比较说明了这三种符号定时算法的优缺点，这在实际应用中有很重要的意义。     

NS2中802.11Ext模块多速率选择机制研究与实现

深入分析了网络模拟器(network simulator version 2, NS2)中新开发的IEEE 802.11协议模块（简称802.11Ext）的模块化设计、累积信干噪比计算、媒体接入控制帧捕获能力、支持多种调制方式、物理层丢包跟踪机制、Nakagami衰落模型等特点,详细阐述了基于802.11Ext模块进行网络模拟时的信号流程。尽管802.11Ext模块在物理层支持多种数据发送速率,但是该模块并没有实现信道自适应的多速率选择机制,鉴于此,研究并实现了802.11Ext模块的信道自适应多速率选择机制。模拟结果表明,在802.11Ext模块中实现信道自适应的多速率选择机制后,链路吞吐量提高了4.7倍、分组时延减少88%。     

Improved MIMO-OFDM scheme for the next generation WLAN

The research and application of wireless local area networks (WLAN) technology are in a stage of rapid development. It has been one of research focuses of the wireless communications field. Through the use of enhanced single-user (SU)/multi-user (MU) multiple input multiple output (MIMO)-orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, the next generation WLAN IEEE 802.11ac dramatically increases the throughput. An improved MIMO-OFDM scheme based on modulation diversity is proposed for the next generation WLAN. It uses two-dimensional modulation diversity to the current IEEE 802.11ac transmission scheme. Through the space-time-frequency component interleaver and the rotational modulation, the proposed scheme exhibits high spectral efficiency and low error rate in fading channels. The simulation results show that the proposed scheme significantly outperforms the SU/MU MIMO-OFDM scheme in the current IEEE 802.11ac standard, which is up to 5 dB.     

超宽带无线通信技术的新进展

首先简要介绍了超宽带(UWB)的系统性能特点及UWB的调制与多址接入技术,然后着重讨论了UWB的最新进展,包括:IEEE802.15.3aUWB多径信道模型,UWB的多入多出(MIMO)系统,UWB的正交频分复用(OFDM)系统以及定位于低速无线个域网(LR-WPANs)的802.15.4a标准。最后提出几个值得探索的研究方向,如:寻求一种新的适合分析非正弦窄脉冲的UWB系统的无线通信理论等。     

结合网络动力学的电网关键节点识别

为了有效发掘出网络中的重要环节,提出了一种综合网络结构和节点动力学的电网关键节点识别方法,该方法结合两种已有的节点重要性评价指标——度中心性和接近中心性,同时定义和网络动力学相关的两个指标——临界同步耦合强度和失同步扩散时间。综合考虑4种性能指标的影响来确定节点的重要性,克服了单一评价指标的片面性,可以得到比使用单一评价指标更为准确的节点重要性评价结果。在IEEE14和IEEE57节点系统上进行仿真测试,实验结果验证了方法的合理性和有效性。