一种IPTV系统的整体结构设计

在分析IPTV(Internet Protocol Television)的功能需求的基础上,设计了VTCCIPTV(Visual Technology Canada Company Internet Protocol Television)系统的整体架构。该系统的主要组成模块包括直播编码器、流媒体服务器、WEB服务器、数据库服务器和MP4文件库,以及实现上述模块之间通信的各种传输协议。     

超精密加工机床空气静压主轴系统径向气膜刚度分子动力学模拟

针对计算流体力学对超精密加工机床空气静压主轴系统进行动力学分析时的大跨尺度建模问题,该文基于分子动力学模拟基本原理和相似理论,利用LAMMPS开源软件和雷诺相似准则建立了超精密加工机床空气静压主轴系统的分子动力学微观模型。通过与文献算例比较验证了该模型的准确性,并进行了仿真分析。结果表明,在一定范围内,空气静压主轴径向气膜刚度随气膜厚度的增大而非线性减小,随主轴转速的增大而非线性增大,随进气压力的增大而非线性增大。     

生物大分子的分子动力学模拟过程在百万亿次集群上的部署优化

分子动力学模拟作为研究生物大分子功能和性质的新工具,已广泛应用于蛋白质和核酸等物质的分子动态学行为研究,但目前常规分子动力学模拟时间尺度较小,不能达到生物大分子分子动态行为的有效取样范围。温度副本交换分子动力学可同时运行多个独立模拟,明显提高模拟时间的可及尺度,但需要千核以至万核的计算资源,目前已发表的相关文献其模拟体系使用的计算资源均较小。本文利用国家超算济南中心的神威4000A百万亿次集群,首先进行单副本的分子动力学模拟,然后利用外切纤维素酶催化结构域的模拟体系(约5万原子)进行多达128个温度副本的分子动力学模拟,一次模拟任务最多成功利用6 720个CPU核心同时进行计算,最高总运算速度累计达到2 274 ns/d,这为分子动力学模拟利用上万核心进行计算提供了新的思路。     

一种基于IP的超微蜂窝系统传输控制协议

提出一种基于IP的超微蜂窝系统中BSSMAP(BSS Mobile Application Part)信令和话音的传输控制协议———BSTP(BSSMAP Simplified Transport Protocol).采用基于BSTP的传输系统,可以实现在无路由、交换式IP网络上简便、高效地传输话音业务.相对于传统SS7系统的SC-CP(Signaling Connection Control Part)和IP电话系统的RTP(Real-time Transport Protocol),BSTP协议更易于实现,并可在保证性能的前提下极大地降低系统成本.仿真分析和实际系统的话音业务试验结果均表明,BSTP协议及其传输架构是有效可行的.     

氩气热力学参数和输运系数的分子动力学模拟

运用一维分子动力学模拟的方法计算了由氩气分子组成系统的热力学参数和输运系数，并与相应的三维分子动力学模拟的结果及实验数据进行了比较，发现运用一维分子动力学模拟能够得到比较接近宏观真实系统的某些物理性质，并减少计算时间。该方法能够模拟计算分子数目更多的系统。因此，对所研究系统的某些物理性质来说，一维分子动力学模拟是一种有效的分子模拟方法。     

刀具形状对单晶硅纳米加工的影响研究

刀具的性能影响着工件表面质量的好坏,因此本文采用分子动力学方法,借助LAMMPS分子模拟软件和VMD可视软件来模拟三种不同刀具下单晶硅纳米加工过程,并截取瞬时图像来观察刀具形状对加工过程的影响.比较后发现球形和圆锥形刀具加工的表面质量要优于矩形刀具.     

基于规则的分布式集群运算系统研究

在分析分布式集群运算需求的基础上,提出了按操作构件分解、基于规则调度构建分布式集群运算服务方法,实现业务运算的按需服务．并给出了试验系统总体设计和初步验证结果。     

一种节能减排的高性能计算集群机房空调系统的设计及应用

针对高性能计算集群机房环境要求保持恒温恒湿状况与制冷设备功耗过高之间固有的矛盾,充分利用西北地区季节性温度低和昼夜温差大的特点,设计了一种具有节能减排功能的空调系统一一智能新风系统。该系统通过引进外界冷源解决了集群发热集中,冷热分布不均匀,形成局部热区的问题,提高了集群环境热交换效率,减轻了制冷设备的负载,达到了节能减排、提高集群运算能力的目的。     

基于定长操作数的算术膜计算系统

将膜系统看作8位处理器,利用十进制位置编码的原码、反码及补码的概念和计算方法,设计了算术膜计算(P)系统,实现了加(减)、乘、除4种运算.由于系统中操作对象数量减少,该算术P系统更容易实现大数的运算.而且,设计的算术P系统充分利用膜系统并行运算的特征,具有多项式时间复杂度.     

高性能计算中的亚式期权蒙特卡罗加速方法

研究蒙特卡罗控制变量方法在CPU(central processing unit)集群和GPU(graphic processing unit)计算环境中的实现问题.以离散取样的随机波动率下的算术平均亚式期权为例,选取合适的控制变量,分别研究了在CPU集群和GPU计算中算法与硬件并行加速两者的运算效率,并讨论了模型参数的变化对计算结果的影响.数值试验表明采用算法与硬件加速相结合的方法可以极大提高计算效率、缩短运算时间.     

NSAP——支持透明计算的网络存储访问协议

为了满足透明计算客户机访问网络存储设备的需求,需要通过网络存储访问协议与服务器交互完成数据请求的处理。现有的网络存储协议都工作在操作系统环境中。该文设计了NSAP(network storage access protocol)协议实现局域网中可靠的块级数据访问,它可以在操作系统启动前工作用于支持启动操作系统。NSAP基于UDP(user datagram protocol)和IP(Internet protocol)协议设计,包含通信管理和存储访问等功能,在不可靠的通信介质上为用户提供可靠的、面向连接的块级数据访问服务。结果表明:在设定试验条件下,请求的数据块小于64kB时,通过NSAP访问网络存储设备的性能优于本地磁盘访问的性能,是一种高效的局域网存储访问协议,可以满足透明计算的需求。     

NSAP——支持透明计算的网络存储访问协议

为了满足透明计算客户机访问网络存储设备的需求,需要通过网络存储访问协议与服务器交互完成数据请求的处理。现有的网络存储协议都工作在操作系统环境中。该文设计了NSAP(network storage access protocol)协议实现局域网中可靠的块级数据访问,它可以在操作系统启动前工作用于支持启动操作系统。NSAP基于UDP(user datagramprotocol)和IP(Internet protocol)协议设计,包含通信管理和存储访问等功能,在不可靠的通信介质上为用户提供可靠的、面向连接的块级数据访问服务。结果表明:在设定试验条件下,请求的数据块小于64kB时,通过NSAP访问网络存储设备的性能优于本地磁盘访问的性能,是一种高效的局域网存储访问协议,可以满足透明计算的需求。     

多媒体文件传输嵌入式终端接收能力的匹配

提出了一种在网络带宽充足的条件下,能够匹配嵌入式终端接收能力的大型多媒体文件传输协议EMFTP(embedded multimedia file transfer protocol,嵌入式媒体文件传输协议)。该协议是基于UDP的应用层传输协议,采用统一重传的差错恢复策略,并引入了基于带宽探测的递减式加增乘减速率控制算法,在尽可能的降低嵌入式接收端的资源占用前提下,提高数据传输速率。实验表明,与传统的UDT和FTP传输协议相比,EMFTP的数据传输速度分别提高了3%和17%,接收方终端的CPU占用率分别降低50.3%和42.3%,内存占用率降低15%和4%。     

焊接机器人网络控制系统构建

将客户/服务器(Client/Server,C/S)的一对多模式加以改变,设计了一个不同于C/S模式的对等网络信息传输系统,并将其应用于焊接机器人的网络实时控制.基于用户数据报协议(UserDatagram Protocol,UDP),综合应用socket通信和多线程等技术,构建了一种焊接机器人网络实时控制系统.     

基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术

针对在节点间进行数据传输、备份等操作时,不同节点间链路带宽将限制分布式存储系统的性能的问题,借鉴软件定义网络及云存储技术的基本思想,通过对控制流与数据流的分离,提出了一种基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术.所提出框架中,在分布式数据节点之外引入一个中心控制节点,该节点掌握全局网络视图,全局网络视图中既包括数据存储表记录存储数据的分布,又包括当前链路带宽情况.在用户读取数据时,根据数据存储表确定需要的数据存放于哪些数据存储节点,指派相应的数据存储节点根据路由表发送数据包,并实时监测网络中的链路带宽负载情况,及时调整数据的传输路径.仿真验证所提架构和算法可以有效解决海量数据在不同位置的分配调度,以及缩短用户对大量数据提取的响应时间及提升存储速率等问题.      

无线网络环境下多帧数据传输协议研究

针对TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)在无线网络多帧数据传输时存在的一些问题,提出了多帧可靠数据传输协议(MF-RDTP),分析了MF-RDTP协议的体系结构、实现方法、工作原理和数据帧格式,给出了自适应的超时时长确定法。实践证明,MF-RDTP协议较好实现了无线网络多帧数据的可靠传输。     

基于分簇的Ad Hoc网络媒体接入控制协议C-USAP

在未来大规模无线自组织网络中,不但要保证数据的高效传输,还要保证能够适应网络拓扑结构的快速变化.现有的M-USAP(改进的统一时隙分配协议)能够在一帧内完成全网控制信息的交互,每个节点拥有全网路由信息,在小规模网络中能够快速适应网络拓扑结构的变化.但是随着网络规模的增大,存在路由开销大、收敛慢、端到端时延大、节点吞吐量小、时隙复用率低和网络反应迟钝等问题.针对上述问题,提出一种适用于大规模无线自组织网络的媒体接入控制协议CUSAP(分簇式统一时隙分配协议).该协议基于分簇思想,簇内采用动态时分多址协议,簇间采用多频段分割技术,实现高效的簇内和簇间节点交互.仿真结果表明:该协议具有路由收敛快、业务收发平稳、端到端时延小、时隙复用率高和网络灵活等特点.     

用Java开发的FTP服务器

在分析FTP协议的基础上,用Java开发了一个FTP服务器原型系统,说明了其它实现模型及各个类的功能,并讨论多线程及虚拟网络终端等若干实现问题,最后给出了一种FTI代理服务器的解决方案。     

SAN的拓扑结构及实现方案

SAN(Storage Area Network)是一种新型的网络存储技术,它以光纤通道为传输媒体,通过集中式存储管理机制较好地解决了大容量信息的传送和存储问题,具有比传统网络存储模式更好的可用性、可伸缩性和可扩展性.讨论了SAN的硬件组成、拓扑结构,以及实现SAN的几种设计方案.     

LonWorks技术在网络化楼字控制系统中的应用

讨论了基于LON总线和以太网的网络化楼宇控制系统的设计原则和实现方法．以实现LON总线接入因特网为目标,在对LonTalk协议及TCP／IP协议进行深入研究的基础上,设计了以太网与LON总线互联网关,通过对LonWorks现场总线技术和以太网技术的分析,阐明了两网互联的意义和实现方法;设计开发了实现两网互联的网关设备——互联适配器,为实现企业信息网络与控制网络集成提供了一种可行的方法．