卫星通信新技术专题讲座(二) 第4讲 卫星通信系统中的TCP/IP加速设备

文章首先介绍TCP/IP协议在卫星通信应用中的问题以及针对这些问题而对TCP/IP协议作出修改的空间通信协议(SCPS),然后介绍了基于SCPS协议的TCP网关(即TCP/IP加速设备)用于实现网间互联的方案,最后介绍几种TCP/IP加速设备及其应用在卫星通信系统中的测试结果。     

管道流量泄漏监测的网络链路层路由协议的实现

针对管道流量泄漏和管网突发性的爆管,以管道流量泄漏为应用对象,将一种协同式拥塞控制协议应用于管道流量泄漏监测中,提出TCP(Transmission Control Protocol)拥塞控制改进协议C3P(Cooperant Congestion Control Protocol),通过C3P源端检测RTT(Round Trip Time)延时信息和路由器反馈的1 bit显式预测信息来判断网络拥塞状态,自适应地调节拥塞窗口。仿真实验表明C3P协议能够有效地适应这种高带宽延时网络的传输特性,以保证网络获得更优的链路利用率、TCP友好性以及流与流之间的公平性。     

卫星网络中面向TCP报文传输的资源调度算法

为了增强卫星网络中TCP协议的性能,首先提出了一种卫星链路下的TCP性能模型,该模型可以反映出带宽约束下TCP性能相关参数对有效吞吐率的影响;其次,基于该模型提出了一种动态规划解决方案,通过求解吞吐率代价函数,得到优化的数据传输策略,该方案不仅能够方便地平衡卫星基站对TCP吞吐率或公平性的要求,还可帮助TCP协议适应卫星衰减链路的各项特征变化。仿真试验表明:该算法能够有效地改进卫星传输TCP的性能。     

基于SLA的QoS监管和带宽动态调配研究

目前网络发展所要解决的主要问题之一就是提供具有不同服务质量QoS(Quality of Service)要求的多种IP业务。为了实现对具有QoS要求的IP网络及业务的管理与控制,人们引入服务等级协定SLA(ServiceLevel Agreement)。文章研究如何基于SLA对IP网络进行QoS监管进而实现端到端线路带宽资源的动态调配,提出了一种基于SLA的QoS监管和带宽动态调配管理框架,并进行原型系统实现;最后,搭建实验室演示场景,通过视频播放系统验证所提方法的可行性。     

一种用于区分服务路由器的crossbar调度算法

宽带路由器一般采用crossbar交换开关。Crossbar交换开关对QoS (QualityofService)的支持十分重要。提出一种支持IETF区分服务 (DifferentiatedService)服务模型的crossbar调度算法———OSP (OutputSerialPolling) ,该算法带宽利用率高 ,支持报文优先级。与目前存在的同类算法相比 ,具有硬件实现简单的优点     

新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续一)

2.2.3 LAN(局域网)2.2.3.1 LAN趋势实际上,已经设计的每一种COTS LAN使用要求都完全不同于军用C~4＆WCS系统的要求。C~4＆WCS系统实际提出的要求是低等待时间和高带宽。 图2.5中的曲线示出了发展问题。该图划出了通用模型中各点的带宽(用每秒兆字节表示)和等待时间数字(毫微秒)。处理机(在这种情况下是一个50兆赫的SPARC处理机)     

寻找最大带宽的独立路径对算法

独立多路径算法在多径算法研究中具有重要地位。最小时延多路径问题的研究已较为成熟,而最大带宽多路径问题的研究却刚刚起步。文章介绍了有向图中链路独立路径对问题,提供了一种复杂度为O(mnlogn)求解该问题的多项式算法。该算法不需要考虑最大带宽链路独立路径对上流值分配问题,能够更好地应用到现实网络中。     

TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,文中提出用网格编码调制技术(trellis-coded modulation,TCM)与正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水下高速数据传输的带宽效率和可靠性问题。详细介绍了TCM、TCM-8PSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用,理论分析和计算机仿真结果表明,使用该传输体制的水声通信系统能在不损失数据速率也不增加带宽的情况下能使编码增益提高3 dB左右,水声通信系统的性能得到明显改善。     

基于TCP协议的双机热备份系统

针对指挥控制数据处理计算机是整个指挥控制系统的数据处理中心属于核心部件,其重要性是不言而喻的.为了提高指挥控制系统乃至整个武器系统的可靠性,对指挥控制数据处理计算机进行双机热备份设计.提出了一种对TCP协议进行双机热备份的实现方法,解决了基于TCP协议的上层应用的热备份实现问题,真正达到了服务不断流的要求,并详细阐述了其设计与实现过程.     

星上高功率放大器对导航信号载波跟踪性能的影响分析

由于滤波器带宽的限制和高功率放大器(HPA)的非线性效应,使恒包络导航信号产生失真,这将引起导航信号载波跟踪时锁相环(PLL)跟踪性能的恶化。针对这个问题,建立了星上高功率放大器非线性失真的一般模型,并推导了HPA的非线性效应引起PLL跟踪抖动的表达式,然后仿真分析了不同信号体制、不同滤波器带宽和不同功率放大器模型下的PLL跟踪抖动性能。     

I-TCP:一个高速长距离网络的AIMD算法

针对互联网中高速长距离网络上的拥塞控制问题,基于同步AIMD源在Drop-Tail网络环境下竞争带宽的网络模型,提出了一个新的AIMD拥塞控制算法,I-TCP。通过合理地设计高速和低速模式以及模式切换规则,使得该算法适合于配置到高速长距离网络,同时在传统低速网络中也具有很好的性能。仿真试验表明,I-TCP中的AIMD算法在高速长距离网络中表现出了很好的效率、公平性和网络响应性。     

TCP友好的路由器设计

TCP流是网络中主要数据流,TCP协议处理机制的研究有助于我们认知网络内部复杂特性,合理利用网络资源,这些对于路由器设计具有重要意义。根据TCP协议处理机制,在分析TCP协议加增倍减的拥塞控制模式对报文缓冲的影响和TCP流保序性要求对报文处理的影响的基础上,对路由器的设计中报文缓冲和报文分配等关键问题提出了TCP友好的解决方案。TCP友好的路由器设计有利于提高路由器处理能力。     

基于i.MX6无人机视频码率受控的压缩系统设计

针对无人机数据链视频数据信道带宽受限要求,采用飞思卡尔i.MX6的嵌入式视频处理硬件平台,设计无人机视频H.264压缩码率受控系统,解决压缩编码的运动估计搜索范围、最大关键帧间距问题,在数据传输中采用SPI接口缓冲区码率控制机制,控制系统SPI输出码率受限的设计。实验测试表明,设计的视频处理系统视频压缩数据受控,可根据无人机无线信道设计要求,完成无人机视频压缩编码码率可控视频传输。     

TCP协议面向字节流问题的探讨和商榷

TCP协议是TCP／IP协议族中的主要协议之一，同时也是比较复杂的一个协议。正确理解TCP协议的特点和基本原理，对全面掌握计算机网络课程基本概念，进而全面掌握因特网的使用有着重要的意义。文章对TCP协议的面向字节流特性进行了深入探讨，指出了谢希仁编著的《计算机网络》（第五版）中对该问题的论述中存在的问题，并提出了自己的改进意见与作者商榷。     

新型树状分形超宽带天线的设计

提出了一种新型树状分形超宽带天线。采用共面波导馈电,通过加载分形缝隙,使天线的阻抗带宽大幅提高。给出了天线回波损耗、方向图和增益结果。对2阶分形天线进行了加工与测试。测试结果表明,天线带宽达到3.5～8GHz,相对带宽为70%。仿真结果与测试结果基本吻合,为超宽带小型化天线的设计提供了新的思路。     

基于C／S模型的模拟电台通信训练系统研究

提出了一种在局域网内基于C/S模型,利用TCP、UDP协议和IP多播技术(组播技术),实现我军现有坦克电台的模拟仿真通信训练系统的方法,重点阐述了模拟仿真电台的总体构思和实现方案.     

双频带圆极化紧凑型微带贴片阵列天线设计

利用旋转馈电方法设计双频带圆极化的微带贴片阵列天线。该阵列包括四个金属微带贴片单元与一个金属微带矩形环。每个贴片单元为侧边单点馈电的切角矩形,且关于中心旋转对称。矩形环被放置在阵列中心,与四个贴片单元通过四条微带线相连。该中心矩形环既充当了馈电网络,为阵列提供了产生圆极化波所需的递增相位,又参与了辐射,提高了阵列天线的辐射性能。由于采用了矩形环馈电贴片单元的方式,该阵列只需单层介质板,具有结构紧凑的优点,而且在两个频段内实现了圆极化辐射。经加工、制作并进行测试,该阵列的-10 d B阻抗带宽分别为5.17 GHz~5.59 GHz和5.99 GHz~6.27 GHz,3 d B轴比带宽分别为5.19 GHz~5.49 GHz和6.1 GHz~6.18 GHz。     

基于TCP/IP协议栈构建的弹上飞控软件评测与验收系统的硬件实现

基于TCP/IP协议栈构建了弹上飞控软件评测与验收系统,详细描述了TCP/IP协议栈在该系统中的应用。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(二) 第3讲 光纤光栅在星间激光通信系统中的应用研究

针对星间激光通信系统,分析了光纤光栅在此系统中的应用。为了设计出高性能的光滤波器以满足星间激光通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对系统性能的影响。在GEO-LEO星间链路中,考虑多普勒频移,研究了系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,提出并设计了滤波器最佳带宽。根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅滤波器。     

基于CBQ技术的带宽管理机制

为了能够合理有效地管理网络带宽资源,解决日益增加的网络流量和带宽资源紧张的矛盾,首先研究了基于CBQ技术进行网络带宽管理的基本原理,然后仿真分析了该带宽管理机制中的流量分类、带宽分配、链路共享以及对链路上空闲带宽管理等方面的特性。结果表明,基于CBQ技术的带宽管理机制,可实现灵活的基于分层结构的流量分类方式,对链路上流量进行精确的带宽控制,使用独特的带宽借用特性管理网络上的空闲带宽,在保护关键应用性能的同时大大地提高了带宽利用率。