分布式探测系统的时延估计和稳定性分析

分布式探测系统实现了探测控制系统的分布化和网络化,但由于网络信息传输时延的存在,使得信息传输实时性受到诸多条件的影响。为此,在分析分布式探测系统时延特性的基础上,利用MATLAB/Truetime工具箱实现系统的建模仿真,针对不同网络延时、丢包、干扰等情况对系统稳定性能进行了对比分析。仿真结果表明:网络时延增大是影响系统稳定性能的主要因素,仿真流程对于网络探测的硬件系统构成和通信协议设计具有指导性意义。     

SpaceWire时延抖动的仿真

SpaceWire总线是欧洲空间局为航天应用而设计的一种高速、点对点、全双工的总线网络[1]。时延抖动是表征网络传输性能的关键参数,它度量了端到端的最大传输时延和最小传输时延的差。通过建模仿真,对于某特定应用场景下的SpaceWire总线的时延抖动进行了定量分析和研究。利用Opnet建立仿真模型,通过仿真得出最大传输时延和最小传输时延,从而统计出时延抖动。并且对时延抖动进行定性定量的分析,获得对时延抖动有影响的关键参数。跟据分析结论,提出了改善时延抖动的建议和方法。本文的研究成果对于构建低时延抖动的SpaceWire总线网络提供参考。     

信息网络环境下大学英语课程教学改革

本文探讨了当前大学英语教学中存在的一些问题,针对全球进入信息化时代,提出了在信包网络环境下改革英语课程体系、教学模式和标准化考试的一些设想。     

基于再路由策略的保障网络性能可用性评估

以保障战争物流所需的保障网络为背景,基于面向任务的再路由策略,提出了保障网络性能可用性评估框架。以任务物流时延为例,研究了各种再路由策略下网络性能可用性指标的计算公式,绘制了时延曲线图,并作了对比分析。     

SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法

为保证SpaceFibre星载数据网络大量实时数据流的超高速确定性传输,提出一种包含两个子算法的SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法。形式化描述网络服务质量机制,给出调度矩阵相关定义;创建网络服务质量排队模型,定量分析时隙资源分配对网络时延性能的影响;考虑网络兼容性和算法鲁棒性,给出改进二进制序列调度子算法;采用提高初始种群进化程度和增加遗传算子等方法,给出改进混合单亲遗传调度子算法;利用Opnet网络仿真平台建立网络服务质量仿真模型,对比不同算法下网络时延性能。仿真结果表明,该时隙资源分配算法与其他算法相比,网络平均延时降低,网络性能得到显著改善,对构建低延时SpaceFibre网络具有参考意义。     

一种基于TCP-ARED的网络动态拥塞控制策略

技术的发展推动着传统网络向智能网络转变,智能网络中类型繁多的流量业务所产生的巨大、多样的数据流量易导致网络拥塞等问题,这给网络拥塞控制体系提出了更高的要求。主动队列管理机制是拥塞控制体系中不可或缺的一环,随机早期检测（random early detection,RED）算法及其改进算法都是主动队列管理机制中缓解网络拥塞的常见方法,但都存在无法适应网络动态变化所带来的队列长度不稳定的问题。针对该问题,提出一种新型主动队列管理算法SP-ARED(square power-ARED),SP-ARED算法通过优化丢弃概率函数以及引入新的阈值上限,来更好地缓解网络拥塞。NS2的仿真结果表明,在复杂、动态的网络环境下,除时延以外,SP-ARED算法在平均队列长度稳定性、吞吐量、丢包率和时延抖动方面的表现都有了提高。     

网络化防空作战C~2结构模型抗毁性

从网络动力学特征的角度,研究网络化防空作战C2结构模型抗毁性问题,针对以往的抗毁性测度指数不适用于C2网络抗毁性研究的现状,考虑C2网络信息融合的时延及战场感知覆盖率等因素,提出的抗毁性测度指标:最大连通片尺寸与网络规模比,最大连通片平均最短路径长度L,网络化效能系数。在指标的基础上对C2网络模型的抗毁性进行研究,并分析不同的空袭策略对防空作战C2网络抗毁性的影响。     

基于邻居时隙切换的时分多址接入协议研究

针对传统TDMA网络节点间业务量不均匀的情况下,会造成信道资源严重浪费的问题,设计了一种基于邻居时隙切换的动态TDMA协议(TDMA protocol based on adjacent timeslot transfer,ATT-TDMA),切换邻居空闲时隙,更改节点业务时隙长度但不影响整个网络循环周期的结构,实现时隙的动态利用。利用OPNET平台搭建仿真模型,并与HFTP协议和TDMA协议作了对比分析。仿真结果表明,相同条件下ATT-TDMA相比HFTP协议和TDMA协议,在消息投递率、平均时延和吞吐量方面具有更优异的性能。     

C3I 系统时延的 PETRI网络分析

根据Petri网络结构分析C~3I系统的时延性能,并用计算机软件实现,给出了典型系统的实验结果。     

TDMA战术局域网的性能分析模型

为直观准确地对TDMA战术局域网络性能进行评价,基于排队论建立了TDMA战术局域网广谱性能分析模型,并利用该模型对网络吞吐量和平均时延进行分析。从仿真结果可以看出,该模型不仅能对网络性能进行准确的分析,而且能为网络优化提供有力的科学依据。     

标签集中式发布订阅机制性能分析

针对目前现有的发布订阅规范(DDS)主要描述终端节点信息处理行为的实际，提出使用标签集中式机制完成发布订阅信息网络交互工作。理论分析了标签集中式发布订阅机制的数学模型，对往返时延等参数进行了理论计算。并仿真此机制下无线窄带网络中发布订阅信息交互机制对网络性能及参与者数量对发布订阅系统性能的影响。通过理论计算和仿真分析证明此机制在较小规模网络中有良好的性能。     

简化的基于时延线性拟合的宽带测向算法

干涉仪体制下,利用拟合时延的方法估计宽带信号的波达角,需要对模糊的互谱相位进行拼接,处理过程复杂。为此,提出了一种测向算法,在给定接收机带宽下,只要基线长度小于一定数值,就可以无需相位拼接和解模糊处理直接拟合时延。从理论上分析了算法的测角性能,并给出影响测角精度的因素。仿真实验验证了理论的正确性和算法的有效性。     

多层卫星通信网络结构设计与分析

针对单层卫星网络时延高、网络阻塞概率大等问题,研究了多层卫星网络的系统结构及其特点。结合不同轨道卫星特点,引入分层卫星网络结构,采用Walker和极轨星座覆盖带设计法,设计了多层卫星网络星座。采用"弱连接"模型作为星际链路建立的基本原则,并对星座的覆盖性能和星际链路特性进行了仿真分析,结果表明,多层卫星网络在覆盖特性和星际链路性能上更具优势。     

基于SDN的分布式无线网络架构及控制器配置策略

基于单一控制器的SDN架构容易导致无线网络性能受到影响,尤其针对高动态无线网络,将大幅降低其健壮性和鲁棒性。鉴于此,提出了一种分布式软件定义网络架构(Distributed Software Defined Wireless Network,DSDWN),该架构是基于完全分布式和分层式SDN思想提出的,包括主从控制器和事件传播系统,在该架构下提出了控制器系统的配置策略和主控制器的选择策略。仿真验证表明,提出的控制器配置策略在时延方面优于贪婪算法和聚类算法,更适合高动态无线网络环境;基于多目标优化的主控制器选择策略,优化了网络链路连接时长、总时延及节点资源,降低了路由开销。     

水声网络冲突避免MAC协议的研究和优化

在UW-CSMA/CA协议的基础上,针对水声网络的特点,在节点位置未知且不要求各节点时间同步的前提下,提出了对静默算法、退避算法和状态转移规则的改进算法,设计了一种适合于水声多跳网络的MACAPU协议。仿真结果表明:MACAPU协议在不同数据包长度、不同通信速率和不同节点距离下均具有较高的吞吐量,比原始UW-CSMA/CA协议具有更好的性能。     

基于TCP协议的远程控制系统网络时延仿真研究

为了能够在同一网络环境下对远程控制系统进行研究,使用结构数组对网络时延进行了仿真。将数据报的信息存放在与其网络时延相对应的结构数组元素中,在每个采样点系统只使用结构数组相应元素中的信息,实现对网络时延的仿真。在基于时间驱动工作方式的控制系统中,可以采用这样的方法进行网络时延仿真。     

基于处理时延的卫星网络TCP拥塞控制算法

针对低轨卫星网络拓扑结构动态改变引起的往返时延剧烈变化造成传统TCP Vegas直接应用于LEO卫星网络时算法性能下降严重的问题,提出了一种基于处理时延的改进型TCP拥塞控制算法——TCP Vegas_PD。该算法通过屏蔽空间链路传播时延对算法性能的影响,利用星上最大处理时间作为拥塞窗口调整的依据,更加精准地反映了网络状态,提高了卫星资源利用率。仿真结果表明,Vegas_PD算法在系统吞吐率上较Vegas算法有明显提高,并表现出了较好的公平性。     

Ad Hoc高动态路由协议仿真与研究

Ad Hoc网络是一种没有固定设施的无线移动自组织网络,动态变化的拓扑结构对路由协议的性能有着重要影响。研究了DSR,AODV和OLSR 3种传统路由协议,以OPNET软件为仿真工具,设计了空中飞行平台网络拓扑结构背景的高动态仿真方案,采用随机恒定速度移动模型(RCS),使得仿真场景更加贴近高动态移动节点动态性能。通过比较网络时延、归一化网络吞吐量、路由负载和数据传送成功率等参数,分析了它们的性能。仿真结果表明,OLSR协议的综合性能优于其他协议,更适合于节点高速移动且网络拓扑结构频繁变化的Ad Hoc网络,并为下一步研究打下基础。     

基于MATLAB的TDMA/CSMA混合协议仿真分析

TDMA(时分多址)和CSMA(载波侦听)是两种常见的Ad Hoc网络多址接入方式,两种方法各有利弊。TDMA避免了节点之间的冲突,但是平均时延随着网络规模的扩大而急剧增长,当某节点在给定的时隙内没有发送请求时,会产生空时隙,造成资源浪费;CSMA采用竞争的方式,当网络规模扩大时,节点的碰撞概率很大,信道利用率降低。根据两者的特点,提出了TDMA/CSMA混合多址接入协议,采用固定分配和动态分配相结合的方式,进一步提高网络吞吐量、降低平均时延,并通过MATLAB软件对协议进行仿真建模,验证其性能。     

一种航空武器数据链MAC协议设计与研究

MAC协议是航空武器数据链组网通信的重要技术,网络的性能依赖于所采用的多址接入协议,也是航空武器数据链研究的难点之一。固定分配、竞争和预约三大类MAC协议各有优缺点以及适应场景,需要根据应用需求设计对应的多址接入协议,以满足通信网络的战术和技术性能指标。在分析数字化战场通信网络——战术数据链组网通信应用的主要MAC协议的基础上,结合航空武器数据链的通信特点和体系结构,提出一种基于固定分配TDMA的航空武器数据链MAC协议——ODTCFMA协议,并对协议的时延性能进行了仿真和分析。分析结果表明,该协议能够同时满足编队战术协同和武器制导的低时延要求,对航空武器数据链的研究具有一定的借鉴意义。