一种多优先级变长调度星载IP交换机交换结构的设计

针对星载IP交换机中硬件资源使用受限的情况,设计实现了一种具有8个优先级、采用指针复制和变长分组调度机制的大容量共享存储交换结构,给出了电路的具体组成、关键调度算法和工作流程.使用Xilinx V4sx55 FPGA实现了完整的8×8交换结构,电路共占用了164K字节片上存储器资源和5982个4输入查找表,可以满足三模冗余设计要求.在系统工作主频为100MHz、片外采用SRAM、数据位宽为64的情况下,交换结构的峰值吞吐率可以达到1.6Gbps;片外采用133MHz DDR存储器、位宽为64时,交换结构的峰值吞吐率可以达到4.25Gbps;该交换单元进行多级扩展后,可以满足10Gbps以上的系统设计需求.     

一种星载IP交换机队列管理器的设计

针对星载IP交换机中硬件存储资源使用受限的情况,提出了一种适用于共享存储交换结构、存储资源占用少的队列管理器。通过添加索引的方法,使得所有的单播队列能够共享一个指针存储区。根据位图映射,将组播指针转化为多个单播指针,即可把组播操作的数据流按照单播操作方式写到相应的逻辑队列路径,达到节约存储器资源的目的。该队列管理器通过链表数据结构的头部和尾部来控制指针索引的写入和输出。最后,在Xilinx的xc6vlx130t FPGA进行了综合实现,结果显示,该方案相比基于指针复制的队列管理器,在8端口的交换机中存储器资源的使用量要节约22%以上。     

实现变长分组交换的星载交换机中队列管理器的FPGA设计

针对星载交换机中硬件资源消耗受限的情况,该文设计实现了一种可以进行变长分组调度的队列管理器电路,详细介绍了各个模块的设计思想和工作流程。使用Verilog HDL编程实现各个模块的功能,并通过ModelSim前仿真得出,该电路逻辑可实现,能够满足队列管理器的功能设计要求,具有较高的效率。     

一种双端口CICQ交换机的分组调度方案

Internet 中的交换机面临着高速交换和提供QoS保证的双重挑战,前者要求交换机的缓存以线速工作,后者要求交换机能完全模仿输出队列交换机。目前交叉点缓存交换机仿真输出队列交换机的方案需要交换机内部加速2倍,对硬件实现要求较高。该文利用双端口技术,提出了一种新型的交叉点缓存交换机结构,理论分析说明,该变长分组交换机在无需内部加速的情况下能够仿真输出队列交换机,并且交叉点缓存的需求是有下界的,从而表明该交换结构适合高速交换。     

ATM网络中面向ABR服务的一种流量控制机制

在ATM网络有效和稳定的运行过程中,拥塞控制起着重要的作用.对此,本文提出一种方法来设计基于速率的流量控制机制以便调节ABR服务并有效地控制网络拥塞.目标是在多个竞争用户间公平分配可用链路带宽、维持瓶颈结点的队列长度在希望值.该机制基于最小节拍(DR)控制并具有非常简单的结构.仿真结果表明,该控制机制是公平的并且具有快速收敛、无振荡和高链路带宽利用率的优点.     

一种新的基于旁路队列Banyan交换的ATM交换机结构的设计与性能分析

提出了一种新的基于旁路队列Banyan交换的ATM交换机结构,既适合于单播情况,又适合于多播情况,复杂度也比较低。本文详细讨论了交换机吞吐量的一种新算法,并依据此算法对该交换机进行了性能分析。     

一种基于区域缓存的BitTorrent流量控制机制

以BitTorrent为代表的P2P应用流量已占据电信运营商网络流量的60%以上,由于BitTorrent客户端主要依据上传速度来选择传输节点,并不能检测到同一区域网络中存在具有相同数据的客户端,导致经常出现通过网间路由器的重复流量,降低了带宽的使用效率。提出通过设置透明的代理tracker服务器和设立分布式的peer缓存管理系统,使得将BitTorrent流量尽量控制在区域网络范围内,减少通过骨干路由的流量,同时使得BitTorrent客户端也能得到更快速的下载。     

ABR业务流量控制的一种智能机制

本文提出了一种ＡＢＲ业务模糊流量控制机制,仿真结果表明它有效地避免了网络阻塞,在网络的吞吐量上要高于强比例速率控制算法（ＥＰＲＣＡ）。该机制与连接业务的特性无关,且不需要改变有关ＡＢＲ闭环反馈的流量控制结构,这为算法的实际应用提供了前提。     

一种高速报文分合路单元的设计与实现

文章根据核心网路由器的高速设计要求，从节约FPGA资源的角度出发，提出了一种高速报丈分合路单元的设计实现方法，在FPGA资源和报文处理速度之间找到了一个平衡点，利用有限的FPGA资源达到了10Gbps的线速转发指标，有效的解决了资源与速度互换的矛盾。     

一种动态矩阵控制仿真软件的设计与实现

本文主要将动态矩阵控制算法和GUI界面相结合,开发出动态矩阵预测控制软件,实现动态矩阵控制算法的控制仿真。仿真结果证明,对于单输入输出的对象,基于对象阶跃响应模型的动态矩阵预测控制具有很好的控制效果。     

智能家居总线式控制开关的设计与实现

智能家居是一个多功能的技术系统,其中智能开关控制家庭内部照明或者其它家电,是智能家居系统的一项重要技术。利用单片机可以实现开关的集中或者分布式控制、网络控制或者电话远程控制。通过AT89S52和AT89C2051将二进制数据送给MT8880变成双音多频信号传输到总线,同时MT8880接收总线上的双音多频信号并解调出二进制数据,实现了智能总线式开关,满足了智能家居系统的要求。     

卫星速率自适应系统中流量控制机制的设计

针对大气层因降雨会导致无线信号衰减,而随着频率的升高,降雨对信号的衰减会显著增加的问题。提出了一种适用于卫星速率自适应系统的流量控制方法。该方法对令牌漏桶算法进行改进,通过多分组累计比较的方式,保证每个业务流对带宽使用的确定性。实验结果表明,应用该方法的速率自适应系统对超额占用带宽的业务进行有效地限制。本方法已在FPGA上实现,具有复杂度低和资源占用少的优点。     

卫星网络管理系统控制信道设计

设计了一套用于卫星网络管理系统的控制信道。采用TDM/TDMA专用控制信道和复接控制信道互为备份的方式保证信息传输的畅通,2种信道都可保证卫星网管所有功能的完成。主用TDM/TDMA专用控制信道,一旦专用信道中断,采用复接控制信道。复接控制信道与业务复接在一起利用业务信道传输网管信息。TDM/TDMA专用控制信道由链路适配器和突发卫星调制解调器组成,重点描述其设计方案。     

EPON的一种流量控制方法

在EPON系统中,由于接收缓存区深度的限制,OLT和ONU中将经常出现不同程度的帧丢失现象,通过分析可以发现现有的一些机制对解决这个问题不是很有效。提出了一种机制,可以很好地解决帧丢失的问题,并且实现电路很简单。     

面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制

针对GEO卫星网络带宽时延积较大、拥塞控制机制不完善的问题,提出了一种面向GEO卫星网络的多速率多播拥塞控制机制MMCCM_GEO.首先,在保证接收端请求速率最大化的前提下,将GEO卫星网络中的多速率多播问题转化为非线性优化问题,并采用改进的模拟退火算法对其求解,得到了最优的接收端请求速率.其次,通过采用代理节点实现反馈信息的汇集与丢失数据的恢复,有效地解决了反馈内暴及数据恢复问题.仿真结果表明,与目前GEO卫星网络中典型的多速率多播拥塞控制机制相比,本文的拥塞控制机制有效地提高了数据吞吐量和带宽利用率,降低了GEO卫星网络中的数据传输时延,同时也具备了更好的可扩展性.     

星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AIS通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对相关理论结果进行了仿真。     

直流电渗流在微通道内的控制与仿真研究

双电层是电渗流形成的关键因素,通过分析双电层的产生过程,解释了电渗流的形成机制,探讨了与直流电渗流形成相关的Poisson-Boltzmann方程、Laplace方程及Navier-Stokes三个基本控制方程,并建立了与之相关的数学模型。通过对各控制方程边界条件的分析及合理简化,分别对zeta电势、外加垂直电场电势进行了求解和仿真,并且对zeta电势、外加垂直电场电势进行耦合求解,得到了直流电渗流在微通道内的流速表达式,并分析了微流体的特性参数、zeta电势、外加垂直电场电势对电渗流流速的影响,结果显示通过增加zeta电势可以有效降低微通道两端施加的垂直电场电压。     

基于STK的双层卫星星座设计及仿真

轨道与星座的设计是整个卫星通信系统设计的基础,合理的轨道设计与星座配置方案可以显著提高系统的整体性能。结合GEO卫星处理能力强,LEO卫星星地时延小的特点,以提供全球实时接入为目标,提出了一种由LEO卫星提供全球覆盖的GEO/LEO双层卫星网络星座设计方案。运用卫星覆盖带分析方法,确定由48颗LEO卫星完成全球覆盖。通过在STK仿真环境下进行计算机仿真验证,得到所设计的卫星星座可完成全天时全球覆盖。     

中国低轨卫星星座组网设计与规划

针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基础,结合我国当前实际,在假定任务背景下,研究了第一阶段4颗卫星的优化部署方案,并利用STK对不同设计方案的覆盖性能进行了仿真和对比分析,验证了连续覆盖型星座的优势,为我国低轨卫星通信系统的组建提供了参考。     

磁悬浮进给机构的PID控制及仿真试验

采用磁悬浮技术把运动部件悬浮在运行导轨之上，利用直线电机无接触驱动运动部件，从而实现机构的进给运动，该运动无摩擦和磨损，是一个无阻尼系统。选用合理的增益系数后，运用PID控制技术可对机构的进给运动进行精确的控制。仿真结果与精度分析表明，磁悬浮无阻尼结构有利于改善进给机构的位移输出动态性能，提高运动控制精度，控制精度误差不大于0．6μm或0．2μm。