移动自组网多速率MAC协议吞吐量分析及优化

针对移动自组网（MANET）多速率媒体接入控制（MAC）协议吞吐量和公平性偏低问题,推导不同发送速率节点吞吐量表达式,定量分析限制协议性能的关键在于低速率节点和高速率节点信道占用时间的不公平性。基于时间公平性最大化考量,在不影响低速率节点性能的前提下,提出低速率节点竞争窗口和分组长度最优化两种机制,最大化高速率节点吞吐量,使网络饱和吞吐量最优。实验结果表明,发送速率为1 Mb/s和11 Mb/s且Jain公平索引值最大时,低速竞争窗口仿真和理论最优值为320和340,分组长度为64 B和60 B,且低速节点吞吐量基本不变,但饱和吞吐量理论值比仿真时高0.2~0.5 Mb/s,公平性和吞吐量均得到改善。     

APON中155Mb/s突发式收发模块的设计及测试

主要研究APON中155Mb/s突发式光收发模块及其测试。对突发式光发射模块中的自动功率控制电路提出了采用峰值功率控制的方法;对突发式接收模块采用了注入锁相环法的快速同步技术和直流耦合的动态阈值判决方案;设计了信号模拟产生器测试系统检测所研制的收发模块的性能。     

基于最大加权队列的终端到终端通信时延感知跨层设计算法

基于李雅普诺夫(Lyapunov)优化理论的最大加权队列(MWQ)控制策略是一种可以获得队列稳定性和最优时延性能的跨层控制方法.针对终端到终端(D2D)通信业务具有实时性和时延感知低时延的要求,MWQ算法综合考虑物理层的信道状态信息(CSI)和MAC层的队列状态信息(QSI),以最大系统吞吐量为目标函数,动态地控制D2D节点的功率.提出了基于D2D通信的MWQ算法,将MWQ算法与固定功率分配算法、基于CSI算法、基于QSI算法等已有算法进行比较.仿真结果表明,MWQ算法在数据包平均到达率高于10 Mb/s时,能减少约0.5 s的平均时延;在平均时延相同时,能减少约26dB的功率.该算法具有使D2D通信保持低时延的良好性能,为实现低时延的D2D通信提供了一定的参考.     

IEEE 1394b VersaPHY的IP核设计与实现

文章提出了VersaPHY的IP核的实现方案;根据VersaPHY协议,分析了VersaPHY的标签、数据包和寄存器,完成了VersaPHY的IP核设计;在Altera QuartusⅡ开发平台上,结合Verilog HDL语言和其自带的IP CORE实现了VP-Label寻址的数据包(读请求包、读响应包、写请求包、写响应包)的接收和发送;最后借助于QuartusⅡ集成开发环境提供的SignalTapⅡ逻辑分析仪进行验证,结果表明,该系统可以实现不同速度(100Mb/s、200Mb/s、400Mb/s、800Mb/s)的VersaPHY的数据包的传输,工作稳定可靠,满足实际应用需求。     

ATM交换机高速线路接口的分析与设计

文中研究了ATM交换机中输出/输入高速线路接口的实现方法。在参考文献[1]的基础上,给出了在ATM交换机中155.52Mb/s光电接口电路的设计与具体实现方案,提出了622Mb/s电信号线路接口的分析模型,解决了622Mb/s线路接口的实现问题,具体分析了ATM交换机中高速信号的传输特性,给出了实现ATM交换机传输模块的技术要求,并阐述了实现的具体方案及电路调试中的技术问题。     

基于NI PCI Express数字I/O卡的高速数据传输实现

针对软件无线电系统中数据实时处理和高速传输的要求,设计了一种基于NI PCIExpress接口的高速数据传输方案.利用NI公司的数字I/0卡以及配套驱动开发软件搭建开发平台信号调理设备和微机间的数据通过PCI Express接口以DMA方式进行传输.数字I/0卡的32通道双向并行数据传输速率高达50 Mb/s.该方案实现了灵活的数据传输控制、精确的时钟同步以及可靠的数据容错功能.工程实践验证了该方案的有效性和可靠性.     

吉比特MAC接口IP软核的分析与研究

MAC(Media Access Control)层位于网络结构七层协议中的数据链路层,控制局域网中的多个节点对共享介质的访问,保证相邻节点之间数据的可靠传输。本文介绍一种吉比特MAC接口的结构,该MAC采用基于描述符传输的DMA(Direct Memory Access)和双通道的MTL(MAC Transaction Layer),在半双工模式下支持10/100 Mb/s、全双工模式下支持10/100/1 000 Mb/s的网络数据传输速率。     

LTE中femtocell的下行功率控制算法

3GPP长期演进(LTE)系统中femtocell密集部署时,femtocell之间会存在较强干扰,针对femtocell的下行干扰,提出了一种基于路损的自适应功率控制算法。根据设定的信干噪比(SINR)门限值,给femtocell用户设置调整标志,再通过上行信道发送给femtocell,femtocell根据用户的路损及分配的资源块选择初始调整因子,以控制用户SINR为目的,根据收到的调整标志对发射功率进行自适应调整。仿真结果表明,该算法很好地控制了femtocell用户的SINR,femtocell用户平均吞吐量比无功率控制情况下至少提高了1.7Mb/s。同时表明,femtocell部署越密集,控制效果更加明显。     

基于RocketIO的高速图像数据光纤传输的实现

高速图像数据传输一直是航天遥感器发展的瓶颈,针对此问题设计基于Xilinx的Virtex-Ⅱ Pro系列FPGA内嵌的RocketIO收发器硬核,应用于航天遥感器中的高速图像数据传输系统,通过8位并行120Mb/s的数据转为960Mb/s的串行数据的实验结果和仿真结果验证了其可行性、准确性和可靠性.     

RTAI下的网络报文捕获平台

针对传统报文捕获机制中内存拷贝冗余、中断处理及上下文切换频繁等弊端,提出在用户空间控制报文传输的思想,采用实时Linux内核及零拷贝思想对网卡驱动进行改造。捕包平台在捕获64 Byte及1 500 Byte的报文时,吞吐量分别达到了473 Mb/s和943 Mb/s,实验结果证明,与传统报文捕获平台相比,新平台的性能有显著提高。     

基于WINCE5.0环境下的LAN91C111驱动程序开发

网络在工业控制领域的应用日益广泛,嵌入式以太网具有良好的应用前景。为了在工业控制系统中实现百兆网络的通信,凭借LAN91C111的MAC+PHY接口特性,利用ARM920T处理器S3C2440在WinCE5.0下编写驱动程序控制LAN91C111,结果表明,该驱动能很好地运行在WinCE5.0平台上,利用Lan91C111有效的实现了百兆网络通信。文章介绍了SMSC公司生产的嵌入式以太网控制器LAN91C111的原理和主要特点,给出了LAN91C111和S3C2440构成嵌入式以太网接口的设计实例,并j说明了硬件和软件设计。经过实验证明,采用该设计方案的产品,运行稳定,该方案具有较高的性价比和实用价值。     

Protocol performance measurements in a heterogeneous network environment

Reported are comparisons of TCP-, XTP¹- and UDP throughout measurements over an ATM inhouse network, the STM based part of the BERKOM^{, 2} B-ISDN and a CSMA/CD LAN. The impact of concurrent processes on the throughput performance was observed. XTP has been found to perform as well as and in some situations better than TCP/IP. Both XTP and TCP achieved about 8 Mb/s over Ethernet (ftp ˜ 8.7 Mb/s) and more than 17 Mb/s over a 140 Mb/s STM-channel of the BERKOM B-ISDN network (ftp up to 16 Mb/s). TCP/IP throughput performance on the basis of the latest Fore ATM system release available (SBA200 series) revealed a substantial increase in performance compared to previous releases of the Fore ATM network adapter. Experiments have shown that average throughput rates of up to 59 Mb/s are achievable with a SPARCstation 10 based ATM endsystem.     

WiMAX Mesh网络混合调度下的QoS保障

在WiMAX Mesh网络中,资源分配可由集中式和分布式2种调度机制完成,但多数QoS研究只针对一种调度机制。针对上述情况,提出结合2种调度机制的QoS保障机制CDCSQ,针对不同的服务采用不同的调度机制以改进QoS,其中,集中式调度用于保证实时服务,分布式调度确保Mesh内部节点的直接通信。模拟结果表明,该机制比IEEE 802.16标准中的服务延迟小。     

基于Ad Hoc网络的DWRR亏损数的传输分析

Ad Hoc网络分层结构中的簇头节点，因担负类似于路由器的数据转发功能，其具有的队列调度机制决定了数据包的传输能力、延迟和网络的QoS．本文在亏损加权轮循(DWRR)队列机制基础上，通过业务流组合最佳拟合亏损数来优化其数据传输量，减少端到端的发送时间和延迟时间，理论分析和模拟结果表明该算法具有优越性．     

DM642嵌入式网络接口开发设计

给出了一个基于TMS320DM642 DSP芯片的嵌入式网络实现方案，实现了在大规模信号处理情况下的100Mb/s网络数据传输接口，给出了硬件连接框图和软件流程。同时对DM642网络接口设计过程中的相关问题进行了讨论，如与硬件兼容问题、初始化问题、中断和同步问题、内存溢出问题等，并给出了相应的解决办法。     

基于网络处理器的网络信息审计系统

传统基于通用处理器和ASIC的解决方案无法兼顾网络信息审计系统对高性能和灵活性的要求。该文以网络处理器IXP2400为例,对基于网络处理器的信息审计系统结构进行了研究,阐述了其数据处理机制、资源分配和核心关键技术。利用Radisys公司的接口卡ENP-2611,对提出的系统结构进行了实现,并研究了基于网络处理器的高效中英文多模式匹配算法。试验表明,系统的处理速度约为500Mb/s,和已有的实现相比,在性能上有较大程度的提高。     

多服务WiMAX系统的调度与资源分配策略

基于IEEE802.16标准的WiMAX技术已成为宽带无线接入的主要技术,IEEE802.16标准没有规定调度和资源分配策略,网络运营商可以自行选择。根据用户需求并考虑信道条件的影响,提出基于NS2的扩展WiMAX系统级仿真平台,给出一种公平有效的调度与资源分配策略。仿真结果证明该策略可以满足多种服务流的QoS需求并最大化系统吞吐量。     

Efficient algorithms for block-cyclic array redistribution betweenprocessor sets

Run-time array redistribution is necessary to enhance the performance of parallel programs on distributed memory supercomputers. In this paper, we present an efficient algorithm for array redistribution from cyclic(x) on P processors to cyclic(Kx) on Q processors. The algorithm reduces the overall time for communication by considering the data transfer, communication schedule, and index computation costs. The proposed algorithm is based on a generalized circulant matrix formalism. Our algorithm generates a schedule that minimizes the number of communication steps and eliminates node contention in each communication step. The network bandwidth is fully utilized by ensuring that equal-sized messages are transferred in each communication step. Furthermore, the time to compute the schedule and the index sets is significantly smaller. It takes O(max(P, Q)) time and is less than 1 percent of the data transfer time. In comparison, the schedule computation time using the state-of-the-art scheme (which is based on the bipartite matching scheme) is 10 to 50 percent of the data transfer time for similar problem sizes. Therefore, our proposed algorithm is suitable for run-time array redistribution. To evaluate the performance of our scheme, we have implemented the algorithm using C and MPI on an IBM SP2. Results show that our algorithm performs better than the previous algorithms with respect to the total redistribution time, which includes the time for data transfer, schedule, and index computation     

大流量网络平台下并行数据库的设计与实现

随着计算机网络的迅猛发展,网络速度已经从10Mb/s、100Mb/s达到了1Gb/s,因此,一般工作在网络平台下的数据库随着数据量的增加,往往难以满足用户的需求。因此,该文将并行处理与数据库技术相结合,设计并实现了应用于大流量网络平台的并行数据库。