分布式交互系统中连续媒体的延迟一致性模型

随着多媒体和网络技术的发展,分布式交互系统被广泛应用.在这种系统中,多个客户端通过局域或广域网交互连接.为使响应时间短,本地节点产生的操作立即在本地执行,并广播到其他远程节点执行.在该系统中,一致性维护是一个关键问题,而文献中研究的一致性问题几乎都是基于不连续媒体的.通过一个实例,指出连续媒体中的一种不一致问题.虽然该问题可以通过绝对一致模型解决,但绝对一致模型应用在广域网中将导致长响应时间.为解决绝对一致模型中响应时间过长的问题,提出了延迟一致性模型(简称为DCM模型).在DCM中,如果节点i产生了作用于对象x上的操作,该操作到达远程节点后强行延迟一段时间并要求在统一规定的时间执行.通过该方法,对象x在其他远程节点上的状态将最终保持一致.DCM很灵活,因为不同的对象可以有不同的强行延迟时间.如果分布式交互系统建立在实时网络上,这种强行延迟时间将成为实时通信中实时消息调度的重要参数.     

基于对象存储文件系统的协作式缓存一致性策略

基于对象存储文件系统引入了客户端缓存机制以加快文件访问速度,由此也带来了缓存数据一致性问题。针对多客户端访问共享文件时缓存更新策略存在的延时、网络和服务器负载过大及网络消耗大等问题,基于Lustre对象存储文件系统实现了一种改进的协作式缓存一致性策略。实验结果表明,改进后的缓存更新策略,不仅可以保证缓存数据的一致性,而且减少了客户端与服务器交互次数,降低了访问延迟,提高了系统I/O性能。     

VML在ArcIMS中的应用

采用ArcIMS的HTML Viewer进行网络数据发布时,由于客户端的每一个操作都被发送到服务器端进行处理,因而影响了客户端地图浏览的速度,增大服务器的处理负担。针对该问题,采用VML(矢量标记语言)来改进网络浏览的速度,提高用户交互的友好性。     

成品油管道SCADA系统的跨平台时间同步技术

在具有实时性要求的管道SCADA系统内,由于不同平台的设备晶振时钟不一致、网络传输延迟等因素,导致时间的准确性难以保证,严重影响了生产数据传输的及时性和有效性.介绍一种基于GPS时钟源、NTP协议和CIP协议构建实现跨平台的SCADA系统的主动对时体系的方法,保证了系统内网络设备、服务器、客户端以及现场的PLC的时间的准确性与一致性,实践证明,该方法有效可行.     

面向数据分析的Web页面静态化方法研究与实现

Web应用系统多采用动态网页技术,通过客户端页面频繁与服务器交互完成动态数据展示,但对大型分布式系统而言,频繁的数据交互给后台服务器带来沉重负担,不但影响系统正常运行效率同时也加重网络负荷。结合南方电网超高压输电公司与各基层单位网络系统分布式架构,提出一种Web页面静态化方法,在不影响系统响应速度、各级数据一致性、系统可连续访问的前提下,实现超高压输电各级单位静态报表的多点存储,减轻系统及网络负荷,避免多级用户数据不一致、跨地域网络间断等问题。     

基于SVG的Web图文信息发布系统

分析了SVG矢量图形的适合于Web的特征,通过对Web图文信息系统的结构的研究,提出了一种基于SVG的Web图文信息系统解决方案,并采用JavaScript实现客户端基本交互操作和对客户端SVG图形的动态改变。通过减少客户端与服务器端之间的交互和信息传输的数量,解决了图文信息系统中网络负担重的问题,加快了系统反应的速度。     

视频点播系统中客户端的缓存管理和码率控制策略研究

在视频点播(VideoOnDemand,VOD)系统中,由于网络延时和抖动的影响,使得接收到的数据包存在延迟和失序的问题;同时作为实时交互系统,还存在系统两端速率的匹配问题。文中针对VOD系统实现中的这两个问题,讨论了可行的解决方案:客户端的缓存管理和基于客户端的码率控制策略。在实验系统上的运行结果证实了笔者提出的方案的有效性。     

网络游戏引擎中同步技术研究综述*

由于网络游戏依托于现有的互联网技术,网络传输中的延迟、出错等问题总是不可避免的,因此游戏中状态的同步便是一个很大的问题。讨论了LockStep同步算法、Bucket同步算法、TimeWarp同步算法、基于DR的Bucket同步算法以及客户端预测等几种网络引擎同步技术,并在此基础上总结出在设计同步策略时应考虑的若干问题。     

基于兴趣域的自发式时钟同步方法研究

网络中信息传输延迟以及各节点时钟的不同步将降低信息交互的实时性,从而导致时空不一致,需要时钟同步.首先分析了分布式网络中常用的时钟同步技术的优缺点,以及他们各自得适用范围,然后结合分布式虚拟系统的特点,提出了基于兴趣域的自发式时钟同步方法,阐述了其基本原理,介绍了同步定时在分布式网络系统中的实现方法,并设计了一个试验环境进行了验证分析,其性能分析结果表明提高了系统的一致性,最后指出了今后继续研究的方向.     

一种基于回调滞后的事件定序新算法

在分布式虚拟环境(DVE)中，各节点的时间和事件处理顺序的不一致，将严重影响仿真结果。为解决这些不一致问题，分析了DVE中不一致问题产生的原因，给出了一种软件时钟同步的方法，解决了时间一致性问题；提出了一个基于回调滞后的事件定序新算法，解决了因网络延迟而造成的事件处理顺序的不一致问题。将这些方法初步应用于分布交互仿真系统一综合仿真系统(Synthetic Simulation Sysem，SSS)中，系统的运行结果证明了这些方法的有效性。     

MobiGATE: a mobile computing middleware for the active deployment of transport services

The use of gateway proxies is one important approach to facilitating adaptation across wireless and mobile environments. Importantly, augmented service entities deployed within the gateway proxy residing on the wired network can be composed and deployed to shield mobile clients from the effects of poor network characteristics. The usual approach to the static composition of service entities on the gateway proxy is to have these service entities interact with each other by explicitly invoking procedures on the named interface, but such a tight coupling of interfaces inhibits the flexible composition and adaptation of the service entities to the dynamic operating characteristics of wireless networks. In this paper, we present a mobile gateway for the active deployment of transport entities or, for short, MobiGATE (pronounced Mobi-Gate). MobiGATE is a mobile middleware framework that supports the robust and flexible composition of transport entities, known as streamlets. The flow of data traffic is subjected to processing by a chain of streamlets. Each streamlet encapsulates a service entity that adapts the flow of traffic across the wireless network. To facilitate the dynamic reconfiguration of the streamlets, we advocate applying the concept of coordination as the unifying approach to composing these transport service entities. Importantly, MobiGATE delineates a clear separation of interdependent parts from the service-specific computational codes of those service entities. It does this by using a separate coordination language, called MobiGATE coordination language (MCL), to describe the coordination among streamlet service entities. The complete design, implementation, and evaluation of the MobiGATE system are presented in this paper. Initial experimental results validate the flexibility of the coordination approach in promoting separation-of-concern in the reconfiguration of services, while achieving low computation and delay overheads.     

飞行模拟器联网仿真中的视景图像抖动研究

基于某型战斗机飞行模拟器系统进行分队战术对抗模拟训练时,发现从本地模拟器视景中观察邻近的远程模拟器时被观察的实体会出现图像抖动现象,严重影响了虚拟仿真的沉浸感。首先介绍了该仿真训练系统及出现的视景图像抖动现象;接着分析了内在原因,指出模型仿真粒度的差异性和网络延迟的随机性共同作用会导致分布式系统中的不同节点出现时空不一致,该现象进一步导致了节点间仿真数据相对值出现高频抖动,当抖动平均幅值超过阈值时会在视景中表现为视觉上的图像抖动,测量了抖动阈值和实体间相对距离的关系,并论证了对相对数值进行平滑是消除视景抖动的正确途径;最后提出了基于加权滑动平均滤波的视景图像抖动消除方法并验证了其有效性。     

多分辨率仿真中一致性问题研究

在多分辨率仿真中，当不同级别分辨率实体交互时会出现一致性问题，它的产生是由于建模人员还没有找到一种很好的方法，去描述同一实体在多个分辨率级别间的相互关系而导致的，即使在同一分辨级别中也可能发生不一致性问题，分析了目前建模方法存在的问题，提出了解决一致性问题的CM方法，CM方法主张使用多分辨率实体（MRE）的概念来替代聚合实体（AE）和解聚实体（DE），以一致的方式在指定的分辨率级别描述被仿真的对象，当有请求时，及时提供任意级别的属性绑定，建立了映射函数和一致性模型，较好地解决了属性集数据的识别，时间的一致性和映射一致性等关键问题。     

相对延迟保证在Apache服务器上的实现

基于反馈控制的理论,针对Windows平台下Apache服务器的MPM模型,设计了一个反馈控制器。控制器通过动态调整不同类型客户的服务线程比例,保证了高优先级客户较快得到服务器响应而不同类型客户的延迟比不变,从而实现了Apache服务器的相对延迟保证。测试结果表明,即使在客户数量急剧变化的情况下,改进后的服务器仍然能够达到较好的相对延迟保证。     

工业无线网络Krylov子空间估计与动态信道选择

在工业无线传感网络中,信道性能要进行估计,工作信道要进行选择,以保证通信的可靠性。以分析工业环境噪声为基础,建立Krylov子空间频率选择接收信道模型,并分析信道中接收信号的时空性能。根据信道估计分析,提出使用时延判断信道的优劣的动态信道选择方法。实验数据表明,该方法能提高有效通讯距离2 m左右,减少丢包率30%以上。     

分布式仿真多分辨率建模方法及一致性维护

在分布式仿真中,同一实体的多个分辨率模型并发以及不同实体的各个分辫率模型之间的交互会导致数据表现不一致的问题。在分析现有多分辨率建模方法的基础上,提出了适应分布式仿真环境的不同分辨率模型的树状结构建模方法,其主要由聚合级实体模型和平台级实体模型组成。为解决树状结构建模方法中不同分辫率模型的数据表现不一致问题,将不同分辨率模型间的交互看成分布式数据库中的事务,由此提出了一个嵌套两段式提交协议算法来有效解决不同分辨率模型的一致性维护问题。     

物联网中基于Multi-Agent的物间动态关系发现

物联网中存在大量异构关系的实体，其信息间的交互造成了物联网的内在矛盾。针对这一问题，提出将物联网中实体抽象化为对应的Agent，并以个体人为中心，利用本体的语义匹配及改进的物间动态关系计算方法，计算出针对个体人的物间动态关系；将原本异构的实体关系转化为Agent间基于动态关系紧密度排序的网络关系。经实验验证，该方法构建的关系网络可明显改善异构实体间交互的矛盾，而且相比原有类似方法，该方法解决问题的准确率和误差率均有改善，说明了该方法的准确性和可行性。     

Fast Bitstream Switching Algorithms for Real-Time Adaptive Video Multicasting

Bitstream switching among multiple bitstreams encoded at different bit rates is an effective way to address the bandwidth variation issue in transmitting multimedia over the Internet or wireless networks. This paper proposes two new fast real-time bitstream switching algorithms that aim to minimize the drifting error, while avoiding the problems of long delay, high complexity and bit-rate overhead for storage and transmission that often occur in prior solutions. The basic idea is to choose a switching point in a neighborhood with the highest encoding quality, within a switching window determined by the switching delay constraint. We show that they can significantly outperform a simple switching algorithm, and achieve performance that is closer to an offline mean-square-error-optimized bitstream switching solution, when compared to our previous work based on the similarity of the reference frames. The proposed schemes are especially useful in the scenario of real-time multicasting over dynamic heterogeneous networks, where multiple bitstreams with different bit rates are generated on the fly and dynamic bitstream switching is required for individual clients     

一种基于时隙划分的三层卫星网络QoS路由协议

提出了一种基于低轨/中轨/高轨（LEO/MEO/GEO）卫星网络体系结构（TLSN）和时空分割思想的QoS路由协议（TDRP）,详细阐述了时空分割思想和时隙优化方法,重点研究了QoS路由的实现框架和路由算法（BDA）的实现原理.在此基础上,卫星网络体系结构和路由协议的性能得到了详细分析和仿真验证.相同负载情况下,TLSN中端到端时延和时延抖动性能明显好于LEO卫星网络;同Dijkstra算法相比,BDA算法在端到端时延、时延抖动、丢包率、吞吐量方面具有更好的QoS保证能力.