基于区块链的星间通信网络安全加密控制系统设计

目前设计的星间通信网络安全加密系统加密深度低,导致通信误码率高,无法保证星间通信网络安全;引入区块链技术设计一种新的星间通信网络安全加密系统;选择性能最优的LEO类型的卫星放置在中层的卫星网络通信轨道中,其他类型的LEO卫星则各个成为单独的卫星网络分体系,处理主体系中的杂乱通信信号;构建地面用户之间的链路关系及卫星网络链路,实现高阶层卫星通过无线电链路或光纤链路对下一阶层的卫星覆盖,完成系统硬件设计;引用区块链分布式数字化身份加密技术,通过用户使用密钥对公钥的加密保护结构图定位通信网络的状态以及通信网络的加密状态,在区块链公开性的基础上增添了用户的密钥,通过用户的独有密钥使用户使用公共的星间通信网络进行通信,实现星间通信网络安全加密;实验结果表明,基于区块链技术的星间通信网络安全加密系统能够有效提高网络安全加密系统加密深度,降低误码率。     

基于LVDS传输可靠性优化设计

针对LVDS传输初始化建链过程中出现的首帧丢失和干扰导致的误建链问题,对链路传输机理及稳定性进行分析,并从硬件与软件两方面进行优化.软件上采取识别帧头和发送训练帧的方法,改善建链过程;硬件上选用性能更好的隔离芯片,优化差分端阻抗,减小干扰对数据传输的影响.经多次试验证明,优化后的链路可实现480 Mb/s速率下的可靠传...     

基于中断概率的星地网络鲁棒功率控制算法

相较于传统的地面认知网络,星地认知网络链路传输时延较长,因此基于实时信道感知的认知用户中断概率较高。以离散时间马尔科夫链描述授权用户的动态及衰落信道,同时考虑信道转移概率的不确定性,建立基于似然不确定性模型的信道状态马尔科夫链,利用鲁棒的向后递归方法得到离线存储的功率分配矩阵,并对网络中多个用户采用博弈论的方法,进而提出基于中断概率的功率控制算法。仿真结果表明,与RRAP和TS-RS-PA算法相比,该算法在网络延迟存在的情况下能够更有效地降低中断概率并节约能耗。     

基于马尔科夫链的组密钥更新代价分析方法

组密钥管理机制大多基于树结构或星结构。在这两种结构中,成员的加入和离开均对密钥更新代价影响很大。提出基于连续时间马可夫链的代价更新分析方法,利用连续时间马可夫链来模拟成员动态变化,并对星结构和树结构的组播密钥管理方案进行更新代价仿真分析,并比较了两者的性能差异。仿真结果表明,组成员离开的概率和速率是影响星结构和树结构密钥管理方案在密钥更新代价上差异的主要因素。因此,在动态变化的环境下,应使用星结构和树结构相结合的组密钥管理机制。     

基于导航星座的天基光网络拓扑设计与仿真北大核心CSCD

针对北斗导航星座异轨面激光链路通信距离远、多谱勒频移严重、动态变化剧烈、影响通信定位精度的问题,提出了一种考虑通信距离和多谱勒特性的星座拓扑设计和优化方法。建立了北斗全球星座异轨星间链路运动模型,分析了多谱勒频移、多谱勒速度和多谱勒加速度的变化规律;建立了激光链路通信距离优化模型并提出了优化后的拓扑设计方案。仿真结果表明,优化后的拓扑方案能够降低通信成本,同时在保证网络通信时延性能恶化不超过4%的情况下对单星建链数量进行简化,降低了系统建设成本。仿真结果表明,上述方法是一种经济可行的星座拓扑设计方案,为空间信息传输优化提供了参考。     

基于区块链的网络数据共享系统设计

针对当前的数据共享系统,数据共享的安全性存在隐患,且运行基本开销较大。为解决这一问题,设计基于区块链的网络数据共享系统。结合区块链技术和分布式技术建立系统共享框架。使用Word2Vec算法命名网络数据,并基于区块链实现数据存储与访问。设计数据访问的授权机制和认证机制,保证区块链传输数据安全。对系统进行测试,所设计的系统在攻击状态下的最大泄露比仅为1.34%,且运行占用的时间更短,空间资源更少,性能表现良好。     

基于星间链路技术的GEO卫星定轨精度分析

地球静止轨道(GEO)卫星具有对地静止的特性,GEO 卫星应用日益增多,在高分辨率对地观测、气象、通信等领域都发挥着越来越重要的作用,对其轨道确定的需求也越来越高,研究GEO卫星的高精度定轨技术迫在眉睫。传统方法中利用地面站对GEO卫星实现实时自主定轨存在系统误差大、观测几何差等问题,导致星地测量的误差在定轨过程中被放大的倍数急剧增加,影响了GEO卫星定轨精度的提高。利用GPS卫星实现对GEO卫星的定轨时存在可见GPS卫星数量少,接收到的信号微弱,测量精度不够的问题。星间链路具有对GEO卫星观测几何好、测量精度高的优点,为GEO卫星定轨开辟了新思路。针对在星间链路资源有限情况下如何选择MEO卫星组合与GEO卫星进行建链的问题,以星间链路构型的PDOP值为优化指标,对MEO卫星对PDOP值的影响进行了分析,提出了遍历选星、直接选星、迭代选星三种链路资源配置策略,确定与GEO卫星进行建链观测的MEO卫星组合,并用仿真方法对三种算法进行验证,结果表明,提出的迭代选星的链路资源配置策略,能将GEO卫星的定轨精度维持在7~40m以内,同时将星间链路的使用效率提高5~120倍。     

基于不确定图的网络漏洞分析方法

网络漏洞分析是提高网络安全性的重要基础之一.以主机为中心的漏洞分析方法可在多项式时间内生成攻击图,但是没有考虑网络链路本身存在的不确定性.提出了一种基于不确定图的网络漏洞分析方法,采用链路不确定度以准确地描述网络链路状态,使得求解最佳利用链成为可能.在此基础上,提出了一种时间复杂度为O(n4)的不确定攻击图生成算法;基于不确定攻击图提出了一种时间复杂度为O(n3)的最佳利用链生成启发式算法.实验结果表明,该方法能在可接受的时间内生成不确定攻击图,找到一条攻击效益最佳的漏洞利用链.     

马尔可夫链用于仓储建模与仿真

该文从马尔可夫吸收链概率矩阵元素的多步转移情况出发,很简明地推导了马尔可夫吸收链的变化规则,明确了吸收链基矩阵与非吸收子阵的关系以及吸收概率矩阵与吸收链基矩阵的关系,然后根据仓储状态的马尔可夫性质建立了仓储数学模型,研制了计算机仿真软件,在软件平台上,只要给出库存初始参数和出库随机分布就可以清楚地看到库存量动态变化过程,并预测达到库满或库空所需时间,从而使仓库管理更趋科学。     

星地量子密钥系统中量子比特率分析与仿真

量子比特率是衡量一个量子密钥系统性能优劣的重要参数之一.通过研究星-地量子密钥分配系统中量子链路的持续时间,分析了量子链路持续时间内地面站天线俯仰角的变化情况,在此基础上建立了LEO星-地单光子下行链路的星-地量子比特率模型.仿真结果表明,LEO星-地单光子下行链路的星地量子比特率在每次链路的中心时刻达到极大值.星-地量子比特率能够达到实用的要求,进一步验证了星-地量子密钥分配的可行性.     

基于先验概率的性能降级链路推断方法

研究基于布尔网络断层扫描技术辨识网络中性能出现严重降级的链路。将辨识问题归结为最大概率解释问题,提出一种利用链路状态先验概率分布的推断性能严重降级链路的方法。通过计算每种候选链路指派的后验概率,从中选取具有最大概率的指派作为推断结果。理论分析证明了该方法的可行性,仿真实验验证了该方法的有效性和准确性。     

基于先验概率的性能降级链路推断方法

研究基于布尔网络断层扫描技术辨识网络中性能出现严重降级的链路。将辨识问题归结为最大概率解释问题，提出一种利用链路状态先验概率分布的推断性能严重降级链路的方法。通过计算每种候选链路指派的后验概率，从中选取具有最大概率的指派作为推断结果。理论分析证明了该方法的可行性，仿真实验验证了该方法的有效性和准确性。     

基于移动代理技术的移动IP网络中链路快速建立方法

提出了一种新型移动IP漫游切换过程中链路建立方法,通过在移动主机中集成移动代理,并结合MPLS来完成链路建立时的自动信令和自主建立过程,可以改变目前移动IP网络中树状的网络体系结构,使得切换时建立新链路的信令过程大大简化,显著减小切换时延。给出了链路建立过程和性能分析,通过仿真模拟可以减少时延27%~41%。     

逆链路预测方法研究综述

链路预测旨在挖掘或预测隐藏的或即将出现的链路或链接,已被广泛应用到诸多实际网络系统,为用户挖掘潜在的高价值的关联关系.然而,链路预测也可被攻击者用来攻击隐藏的敏感链接,泄露用户隐私,给用户与社会带来难以估量的损失.因此,近年来,链路预测的安全性引起了广大科研工作者的关注,我们称之为逆链路预测问题.逆链路预测的核心思想为...     

基于DSP的短波自适应通信控制器的研制

针对短波通信的不稳定性问题，提出并研制了一种短波白适应通信控制器。该控制器以DSP主处理器TMS320C31为核心，将信号捕捉、自动建链、信道估值技术融为一体，具有白适应选频和高速自适应数据传输等功能，解决了短波电台手动选频和手动切换信道效率低的问题。所研制的产品实际运行平稳可靠，效果良好。     

网络可存活生成树的快速恢复算法

如何应对网络链接失效是具有挑战性的问题之一,通常采用包含两棵生成树的可存活连接来预防链接失效。由于网络数据传输速率的高速增长,当两棵生成树的共享链接失效时,可存活连接中的生成树将全部失效。针对可存活连接中共享链接的失效提出了一种快速恢复算法,该算法通过搜索失效链接的可替换链接集,将失效概率最小的链接加入原可存活连接中的生成树,生成新的可存活连接。实验结果表明,该算法能够在显著降低恢复时间和时间复杂度的情形下,同时保证可存活连接的存活度接近当前网络的最优存活度。当网络节点数在10～100变化时,提出的算法比现有算法在恢复时间上的平均优化高达34.42%,同时在存活度上的误差不超过1%。     

Fault-aware Communication Mapping for NoCs with Guaranteed Latency

As feature sizes shrink, transient failures of on-chip network links become a critical problem. At the same time, many applications require guarantees on both message arrival probability and response time. We address the problem of transient link failures by means of temporally and spatially redundant transmission of messages, such that designer-imposed message arrival probabilities are guaranteed. Response time minimisation is achieved by a heuristic that statically assigns multiple copies of each message to network links, intelligently combining temporal and spatial redundancy. Concerns regarding energy consumption are addressed in two ways. First, we reduce the total amount of transmitted messages, and, second, we minimise the application response time such that the resulted time slack can be exploited for energy savings through voltage reduction. The advantages of the proposed approach are guaranteed message arrival probability and guaranteed worst case application response time.     

Topological design of a distributed computer communication network in a noisy environment

The effect of noisy links is considered in the design of a computer communication network topology. Because of noisy links, and the consequent probability of bit error, additional network traffic in the form of acknowledgement packets and retransmission packets are generated which load the network. A topological design procedure for obtaining a minimum cost network is proposed which satisfies given constraints of overall network delay, maximum delay on a link, throughput and reliability. Traffic priority for different classes of traffic is also taken into consideration in the design. As expected, the network cost increases as the bit error probability of the links increases.     

数据链时隙需求及仿真分析

时隙需求分析是时分多址数据链组织运用的一项重要工作。针对时隙固定占用方式和随机争抢占用方式,从理论上研究时隙需求与响应时间或碰撞概率间的关系,建立相应的仿真模型。理论分析与仿真结果基本吻合,根据仿真结果提出设置优先级的方法,确保紧急消息的及时发送。该分析理论及仿真平台可应用于数据链网络的设计及验证评估工作。     

基于本体的多数据链集成技术研究

鉴于多种数据链并存的现状,需要解决多种数据链的集成问题,以充分发挥各数据链的作用。本文主要研究了多数据链消息的集成技术,提出了一种基于本体的消息集成方法,先采用XML对消息进行描述,然后将该XML文档转换成OWL文档,通过本体映射可以实现消息集成。