基于FC-AE-ASM协议的FC端口性能测试

基于ASM协议的FC网络数据仿真端口能够模拟机载FC网络终端间的通信过程.它通过上层产生各种类型的消息来模拟机载网络通信中的各种事件.这些消息组成不同的FC数据帧后,通过FC端口发送到光纤通道上.完成了基于ASM协议的FC网络数据仿真端口性能的测试,包括吞吐量和端到端的时延分析.通过测试发现,FC仿真端口具有高吞吐量、低延时的特性,适合于机载FC网络设计与验证的开展.     

FC-AE-ASM协议优化设计

参照文献资料对光纤通道FC协议的多种实现方式,深入研究光纤通道-航空电子环境-匿名订户消息FC-AE-ASM协议,基于Xilinx FC-IP核,对FC-AE-ASM协议实现流程中涉及到的ASM消息的接收/发送过程进行优化设计,遵循的原则是尽可能使用硬件电路,减少软件干预,提高协议处理和执行效率,以满足航空电子环境低延迟、实时性需求。最后使用Verilog语言对优化后的协议处理流程进行了实现,Modelsim仿真结果表明,FC链路速率为2.125/1.062 5Gbps时,最大有效载荷的ASM消息最大接收和发送带宽可达到FC链路线速率带宽,能够满足FC-AE-ASM协议实时性的要求,为在航空电子环境中构建嵌入式光纤通道网络提供参考。     

基于PETRI网理论的FC-AE-1553建模与性能分析

光纤通道是新一代网络和总线技术,具有兼容性好、延迟低、可靠性高、传输速度快和传输距离远等优点,以确定与随机Petri网为工具,基于周期消息和事件消息,对光纤通道在航空电子环境的FC-AE-1553网络进行建模仿真,根据仿真计算出FC-AE-1553网络负载和系统的延迟时间两个重要的性能指标,通过对两个指标的性能曲线进行分析,有助于进一步理解航电系统事件消息在FC-AE-1553网络中的传输机制,为综合航电系统的设计和完善提供重要的理论依据.     

FC网络性能测试与研究

为了研究光纤通道用于航空电子系统互连时的网络性能评价问题,需要采用有效的手段对光纤通道网络性能进行测试。在采用轻量IP上层协议通信的光纤通道网络平台上,提出了一种采用ping-pang算法进行光纤通道网络性能测试的方法。通过测试得到了光纤通道网络平均吞吐量和端到端平均延迟时间曲线,并进行了分析。把测试结果和另一种航空电子系统互连首选协议可扩展一致性接口相比较,通过比较发现：光纤通道传输大数据包时具有低延迟、高吞吐量的特性,适合航空电子互连系统中大数据块的传输。对于光纤通道网络性能测试的结果可以作为网络性能评价的重要依据。     

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议（FC-AV）定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势。深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础。     

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议(FC-AV)定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势.深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础.     

基于PETRI网的FC-AE-ASM交换式网络建模与性能分析

新一代航空电子系统从结构上发生了变化,机载系统资源的共享程度越来越高,FC-AE-ASM(fiber channel-avionics environment-anonymous subscriber messaging)协议作为新一代的高性能网络通信协议被引入到航空电系统中;从FC-AE-ASM协议、交换机工作原理出发,以Petri网为工具,建立起网络结构模型、消息传输模型及交换机的工作原理模型;对所建系统模型进行仿真,可得出网络负载和消息延迟等性能指标,通过对性能指标的分析,为光纤通道网络在航空电子环境下的应用提供重要的理论依据。     

FC光纤通道技术研究综述

光纤通道是一个为适应高性能数据传输要求而设计的通信协议,满足系统结构的标准化,适应高速、大量、可靠、有效信息通信和处理的要求,它在新一代航空电子系统中已被广泛采用。基于航空电子系统对航空电子网络的需求,介绍了FC协议的起源与发展、FC协议分层模型、FC传输帧格式,以及FC网络传输支持的错误处理方式和余度管理等,深入分析了基于FC协议构建的网络拓扑结构及其特点,进一步说明了FC网络未来的发展趋势,为基于光纤通道技术的网络构建和网络通信提供了理论依据。     

时间触发光纤通道调度算法确定性分析

光纤通道以其优良性能,成为下一代航电系统的必然选择。但是基于事件触发的消息调度形式限制了对航电系统性能的分析,为提高消息在网络中传输时间确定性,在时间触发协议的基础上,针对光纤通道提出一种时间触发的消息调度算法。通过对交换式网络建模,采用理论和仿真相结合的方法,对先来先服务调度策略和时间触发调度策略进行分析,结果表明时间触发调度算法可以很好地提高网络消息传输的确定性,满足航电系统安全关键消息的传输要求。     

基于FC的视频传输演示模块的设计与实现

光纤通道音视频协议(FC-AV)定义了视频信息在光纤通道FC网络中的传输方法,为视频设备之间的互连提供了一种接口标准,代表了航电系统中视频信息传输技术的发展趋势。FC-AV视频传输演示模块用于基于FC-AV协议视频传输演示系统的搭建,是整个传输演示系统的核心和基础。通过对FC-AV传输演示系统的构建分析,介绍了一种包括多分辨率视频输入信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的封装传输以及多分辨率视频信息输出为核心的传输演示模块。验证了基于光纤通道传输图像信息的方法,为基于FC-AV协议的视频传输系统的搭建提供了参考依据和解决方案。     

分布式星群网络中基于蚁群算法的通信量分类路由

给出了一种分布式星群网络(Distributed Satellite Cluster Network,DSCN)体系架构,阐明了DSCN拓扑变化的特点。在分析网络状态获取方式和路由计算方法的基础上,提出了一种适用于DSCN的基于蚁群算法的通信量分类路由(Ant Colony Optimization Based Traffic Classified Routing,ATCR)算法。ATCR算法将通信量分为时延敏感型通信量A、带宽敏感型通信量B以及提供尽力而为服务的通信量C,并对蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)收敛慢的缺点进行了改进。仿真实验表明,ATCR算法提高了收敛速度,可以有效平衡网络流量。通信量A和C的端到端时延要小于未采用通信量分类的改进ACO算法。由于减少了重负载链路的数量及拥塞引起的丢包,ATCR算法在分组递交率上的表现优于改进的ACO算法。     

基于TDMA的空中自组网MAC层资源调度算法研究

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度算法（M-TDMA）;对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响;最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证;仿真结果表明,在20个网络节点时,网络的最大传输时延小于600 ms,网络吞吐量可以达到4.5 Mbps以上, M-TDMA算法通过高效的资源调度,有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量;     

基于竞争概率的片上网络带宽分配方法

在面向特定应用的片上系统中,不同模块之间的通信量和延迟需求差异很大,均等位宽的链路不能充分利用带宽资源。为此,提出一种非均匀的带宽分配方案,根据流量特征和竞争状况设定各链路的数据宽度,采用异构的互联结构合理分配连线资源并优化吞吐量。实验结果表明,在均匀流量模式下,非均匀位宽的异构网络和同构架构的吞吐量相近,而连线资源节省16%。在热点流量模式下,异构网络能够有效缓解局部拥塞状况,提高网络吞吐量。     

Performance analysis of multimedia based web traffic with QoS constraints

During the recent years, there has been a tremendous growth in the development and deployment of multimedia based networked applications such as video streaming, IP telephony, interactive games, among others. These applications, in contrast to elastic applications such as email and data sharing, are delay and delay jitter sensitive but can tolerate certain level of packet loss. A vital element of end-to-end delay and delay jitter is the random queueing delays in network switches and routers. Analysis of robust mechanisms for buffer management at network routers needs to be carried out in order to reduce end-to-end delay for traffic generated by multimedia applications. In this context, a threshold based buffer management scheme for accommodating multiple class multimedia traffic in network routers has been analysed. This technique effectively controls the allocation of buffer to various traffic classes according to their delay constraints. The forms of the joint state probabilities, as well as basic performance measures such as blocking probabilities are analytically established at equilibrium. Typical numerical experiments are included to illustrate the credibility of the proposed mechanism in the context of different quality of service (QoS) grades for various network traffic classes. This model, therefore, can be used as a powerful tool to provide a required grade of service to a particular class of multimedia based web traffic in any heterogeneous network.     

公用IPv6网络承载服务SLA监测研究

分析了NGI中网络承载服务sIA(NSLA)的应用需求,针时NSLA可能的应用场合及IPv6特点定义了适用于NSLA的QoS参数:IP分组传送延迟(IPTD)、IP分组延迟变化(IPDV)、IP分组传送失败率(IPFR)和IP分组吞吐能力(IPTC),其中IPTC能有效刻画公用IP网段集维持业务流量模式的能力.分组识别和时钟同步是IPv6网络NSLA监测的两个关键问题.文中给出了分组识别的解决思路;为降低对同步的要求、支持较低成本的NSLA监测,除IFFD外其余参数均可容忍出入测量点之间存在有限的时钟不同步.此外,综合应用特点、用户感知、IPv6协议等因素,讨论了面向应用NSLA的QoS参数设定.最后设计了一个包括采集器、前端机、分析机、原始数据库和结果库等部件的NSLA监测系统,采用ON-OFF系统抽样方式被动监听自然流量,在各部件的协作下可实现各QoS参数的测量.     

On Sustained QoS Guarantees in Operated IEEE 802.11 Wireless LANs

Most of QoS-capable IEEE 802.11 MAC protocols are unable to deliver sustained quality of service while maintaining high network utilization, particularly under congested network conditions. The problem often resides in the fact that flows belonging to the same service class are assigned the same MAC parameters regardless theirs respective bitrate, which leads to throughput fairness rather than perceived QoS fairness. Harmonizing MAC parameters of traffic classes's flows may further lead to sub-optimal situations since certain network configurations (in terms of per class traffic load) can not be accommodated without reassigning the basic MAC parameters. In this paper, we propose a new cross-layer MAC design featuring a delay-sensitive backoff range adaptation along with a distributed flow admission control. By monitoring both MAC queue dynamics and network conditions, each traffic class reacts based on the degree to which application QoS metrics (delay) are satisfied. Besides, we use a distributed admission control mechanism to accept new flows while protecting the active one. Simulation results show that compared to the enhanced distributed coordination function (EDCA) scheme of 802.11e, our protocol consistently excels, in terms of network utilization, bounded delays, and service-level fairness.     

Energy efficient and QoS aware routing protocol for Clustered Wireless Sensor Network

In this paper, a protocol called Energy Efficient and QoS aware Routing (EEQR) protocol for Clustered Wireless Sensor Network is proposed. To ensure QoS for different traffic types, prioritization of data is done based on message type and content. To address energy efficiency (hotspot problem) and high end-to-end delay problem, a combination of mobile and static sink is used for data gathering. Delay sensitive message are sent through the static sink and delay tolerant message are send through the mobile sink. Consequently, EEQR incurs less end-to-end delay, is energy efficient as well as able to ensure QoS. To evaluate the performance of the proposed strategy, intensive simulations are carried out. Performance of the proposed strategy is compared with the static sink and mobile sinks strategies. The results demonstrated that EEQR has prolonged the network and coverage lifetime, as well as has improved the other QoS routing parameters, such as delay, packet loss ratio, and throughput.     

胖树的网络演算模型

网络演算近年来已成为网络领域重要的性能分析工具之一,但是,传统的网络演算主要关注网络的QoS性质,通过计算数据流的最大数据积压、最大端到端延迟、服务曲线等来分析网络的性能。在高性能计算系统中,则主要关心网络系统的吞吐率、通信延迟以及网络的饱和参数等,传统的网络演算理论无法有效计算这些参数。将网络演算与排队论结合,定义和推导了网络演算下的通信延迟和吞吐率,构造了一套适合高性能网络分析的网络演算分析方法。基于设计的方法,通过对胖树网络下均匀流量模式的分析,表明本文所设计的方法能够有效分析高性能网络的通信延迟、吞吐率等参数,并能有效捕捉网络的饱和状态,与模拟器的对比结果也表明本文模型能够基本吻合仿真结果。     

Some properties of timed token medium access protocols

Timed-token protocols are used to handle, on the same local area network, both real-time and non-real-time traffic. The authors analyze this type of protocol, giving worst-case values for the throughput of non-real-time traffic and the average token rotation time. Results are obtained for synchronous traffic generated according to a generic periodic pattern under heavy conditions for non-real-time traffic and express not only theoretical lower bounds but values deriving from the analysis of some real networks. A model which addresses the asynchronous overrun problem is presented. The influence of introducing multiple priority classes for non-real-time traffic on the total throughput of this type of message is shown. It is also shown that the differences between the values obtained under worst-case assumptions are close to those obtained under best-case assumptions; the method may therefore be used to provide important guidelines in properly tuning timed-token protocol parameters for each specific network installation