一种提高短波数据通信性能的方法

短波通信设备作为远距离和复杂地形进行通信的主要手段,广泛应用于广播、军事等领域.在短波数据通信系统中,存在着通信速率低所导致的延时过大、数据源数据量大造成的数据丢失等问题.文中通过对各种延时因素进行分析,给出了一种提高短波通信性能的方法.该方法通过提高接口速率和以数据包为单位对延时进行估计,可以做到延时和丢弃数据包的可...     

随机反馈延时下回退式ARQ协议的延时分析

对无线网络中数据业务的延时情况进行研究,在动态自适应传输模式中,提出一种反馈延时随机可变情况下的回退式ARQ协议队列模型,通过采用矩阵几何的方法计算出数据包在发送端延时的概率分布函数。对反馈延时随机可变时每个数据包传输的延时进行仿真,将仿真结果和新模型结果进行比较,验证了计算方法的正确性。     

无线传感网中数据传输延时优化的路由协议

针对无线传感器网络中存在的数据包丢失严重以及端到端延时较高的问题,提出了一种数据传输延时优化的路由协议（RPODTD）。首先,根据数据包传输结果对信道探测情况进行分类,引入有效探测占比与传输效率作为节点的评价指标;然后,通过实际延时以及理论延时的差值估算数据包的排队延时;最后,给定最大和最小排队延时阈值,根据排队延时所属的区间判断是否更改传输路径。在OMNeT++上进行的仿真实验中,与基于链路质量和延时的复合负载均衡路由协议（ComLoB）和拥塞避免多路径路由协议（CA-RPL）相比,RPODTD节点的平均端到端延时分别降低了78.87%和51.81%,节点丢包率分别降低了40.71%和68.43%,节点的死亡率分别降低了25.42%和44.62%。仿真结果表明,RPODTD能有效地减少端到端延时,降低丢包率,延长网络生命周期。     

机会网络中基于交织编码的容错传输算法性能分析

针对机会网络中传输数据包的突发性集中丢失问题,提出一种基于交织编码的容错传输算法.为了评估算法性能,从理论分析和模拟实验两个方面对其进行较为全面的分析.在理论方面,从不可恢复概率、数据恢复误差、传输延时、复杂度等方面对算法进行了分析;在模拟实验方面,通过数据分散、数据恢复、定量误差等几组实验对算法进行了分析.分析结果表明,复杂度低,易于实现,能有效恢复丢失的数据,而且在连续丢失数据包的恶劣干扰情况下,也保持了良好性能,可以有效恢复丢失的数据.     

基于中继的低延时无线协作视频传输系统

针对无线视频传输系统中数据帧长度变化较大、信源数据速率不断变动的特点,提出一种基于中继的低延时协作视频传输系统。给出传输延时的表达式,分析协作中继系统降低传输延时的原因。设计系统的中继策略和调制编码方案,以提高系统的传输质量。仿真结果表明,该传输系统可以有效地降低视频传输的延时,并获得误码率性能增益。     

基于OPNET的排队模型网络仿真

利用OPNET对排队论中的M/M/S服务系统模型进行仿真,得出数据包到达的平均速率、数据包平均大小、服务台个数、服务台平均服务速率等参数的改变,可以影响数据包平均延时和队列长度平均时间,也可以影响系统的稳定性。     

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(EH-WSN)中,采用网络编码(NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(DR)和固定的最大重传次数(MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,所提出的方案具有最小的端到端传输时延。     

加权轮询算法在TCP非对称网络中的应用及其性能分析

ＴＣＰ是利用接收端返回的确认信息调整发送端数据发送的传输层协议。在非对称信道存在的网络中,当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽,确认信息的传输速率小于数据包的传输速率时,ＴＣＰ数据包的传输受到确认信息返回速率的限制。如何在数据包和确认包共享同一个上行信道的情况下,能够既保证上行信道上数据包传输带宽,又不使下行信道上的数据包传输受到抑制是笔者所关心的问题。文章在上行信道采用了一种加权轮询分组调度算法对其数据包和确认包的发送进行控制来解决这一问题,并通过理论分析对该分组调度算法的性能进行分析,最后用仿真验证了对该算法的分析。     

交换路由技术在自组网数据传输中的应用

为提高自组网的高效性和安全性,提出基于交换路由技术的自组网数据传输方法。首先,基于自组网数据传输架构,确定自组网数据分组与交换格式;其次,通过设计数据包接口协议建立网络交换路由模型,实现自组网数据的安全传输;最后,进行实验对比分析。实验结果表明,该方法的传输延时较低,能够保证自组网的通信效率。     

基于千兆以太网的雷达数据可靠传输系统设计

为了实现雷达数据长距离高速可靠传输,该文介绍了基于千兆以太网的雷达数据实时高速可靠传输方案。该方案充分利用了FPGA并行处理、灵活性高的特点,集成实现了两路千兆以太网控制器(MAC),用来并行传输雷达数据,从而提高了数据传输速率;还实现了数据包的校验出错重传机制,确保数据接收端收到正确的数据包,保证了雷达数据的高速长距离可靠传输。     

一种卫星网络中基于分层传输的混合ARQ机制

由于卫星链路的长时延和接收端异质性的特点,混合ARQ机制并不适合直接应用于卫星网络。为了适应卫星网络的特点,设计了一种新的混合ARQ机制。RSE编码被用来恢复接收端的错误。发送端利用接收端的反馈信息对接收端分类,根据分类的结果将补包数据分层传输。接收端选择加入一个或多个发送层次以接收足够数量的冗余数据。此时,接收端可以快速接收到其需要的补包数据,从而避免了由于接收端异质性而引起的系统效率降低。仿真结果表明,改进的混合ARQ机制相比于传统的可靠性保证机制具有更好的吞吐效率和网络可扩展性。     

一种基于RSSI的无线网络接口低功耗方法

通过对Wi-Fi无线网络接口卡(Wi-Fi NIC,Wi-Fi network interface card)功耗特性的研究与分析发现,Wi-Fi接口活动功耗与上行/下行传输速率成线性关系.接收信号强度指示器(RSSI,received signalstrength indicator)是影响数据传输率的重要因素.智能移动终端在高信号强度环境下具有更高的数据传输速率、更低的丢包率与错误率,为节省Wi-Fi数据传输功耗并减小数据延时,提出一种基于RSSI的Wi-Fi NIC低功耗管理方法,通过检查RSSI值,选择性发送或推迟发送延时容忍(delay tolerant)的非实时数据,保证数据在高信号强度下传输,使得数据传输总时间缩短的同时获得功耗节省.     

以太网帧传输中延时补偿的研究

以太网的帧传输在数据位出错、接收缓冲区满或其他异常情况下,接收器会简单地丢弃帧,特别是在高速传输或网络互连设备中更为明显。虽然以太网提供了重传机制,但是这样会带来延时的不确定性,为传输电路数据的时钟特性,适应以太网承栽电路数据IP包的需求,通过分析以太网数据传输特点,提出了一种包丢失及延时补偿的设计方法,并在FPGA中实现了包丢失补偿的缓冲器设计。     

数据中心实时交换系统的研究与实现

针对数据中心对信息实时交换系统实时可靠传输数据流的应用需求,分析了数据中心传输数据流的特点,设计了实时交换系统架构,重点研究了信息系统可靠、实时传输数据的方法。采用线程控制模块和消息同步阻塞I/O模型实现了并发数据流的处理,基于循环缓存机制和双系统同步技术解决了突发数据流易丢包的难题,保证了系统的可靠性。为了确保经过数据中心的数据流的实时传输,减少系统处理过程中产生的时延,提出了QPTS(队列优先级驱动的任务调度)算法。该算法兼顾优先级、截止时间和剩余包数,实现了数据流的按需调度,提高了系统对交换数据流的处理速度。测试结果验证了算法的有效性以及系统的实时性和可靠性。     

基于路由长度的多径路由协议

针对单径路由协议在高速Ad hoc网络中平均端到端时延和丢包率高的问题,在动态源路由协议的基础上,提出基于邻居节点变化率与路由长度的多径路由协议DSR_HD。利用HELLO消息获得一跳范围内可用邻居数,根据邻居数求得节点的邻居节点变化率。在路由发现过程中,采用路由距离与路由跳数相结合的方法计算路由长度,并选择邻居节点变化率和路由长度低的节点加入路由,从而提高路由的稳定性。仿真实验结果显示,DSR_HD协议可以有效减少数据分组传输的端到端时延及路由开销,提高分组成功投递率。     

电力变压器局部放电超高频检测仿真分析

局部放电作为变压器的常见故障,若能及时发现处理并将其恢复到正常运行状态,将大大减少损失,提高供电可靠性。本文通过超高频检测法与时域有限差分法,分析了局部放电引起的超高频电磁波在变压器箱体中的传播特性,以及变压器箱体结构和铁芯绕组对电磁波信号的传播影响。在软件XFDTD上对局部放电辐射的电磁波在变压器内部的传播情况进行仿真,预测障碍物引起的PD信号到达时延,计算其与理论时延的差值,以此来评估对变压器PD定位精度的影响,并对其进行分析。仿真结果显示,从两个模型输出的数据结果中发现,在障碍物的存在下,引入的PD信号到达会出现估计微分时延。结论为变压器箱体对电磁波有衰减作用,所以传感器应放置于变压器内部;铁芯对电磁波也有畸变与衰减作用。     

一种片上网络的低延迟容错算法

为解决片上网络容错问题,利用端到端模式设计一种低延迟可靠传输算法。该算法利用发送端主动发送冗余数据包获得较小的延迟,将数据分成包集以提高链路利用率,进一步降低延迟。发送端只在收到接收端对当前包集的确认后才发送下一个包集的数据,由此保证高可靠性。通过不断发送数据包及端到端的反馈保证传输的正确性。NS-2仿真实验结果证明,该算法延迟低,片上通信可靠性高,可以有效处理传输过程中的瞬时错误。     

基于前向纠错的自适应网络传输机制

针对无线网络中的传输控制协议（TCP）因为丢包触发丢包重传机制而导致传输性能大幅下降的问题,提出了一种基于前向纠错的自适应传输机制（AdaptiveFEC）。该机制通过前向纠错来减少数据段的丢失,以避免触发TCP的丢包重传机制,从而达到提升TCP传输性能的目的。首先,根据当前的网络状况以及当前连接的数据传输特征确定当前时间段中的最优冗余段比例;然后,利用TCP数据段中的数据段序号信息实时进行网络状况的估计,从而根据网络波动来动态更新冗余段比例。大量实验结果说明,在20 ms的往返时延以及5%丢包率的传输环境中,相较于静态的前向纠错机制,AdaptiveFEC能够使得TCP连接的传输速率平均提升42%,当运用在文件下载的应用中时,所提机制能够使得下载速度提升至原来的两倍。     

一种基于自定义以太网帧的高速数据传输协议及在成像系统中的应用*

针对将TCP/IP协议栈运用在嵌入式成像系统中作为通信方式时所存在的传输速度较低的不足,提出一种将数据封装在自定义以太网帧中进行传输的通信方式,并针对这种方式实现了网卡的驱动,定义了3种帧格式它们分别用于启动曝光、数据传输、数据重传等,设计一种基于状态机的控制协议实现相机的控制及图像数据的传输,最终在硬件平台上实现基于这种方法的成像系统。实验测试表明在NiosII嵌入式处理器工作在150MHz、uCosII操作系统条件下,基于自定义以太网帧的传输方式能将图像数据的传输速率提升4倍以上,这种方式特别适用于传输速率要求较高且资源有限的嵌入式程序成像系统。