气象通信系统传输配置的可视化分析与管理

气象通信系统是国内和国际气象资料传输与交换的枢纽,而传输配置是通信系统业务的核心。目前通信系统的传输配置以文件方式存放,当发生业务调整时,由业务管理员通过手工修改这些配置文件的方式进行业务更新。但随着业务量快速增长,资料多发、中转等原因导致资料在系统中的流转过程非常复杂,这给业务管理员掌握各类资料流程的全貌以及业务流程的梳理等工作带来了难度。通过采用NetMiner这一社会网络分析和可视化工具,通信系统的配置文件被换为可视化的网状结构图,图形化的展示方式使得各类资料在不同主机之间的流程一目了然,有助于资料流程的分析和优化;同时,图形化的网状结构还可以通过编辑被逆向导回成为通信系统的配置文件。可视化管理提高了配置的规划性、可操作性和灵活性。     

国内气象通信系统的设计与实现

随着国内气象观测的不断发展,气象资料种类和数量不断增加,各类气象业务对数据传输时效和质量要求也不断提高,现有的以9210系统软件为核心的第3代国内气象通信系统已不能很好地适应新的需求。考虑未来业务发展需求,讲述了整合CMACast的第4代国内气象通信系统的实施方案。方案基于中国气象局全国宽带通信网络(CMANet)搭建国家和省级两级气象通信节点,实现气象资料在统一平台下的高效传输、规范的数据处理和统一的业务监视,通过软、硬件整合中国气象局新一代卫星数据广播系统(CMACast)提供数据下行播发能力,采用多台服务器在并行集群环境下的数据共享和作业分担技术,实现了一个高性能、高可靠、可扩展、易于维护的系统。经过国家级和省级的气象通信业务试运行和气象通信传输压力测试,表明该系统数据具有很强的传输处理能力,能够为未来业务扩展提供支撑。     

基于ACE和SSL的Firewall与IDS联动系统研究

随着Internet的迅猛发展,网络攻击的方法和技术越来越智能化和多样化,网络安全需求与日俱增。传统的防火墙（Firewall）与入侵检测系统IDS已不能满足网络安全整体化需求。鉴于此,引入ACE网络通信中间件和SSL协议,采用开放接口方式,从网络安全整体性与动态性的需求考虑,设计了一种新型的基于ACE和SSL通信平台的Firewall和IDS协同联动系统模型。该系统模型融合了Firewall和IDS的优点,采用加密信息传输机制、策略管理机制和联动分析算法,确保了传输信息的可靠性、完整性和机密性。实验结果表明,该联动系统不但能够有效地检测和防御攻击,而且具有良好的协作性、通用性和可扩展性。     

WSN中碰撞时长可变的三时隙P坚持CSMA协议分析

随机多址通信方式是计算机通信研究中不可或缺的一部分,针对传统的P坚持载波侦听多路访问（P-CSMA）协议对无线传感器网络（WSN）系统的传输控制并解决系统的能耗问题,提出了一种在WSN中碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议。该协议在传统的双时隙P-CSMA协议中加入了碰撞时长b,将系统模型改为三时隙模型,包含信息分组发送成功的时长、发生碰撞的时长以及空闲时长。通过建模分析了该模型下系统的吞吐量、碰撞率以及空闲率,发现通过改变碰撞时长可以降低系统的损耗。相比传统的P-CSMA协议,该协议使系统性能得到了改善,并使得在基于电池模型得到的系统节点的生命时长明显延长。通过分析,得到了本协议的系统仿真流程图。最后通过对比分析各个指标的理论值和仿真值,证明了理论推导的正确性。     

民航气象资料接收模型研究

在民航业务流程的基础上,对原有民航气象信息处理与传输系统进行研究。分析发现,随着业务量的增加,原有系统在接收气象资料实时性等方面已无法满足需求,进而提出了新一代民航气象资料接收模型。该模型使用多节点并行处理、负载均衡、内存数据库等技术提高了气象资料解码、质量检测、存储等方面的效率。该模型现已成功地应用在民航气象信息处理与传输验证系统上。     

流星余迹通信中混合自动请求重传机制的网络时延性能分析

针对流星余迹通信系统建模仿真过程中,由混合自动请求重传（HARQ）机制引起的网络时延问题,提出基于HARQ的传输时延估算模型。首先,结合流星余迹通信的网络结构和信道特征,通过分析HARQ的基本原理,建立了流星余迹通信中HARQ的网络时延模型;然后利用排队论的相关理论,引入HARQ的改进机制,提出了Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的传输时延估算模型;最后,通过仿真实验对两种HARQ的传输时延性能进行了对比分析,在改变分组传输正确率和分组时间长度的条件下,Ⅱ型HARQ的传输时延均比Ⅰ型HARQ小。实验结果表明：流星余迹通信中Ⅱ型HARQ比Ⅰ型HARQ具有更好的网络时延性能。     

RabbitMQ在气象通信系统中的应用研究

随着现代气象自动观测技术的迅速发展,气象资料的数量及类型都大大增加。重要的气象观测资料产生的频次已经提升到了分钟级,传输的时效也要求提高到秒级。目前的气象通信系统1.0版本是基于传统的TCP/IP协议的FTP文件传输方式,已无法满足大数量、高频次、多种类的观测数据高时效传输。为满足现有业务的需求,设计了基于RabbitMQ消息通信传输模式的气象通信系统2.0版。着重研究RabbitMQ消息队列技术在气象通信系统中的应用,包含消息中间件技术、消息传输架构设计、观测数据消息封装、高时效高可靠设计、交换控制策略设计等。应用结果表明,基于RabbitMQ技术开发的气象通信系统运行稳定,96%的气象观测数据能够在2秒内完成从台站到国家级的传输,并且在10秒内完成全部数据的传输,通过交换控制策略将数据及时转发给业务单位使用,大幅提升了气象数据的传输时效性和服务能力。     

无人机测控与信息传输信道的建模与仿真设计

分析了无人机测控与信息传输系统中传输信道的特点,针对无人机飞行中不同的状态和环境条件,建立了不同的信道模型,并在此基础上,设计了一个可用于无人机测控与信息传输系统设计的信道仿真器,该仿真器通过设置不同的参数,可对无人机飞行中所处的不同通信信道进行仿真,以全面验证无人机测控与信息传输系统中所采用的传输技术性能及接收机性能。     

基于RFID的基带通信IP核的设计与仿真

分析基于射频识别（RFID）技术的系统基带通信过程,建立RFID基带传输模型,利用FPGA技术实现具有基带编解码、数据收发功能的通信IP核,介绍基于模块化思想的基带通信IP核的RTL设计方法,利用Quartusll与Simulink工具进行系统仿真,仿真实验结果表明,该通信模块是有效的,能够为设计RFID通信系统提供高度集成的基带通信IP核。     

省级新一代国内气象通信系统运行维护

按照中国气象宽带网建设计划,建立了国家级和省级数据传输、通信数据处理和系统监视的统一管理平台。辽宁省级节点采用负载均衡集群技术,搭建由多台服务器组成的负载均衡集群系统,提升系统整体可靠性。该文分析了气象通信系统体系结构,给出了气象通信系统的故障处理和维护方法。