MANET中基于簇的多路径动态源路由(CMDSR)

大量研究表明移动自组网(mobile ad hoc networks,MANET)的特性使得提高无线网络路由协议的可扩展性成为一个挑战性的工作.根据网络动态特性,提出了一个基于簇的多路径动态源路由机制(CMDSR),该机制利用分簇的层次结构来有效搜索多路径,利用多路径并行传输流量.协议的主要思想是在分簇算法中将网络分成单元簇(1-cell cluster)和中心簇(2-server cluster)两级层次结构,将路由发现程序放在2-server层来防止类似DSR路由发现过程的泛洪,实现路由开销最小化,提高网络的可扩展性,能够有效地处理节点数量增大和节点密度增大的问题.此外,CMDSR通过选择可靠的路径和发送端-端的可靠性软保证的方法解决了可靠性问题,因而具有良好的性能.在OPNET环境中实现了这个协议,结果表明,CMDSR能够平衡网络负载,有效地处理网络拓扑的易变性,从而有效地提高网络的可靠性和鲁棒性.

移动自组网中一种基于簇的多路径路由算法

提出了一种基于分簇的多路径路由算法(cluster-based multi-path routing in MANET,简称CBMRP),利用多路径并行传输流量实现拥塞避免、优化网络带宽的应用、提高共享信道的利用率;利用基于簇的层次结构能够减少路由维护的代价并提高应用的可扩展性.在OPNET模拟器上实现了算法,结果表明,该算法不仅能够有效地平衡网络负载,而且能够动态处理网络拓扑变化,提高可靠性,并可以显著地提高网络的吞吐量和稳定性.

用于网络入侵检测的群体协同人工淋巴细胞模型

将淋巴细胞的群体刺激机制引入到人工免疫系统中,在网络入侵检测中,关注网络级、主机级和进程级3类危险信号,建立新的人工淋巴细胞检测模型,对拒绝服务式攻击、蠕虫、木马进行混合检测,并获得对比实验结果,从而验证了多淋巴细胞的协同工作能力,提高了人工免疫系统的入侵检测率。

MANET中基于动态拓扑的多路径自适应流量分配算法

移动自主网络中的大多数多路径路由方案几乎没有考虑流量分配和负载均衡问题。显然,无论路径质量好坏给每条路径分配相同的负荷,会大大降低多路径路由机制的性能,最后会大幅增加网络的通信开销和节点的处理开销。围绕这些问题,提出了一个基于动态拓扑的多路径自适应动态流量分配方案,根据路径质量的权重来动态地给多条路径分配数据流量的比例。大多数情况下仅用局部的信息做路由决定,因此大大减少网络开销。在OPNET模拟平台中实现了这个协议,结果表明,该方案对于MANET网络来说的确是一个可行的方法。

量子通信系统中基于FPGA的偏振控制

由于光子偏振态在长距离光纤中无法保持稳定,因此以偏振编码为基础的量子保密通信系统需要进行偏振控制以保持成码的正确性。在实用化量子保密通信的研究中,用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)替代计算机作为系统的控制核心已经成为一个重要的研究方向,这种方案具有高效率、高集成度等优势。针对这种情况,提出了利用FPGA实现单光子偏振控制的方案,经实验演示证明了这套方案的有效性和稳定性,90%的成码耗时远高于计算机控制核心时的65%的最大值,相同编解码、纠错方式情况下,拥有更大的成码耗时便可以得到更高效的密钥生成。整个控制过程中FPGA和单光子探测以及电动偏振控制器(electric polarization controller,EPC)电压调节机制可以统一集成,实现偏振控制的小型化。

移动自主网络多路径路由技术研究进展

MANET具有许多与传统有线网络截然不同的特性,包括移动性、有限的带宽资源、易变的网络拓扑等,因而就需要一种新的路由协议来解决这些缺点。大多数已提出的MANET路由协议没有考虑公平性,它们倾向于把重的负载分布到源-目的对的路径最短的主机上。结果,超重负载的主机会迅速耗尽能源,这将导致网络分离,应用会话失败。为解决这个问题,众多专家学者提出用多路径的方法来承担路由任务。本文回顾了MANET多路径路由技术的研究进展,并对有关路由协议进行了评述,比较了各自的贡献和不足;最后对路由协议研究的发展方向进行了展望。

基于图像处理的钢坯定尺定重智能切割系统

针对目前国内切割工艺技术存在的缺陷及不足,提出了利用模式识别及图像处理技术,确定定尺长度,并以长度为基础,利用闭环反馈装置最终实现定重切割的方法.应用结果表明:系统利用摄像头远距离采集生产现场工艺参数,能代替操作人员在恶劣环境下工作,且操作和维护方便、可靠,加强了人员、设备的安全性;抗干扰能力强,判断准确;系统采用模式识别技术能很好地识别钢坯,因而对于外部来的非钢坯等产生的干扰信号能很好地识别,不会发生误差或者漏判等现象;精度高,将钢坯切割定尺误差由原来的80mm减少到10～15mm,定重相对误差小于0.5%,降低了生产成本,提高了成材率.

MANET多路径路由中最大可靠性路径选择算法

如何选择路径的数量和质量对多路径路由机制的性能有着重要的影响。已有的多路径算法没有深入研究如何选择多路径的问题。对目前存在的两个典型问题进行了分析,在此基础上研究了路径可靠性模型和虚拟完全非交叉多路径模型,然后提出一个最大可靠性多路径选择算法。算法利用路径权重作为路径可靠性的近似解决方案,以此克服路径可靠性度量问题(NP难题)研究的复杂性,根据路径可靠性模型和完全非交叉多路径模型来选择可靠的路径集,使用这组路径集并行分布流量。应用OPNET模拟平台实现了算法,结果表明,本算法能增加聚合带宽,优化网络带宽的应用,提高网络的吞吐率和多路径路由的性能。

芯片安全与硬件木马

作为现代信息系统硬件设备的"灵魂"部件——芯片,在从个人PC到大型智能工控系统设备的运转过程中,发挥着绝对核心的作用。芯片安全是信息安全产业链上尤为重要的一环,芯片技术的自主可控,成为整个硬件自主可控的关键所在。为什么芯片的自主可控是如此关键?来自芯片的信息安全最新威胁是如何产生的?本专题特别约请在芯片安全领域有着多年深入和独到研究的北京大学安辉耀教授,专稿讲述芯片安全和硬件木马问题,以飨读者。

透析WAP网关的GAP问题

论文针对WAP网关的安全缝隙(GAP)问题,分析了当前所提出的各种解决方案,并比较了各种解决方案的优缺点。

多分量地震监测系统AETA的研究与实现

研制多分量地震监测系统AETA(acoustic&electro-magnetic testing all in one system)。在云南、四川、西藏、河北、北京、广东等地区的现场实验表明,该系统能够满足大区域密集布设中高灵敏度、低成本和易布设的需求。同时,若干点的实验观测数据和均值、振铃率、峰值频率在一定程度上反映了映震效果。目前正在中国西南部、首都圈、台湾海峡等地区密集布设,系统地开展映震效果研究。

基于AXI总线串行RapidIO端点控制器的FPGA实现

针对现代高性能嵌入式系统高速串行RapidIO(SRIO)信号接入的应用需求,提出一种基于AXI总线的SRIO端点控制器IP核设计方案。以XC5VLX220-FF1760现场可编程门阵列芯片为目标器件,利用硬件设计实现SRIO接口电路。该方案采用合理的硬件结构,能够提高信息采集和输出的时效性。此外,AXI总线能够使SRIO端点控制器IP核更方便地集成到SoC芯片中,可以在片内提供更高的数据传输带宽。利用SRIO协议实现的FPGA内置多DSP IP核,读写操作速率能稳定地达到每通道3.125 Gb/s,表明所提出的IP具有高性能。

排序集线器多级互连交换结构的多路径自路由模型

目前已提出多种能提供100%吞吐率的分组交换结构,如共享总线、共享内存、交叉矩阵及输入输出排队等.它们的结构性缺陷是存在某个瓶颈限制了其规模的有效扩展,如带宽瓶颈、调度算法运算处理瓶颈等.本研究提出了一类新的结合群组排序集线器和多级互连网络的多路径自路由交换结构,并证明了该类结构构建于代数群论的自路由数学模型.该结构具有:完全分布式自路由、无需端口匹配调度、无内部缓存、无缓存时延及无抖动、按位置换群建模及可递归扩展和模块化属性.理论分析及仿真结果表明该结构适合作为提供QoS保证的超大规模宽带交换结构.

大规模移动自主网络中基于簇的QoS多路径路由(英文)

在移动自主网络中,提供服务质量支持是一个核心研究问题.大量研究表明,在移动自主网络中提供服务质量保障具有很大的挑战性.提出一个基于簇的QoS多路径路由协议(CQMRP),通过一种可扩展、灵活的方式为移动自主网络提供服务质量保证.在这个策略中,每个节点只维持局部路由信息而不是整个网络的全局状态信息.它支持多个服务质量约束.采用OPNET模拟器对协议性能进行了评估,结果表明,这个协议能够为移动自主网络提供一个可靠的多路径服务质量保证.

负载均衡自路由交换结构

为下一代网络提供服务质量保证的业务,提出了一种新颖的两级负载均衡多路径自路由交换结构。该结构的两级都使用一种多路径自路由结构。第一级通过简单的算法和少量缓存将输入端到达的数据流量均匀地派送到本级各输出端。第二级则通过自路由的方式将数据分组转发到其最终目的端口。数学分析和仿真证明,在理论研究常见的可容许(admissible)流量条件,该结构可以得到100%的吞吐率;在实际的统计可容许(statistical admissible)流量条件下,通过并行叠加机制可以得到100%的吞吐率。与其他结构相比,该结构无排队时延和抖动,硬件复杂性和传输时延也明显减小。

具有最小缓存复杂度的负载均衡交换方法

对两级自路由交换结构,提出了一种新的分割聚合流的负载均衡方法.该方法通过群组集线器对输入输出线进行分组以获得统计复用的优点并减少接入控制计算的复杂度,并对输入输出及中间端口进行缓存结构的优化设计以实现分组线速转发并降低缓存的复杂度.理论分析和仿真结果表明,对于任意允许的流量模式,可以达到100%的吞吐率.与其它负载均衡交换方法相比,本方法具有最低的缓存复杂度O(N),很小的固定排队延迟O(1).这些特性使之在下一代网络中更适合超大规模的分组交换结构.

基于有限状态机的硬件木马设计和插入（英文）

针对集成电路设计和制造中存在的硬件木马问题,提出一种新的模型来提高木马检测能力。该模型基于有限状态机,比组合电路型木马难于触发和检测。同时,木马电路插入位置的选择也可以有效规避路径延时检测方法。实验选择ISCAS’89基准电路中的S349作为目标电路,对功能和延时信息进行仿真。实验结果表明,这种类型的木马难于激活,并且选择合适的插入位置可以有效隐藏延时信息。

带隙渐变纳米线的光电导淬灭效应

采用气相沉积温度梯度分布合成纳米线法,在750～950℃耐高温石英管中,在催化剂金的催化作用下,生长出310μm带隙渐变的硫硒化镉半导体纳米线,并利用倏逝波耦合的方法导波激发,分别对不同掺杂比例的部分纳米线进行研究。实验发现,在注入功率低于10-8 W时,随着光强增大不同带隙宽度的纳米线的淬灭度都在增大;然而在注入功率继续增大时,S元素比例占到90%的纳米线的淬灭度峰值最早到来,以Se元素为主的纳米线的淬灭度峰值在10-6 W注入光下仍未出现,原因是增加S元素会使更多的复合中心转变为陷阱能级中心,更多的电子可以跃迁至导带。封装上电极的带隙渐变纳米线可应用于制作高分辨率的红外光探测器,也为有效检测半导体材料的缺陷能级提供了便利。

一种可以表征铁电晶体管存储性能退化的宏模型

从铁电晶体管的动态翻转和双阈值转移特性出发,建立了一种基于施密特触发器的FEFET(铁电场效应晶体管)行为级宏模型。该宏模型可以表征FEFET的转移特性,并且模型参数较少便于调节;模型结构简单、规模较小,可用于HSPICE电路模拟。模拟结果与FEFET实验结果比较,显示该模型能够很好地反映铁电材料的疲劳等因素引起的FEFET的存储性能退化,为FEDRAM(铁电动态随机存储器)设计和优化提供了一个良好的模型基础。

一种轻型高效的多媒体播放列表解决方案

对于低成本的嵌入式平台,内存和芯片的性能都是有限的。为了减少多媒体播放列表对资源的占用,文中基于FAT文件系统的特点,提出了一种新的嵌入式多媒体播放列表的解决方案。该方案创新主要体现在两个方面:用文件起始簇号代替文件路径;不缓存文件信息,实时获取文件信息。该方案和传统方案相比具有内存使用大幅减少,响应速度快的特点。在实际的产品中实现了该播放列表方案,测试结果显示播放列表资源占用大幅降低,运行性能良好,能有效地降低产品的成本。