卫星MPLS网络中一种标签检验方案

卫星通信系统不可避免会出现误码,误码会导致MPLS标签发生差错。由于目前MPLS协议没有标签检验,标签差错将造成分组错误地插入其他路径,并最终影响其业务承载性能。研究了分组"误插入"和IP数据包丢失之间的关系,建立了MPLS标签交换系统中分组"误插入"事件产生的数学模型,并提出了一种基于单奇偶校验的标签检验方案。对标签检验加入前后LSP承载TCP/IP业务的性能进行了仿真,结果表明本文提出的检验方案能够显著改善卫星MPLS系统的性能。

天地一体化网络和空中接口技术研究

建立天地一体化网络是实现全球范围内我国的政治、军事和经济利益保障的重要手段。首先对当前国内外相关的典型系统进行了分析,然后对天地一体化网络涉及的与地面系统融合的空中接口技术的发展进行了简要介绍,针对OFDM和FBMC多载波传输技术在空间通信中应用的PAPR问题进行了分析,最后提出一种利用Massive MIMO技术结合星群改善卫星功率受限条件下系统容量的方案。

卫星5G技术的发展和展望

随着新兴宽带卫星通信星座的发展,卫星通信与5G通信的融合成为当前发展的热点。梳理当前卫星5G发展的现状,重点介绍3GPP、ITU、Sat5G等标准化组织的工作成果。在此基础上提出卫星5G网络总体架构,介绍卫星动态拓扑条件下的组网、多频段星地一体化波形设计、卫星物联网用户多址接入、无线资源管理和干扰协调等技术研究和发展情况,并探索OTFS、非正交多址接入以及基于频谱感知的NGSO和GSO干扰协调等新技术的可行性;最后对6G阶段天地融合网络的发展进行展望。

6G无线接入关键技术

面向6G网络的技术发展,综述了世界各国和第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)、电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)、等国际组织在该领域的规划和已开展工作情况,阐述了6G愿景和主要技术指标体系。针对无线接入这一核心技术环节,介绍了6G阶段新型波形、多址接入、信道编码以及无蜂窝大规模MIMO等技术研究和发展情况,重点叙述了全频谱、全覆盖、内生安全、全应用及人工智能等6G新范式的内涵、关键技术以及目前研究重点,最后对6G技术的未来发展进行了展望。

卫星MPLS网络中存在标签差错时TCP的吞吐量分析

卫星多协议标签交换(Multiprotocol label switching,MPLS)技术成为当前卫星通信系统研究的一个重要课题。本文分析了卫星通信链路高误码所导致的MPLS标签差错对标签交换路径(Label Switching Path,LSP)承载TCP/IP业务能力的影响。建立了卫星交换系统内"误插入"分组产生过程的数学模型,计算了受干扰LSP上TCPReno会话所能获得的吞吐量。仿真结果表明,本文提出的分析方法能够准确地衡量卫星MPMS网络中TCP业务性能的损失。

关于天地一体化信息网络典型应用示范的思考

天地一体化信息网络通过多轨道卫星星座将陆基、海基、空基网络连接起来,构成覆盖全球的一体化通信网络,可以为我国海洋、航空、航天、信息普惠、商用全球宽带通信等多种应用场景提供全新的解决方案,为"一带一路"等国家战略实施提供通信应用及服务支撑。在充分汲取国际先进技术、产业和应用服务经验的基础上,通过开展典型应用示范系统的建设,可以进一步验证天地一体化信息网络的能力,牵引出更多应用需求和商业模式,并就未来天地一体化信息网络典型应用系统的建设提出了一些初步的考虑和设想,为全球各类用户提供基础公共服务及专业服务。

大直径直拉硅单晶炉热场的数值模拟

数值模拟技术已经成为分析和发展工业化晶体生长工艺必不可少的工具。提出了直拉硅单晶生长过程温度分布的有限元模拟 ,通过对3 0 0mm单晶炉内热场的数值模拟计算 ,得出了晶体生长不同阶段的单晶炉内温度分布及相应的温度梯度和热流密度分布。

一种加权均方误差最小化的鲁棒性干扰对齐算法

线性干扰对齐的一个常见优化目标是总传输速率最大化,但因为和速率函数的非凸特性而难以直接求解。加权均方误差最小化算法借助均方误差与和速率之间的等价关系解决了这一问题。这一方法需要获得准确的信道状态信息,在实际应用中,通道估计误差的存在会导致算法性能的下降。该文提出一种改进算法,在干扰对齐预编码矩阵与接收矩阵的优化求解过程中将通道估计误差的统计特性考虑在内。仿真结果表明,相比以往的加权均方误差最小化算法,该文算法对信道估计误差具有较高的鲁棒性,可以有效提高总的传输速率。

一种新的基于跨层优化的Ka频段卫星MPLS网络快速重路由策略

卫星多协议标签交换(MPLS)组网技术为下一代卫星网的关键技术。通过定义星地无线链路的失效事件,分析Ka频段高轨卫星网络(GEO)星地链路失效间的相关性,提出了一种新的基于跨层优化的卫星MPLS网络快速重路由备份链路选路策略;且针对星地链路失效的物理层特性,进一步提出了一种新的基于对源端优先采用的失效欺骗策略。仿真结果显示:提出的快速重路由备份链路选路策略,可以有效减少受保护链路失效期间由于备份链路同时失效而导致业务中断的概率,提高了快速重路由成功率;通过对源端优先采用失效欺骗,可有效减小由源端发起新建全路径重路由的概率,节省了卫星网络的资源消耗和信令开销,提高了链路失效期间卫星网络的性能。

天地一体化信息网络发展与展望

针对天地一体化信息网络的演进,综述了卫星通信网络、地面互联网及地面移动通信网络的发展历程,介绍了TSAT,ISICOM,Sat5G,3GPP NTN等系统或标准组织对天地融合组网的探索,总结了当前发展趋势和面临的挑战。在此基础上,提出了未来天地一体化信息网络的组成结构,梳理了多波束天线、星上数字信道化转发、激光/太赫兹高速传输、星上路由、全电推进、天基信息港、频率共用以及干扰规避等关键技术,并对未来发展进行了展望。

卫星通信与5G融合关键技术与应用

地面第五代移动通信（5G）即将进入商用,卫星通信与地面5G的融合成为业界讨论的新热点。本文首先介绍了星地融合的发展历史,分析了星地融合的发展趋势;进而提出了星地融合的设计思路,并在此基础上对可能涉及到的关键技术进行了探讨;最后,给出了未来卫星与5G相融合的应用场景设想。

信道估计误差对ZFBF总速率性能的影响分析

迫零波束成形是一种简单易行的多用户多输入多输出(MIMO)下行链路线性预编码算法,在用户数充分大时,可以获得接近多用户MIMO下行总速率容量的性能,但是其波束的构造对信道状态信息的精度也有很高的要求。对信道估计误差导致的系统总速率损失进行了建模分析,并得到总速率的2种近似表达式,进而在此基础上以最大化系统有效总速率为目标推导出最优的信道训练时长公式。通过仿真实验验证了此模型的合理性与准确性,对于实际系统的性能分析及设计具有一定的指导意义。

基于干扰对齐技术的无线通信系统设计

干扰是制约多用户无线通信系统容量的首要因素,传统正交化的干扰管理方式采用分割的方法分配无线资源,每个用户分到的资源随着用户数量的增加而减少,当用户数量较多时会严重降低用户的通信速率。干扰对齐是一种新型的信号处理技术,为提高多用户无线通信系统的容量提供了有效的解决方法。介绍了干扰对齐的基本原理,给出了完整的干扰对齐系统实现方案,包含通信流程、算法设计、信道状态的估计量化及反馈方案。最后,通过仿真验证了干扰对齐的性能。

DSFDP:一种增强型的深空文件传输协议

针对深空通信所具有的长延时、高误码、深衰落问题,提出一种增强型的深空文件传输协议(DS-FDP)。与CCSDS文件传输协议(CFDP)的对比仿真表明,两者在地球同步轨道(GEO)通信环境下性能相当;随着延时和误码率的增加,DSFDP的性能将显著优于CFDP;在1.35s单向传输延时(月球通信)、10-4误码率(深衰落)情况下,DSFDP比CFDP的传输时间缩短50%以上。因此,DSFDP可以适应较大的误码率和延时变化范围,尤其适合深空通信这种信号传输条件恶劣的极限通信环境。

近零功耗物联网及其关键技术研究

分析了物联网中物端节点面临的供电有限、功耗过大、补能困难等根本性问题,在此基础上,提出了近零功耗物联网的概念,旨在摒弃传统的电池供电方式,将客观环境中固有的电磁信号、电磁干扰等微能量转化为直流功率,为物端节点补充电能;同时探索微弱供电高效利用方法,将物端节点的联网功耗降低到几十微瓦水平,与环境电磁波可以提供的微弱能量供给相匹配,从而实现可持续运转的无线智慧网络。从系统架构、关键技术两方面讨论了近零功耗物联网的技术现状,分析了最新技术发展趋势,指出多频带电磁能量拾取、基于后向散射的集中式组网等主流研究方向。介绍了中国电子科技集团公司第五十四研究所在近零功耗物联网领域的技术创新成果:①设计了单天线多频段电磁能量高效拾取技术,支持多频段电磁信号综合供电,电磁能量转化效率不低于30%;②设计了基于后向散射的超低功耗无线通信技术,在通信功耗小于130μW的前提下,室内通信距离≥20 m,通信速率≥1 kbps;③设计了基于边沿检测的超低功耗无授权接入技术,在不增加物端节点能量消耗前提下,支持不少于20个物端节点的并发接入。

MF-TDMA时隙资源的一种动态优化控制算法

针对当前卫星通信系统主要采用的多址接入体制,介绍了基于动态优化的时隙资源分配技术,并在多频时分多址技术(MF-TDMA)的二叉树块内时隙支援均分法的基础上,提出一种基于业务优先级预约的动态优化MF-TDMA时隙资源分配算法,对该算法进行了仿真和分析并给出了仿真曲线。仿真结果表明:通过针对不同优先级业务进行资源调度,能有效地保障高优先级的用户需求,还能降低提升整个系统的整体的业务离去率。

新型MODEM芯片CMX868的应用

介绍了利用多模式调制解调器芯片CMX868能直接通过高速串行总线与单片机串行接口进行通信这一特点设计的一套采用单片机来控制CMX868芯片的数据传输系统。测试结果表明 ,该系统能够实现信号在网络中的正确传输 ,可广泛应用于数据采集。

大规模MIMO无线专网下行链路检测算法研究

以充分开发利用大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)空间上的无线资源、提升系统频谱效率和功率效率为目标,在充分分析无线专网信道特点的基础上,提出了线性检测和非线性检测2种方案,将多级预编码和检测算法有机结合,对高斯、乡村、市区及山区等信道条件下的误码性能和吞吐量进行了仿真分析,验证了球形译码算法优于MMSE检测算法,适用于基于大规模MIMO无线通信专网下行链路高性能接收机。

长链非编码RNA MSTRG.14200对猪骨骼肌卫星细胞分化及肌纤维转化的影响

[目的]探究长链非编码RNA(lncRNA)MSTRG.14200对猪骨骼肌卫星细胞(PSCs)成肌分化及不同类型肌纤维转化的影响。[方法]选择3头6月龄杜洛克猪,屠宰后采集心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、背最长肌、腿肌、比目鱼肌和趾长伸肌组织,利用实时荧光定量PCR检测MSTRG.14200在不同组织中的表达情况。构建MSTRG.14200过表达载体pcDNA3.1-14200并转染PSCs细胞,诱导分化3 d后收集细胞。通过实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测肌球蛋白重链(MyHC)、肌细胞生成素(MyoG)和肌分化因子(MyoD)、MyHCⅠ、MyHCⅡa、MyHCⅡb和MyHCⅡx mRNA和蛋白表达情况;利用免疫荧光法检测MyHC、MyHCⅠ和MyHCⅡb阳性细胞比率。[结果]MSTRG.14200在杜洛克猪不同组织中均有表达,且在背最长肌中表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01),在趾长伸肌和比目鱼肌中的表达量存在显著差异(P<0.05)。过表达MSTRG.14200后,细胞分化相关基因MyoD和MyHC的mRNA水平极显著升高(P<0.01),MyoD、MyoG和MyHC蛋白水平显著或极显著升高(P<0.05;P<0.01),MyHC阳性细胞比率极显著升高(P<0.01);肌纤维类型转化相关基因MyHCⅠ的mRNA和蛋白表达量及阳性细胞比例率均显著或极显著降低(P<0.05;P<0.01),MyHCⅡb基因mRNA和蛋白表达量以及阳性细胞比率均显著升高(P<0.05)。[结论]MSTRG.14200具有促进猪骨骼肌成肌分化以及促进慢肌纤维向快肌纤维转化的作用。研究结果为探究猪骨骼肌纤维类型转化的分子机制提供理论基础。

基于PCI总线的通用网络协议实验平台

介绍了一种利用以太网专用芯片在Linux操作系统下构建基于PCI总线的通用网络协议实验平台。通过修改该平台的软件部分,可以在实验平台上运行私有网络协议,测试协议性能,从而避免了针对每一种私有网络协议搭建专门的实验平台,节约了成本,缩短了开发时间。