城轨领域综合承载的列车以太网通信网络应用

本文介绍了常用交换式以太网环网与线性网拓扑的优缺点,并以实际应用项目为依托,介绍了列车通信网络承载信号系统通信网络的方案。该方案可以承载整车的通信网络,为智慧城轨列车通信综合承载提供了一种发展方向。

基于马尔可夫决策过程的边缘云业务迁移算法

在移动互联网中,当用户位置发生改变时,业务迁移可用来提升服务质量(QoS)。基于此,提出一种基于马尔可夫决策过程的边缘云业务迁移算法。与对比算法相比,所提算法考虑了不同业务类型对QoS的差异化需求,并全面考虑了业务迁移过程中的收益及开销。所提算法将业务分为实时和非实时2类,将终端的业务运行状态和与服务器的距离作为状态空间,并基于与业务体验紧密相关的可用速率和时延2个QoS指标构建收益函数,同时将业务迁移过程中的系统资源消耗作为迁移开销,通过最大化全局收益来获取最优迁移策略。通过与对比算法的模拟比较,所提算法在多种场景下都有更高的全局收益。

利用重要性贡献矩阵确定通信网中最重要节点

针对已有的节点重要性评价方法,基于节点的移除可能导致网络拓扑结构变化的不足,提出了一种利用节点间关联特性的通信网络节点重要性评价方法.该方法定义的节点重要性贡献矩阵(NICM,Node Importance Contribution Matrix)考虑了网络中不同节点间的联接关系对节点重要性的影响,每个节点对其相邻节点重要程度的贡献与该节点的度有关,节点的初始重要性设为该节点的介数.利用该算法对典型网络的节点重要性进行了分析,并且与移除节点的方法进行了对比.实验结果表明,所提出的算法无须考虑网络拓扑结构的变化,结果精确并能正确评价节点对网络资源的控制能力.

低压电力线载波通信新型组网模型性能分析

为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性,本文提出了一种基于人工蜘蛛网的电力线载波通信组网模型。首先对新模型的结构特点及低压配电网物理拓扑映射为人工蛛网逻辑拓扑的组网过程进行了详细阐述,并提出新的组网算法及重路由算法。然后应用两状态马尔科夫模型表征通信终端节点的工作状态。最后对新路由算法的延时特性进行了详细的计算及建模分析。仿真实验表明新的网络模型在提高电力线通信可靠性方面具有一定优势。

一种低压电力线通信改进分级蚁群路由算法

提出了一种应用于低压电力线通信的改进分级蚁群路由算法。首先采用人工蛛网方法对低压电力线通信网络进行组网,将低压配电网分割成由多个人工蛛网子网组成的分级网络;在此基础上,应用改进分级蚁群路由算法进行路径寻优,建立基站与网络内任意节点通信的最优路由。此算法解决了低压电力线通信的路由优化问题,为通过建立路由提高低压电力线通信可靠性提供了新的思路。仿真研究表明,该算法能有效延长低压电力线通信距离,提高算法效率,具有一定的实际指导意义。

基于PSoC的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点的优劣直接关系到无线传感器网络的生存周期及其传递的数据的可靠性。用PSoC(可编程片上系统)作为处理器模块的处理器,运用于无线传感器网络节点的设计之中,使无线传感器网络节点降低功耗,缩小体积,提高可靠性,降低成本,增加生存周期,缩短开发周期。论文首先简单介绍了PSoC独特的内部资源及其特有的功能,然后详细阐述了采集环境的温度和湿度的无线传感器网络节点的硬件电路和处理器模块的软件设计方案。最后给出了实验结果,其实测结果表明设计的传感器系统性能良好。

通信网中节点重要性的评价方法

提出了一种对通信网中节点重要性进行评价的方法,并给出了简洁的归一化解析表达式。通过比较生成树的数目,可以判断图中任意数目的两组节点的相对重要性。从图中去掉节点以及相关联的链路后,所得到的图对应的生成树数目越少,则表明该组节点越重要。实验结果表明,该方法计算简单,更为精确地反映基于网络拓扑的节点重要性。

一种量子局域网方案及其性能分析

提出了一种基于纠缠交换和经典交换的量子局域网方案.采用载波侦听多址/碰撞检测协议实现多址,由经典交换机传送建立和释放信道等控制消息,通过纠缠交换建立收发端光子的纠缠,基于量子隐形传态的原理传递量子信息.对该量子局域网进行性能分析,结果表明系统传输量子信息的吞吐率随着通信双方成功建立纠缠的概率、发端成功进行Bell态测量的概率和接收端成功检测到发送量子比特的概率增大而显著增加.

网络化战争中的复杂网络拓扑建模

网络化战争中网络拓扑模型的构建是利用复杂网络理论研究网络化战争的基础。本文根据网络化战争的特点,从复杂网络动力学角度,对BA模型进行扩展,通过在节点分类和连接规则两方面增添假设,构建了网络化战争中的复杂网络拓扑模型。仿真结果表明,在该演化规则下生成的网络具有无尺度和小世界特性。对网络模型抗毁性的研究为网络化战争中攻击节点的选择及网络的构建和改进提供理论依据。

ITER气体注入系统控制系统设计

国际热核聚变实验堆(ITER)气体注入系统及其控制系统是直接参与装置运行的关键部件,也是中国独立承担的14个ITER采购包之一。文中基于ITER控制系统的设计框架和GIS的功能特性,进行GIS常规控制系统和互锁系统设计。常规控制系统采用模块化和可扩展的设计方案,最大程度上满足了装置未来运行的可扩充性和功能实现的灵活性;互锁系统则采用冗余的硬件架构和容错体系结构,满足了ITER 3IL-2安全完整性等级要求。两种控制系统已于2022年11月完成了ITER组织的终期设计评审。

基于最短路径数的网络抗毁评价方法

由于全连通网络具有最强的抗毁性,且节点间最短路径数对于网络抗毁性有重要意义,通过对计算节点之间的最短路径数,并将待评价网络与全连通网络进行结构差异比较,提出了一种基于最短路径数的网络抗毁评价方法。在此基础上建立了网络节点重要性的评价模型,一个节点与网络中其他节点之间的平均等效最短路径数越多,则该节点越重要。由于评价模型的关键是最短路径数的计算,因此,还提出了一种基于邻接阵的最短路径数计算方法。

网络抗毁度和节点重要性评价方法

针对现有评价模型无法准确评价某些典型网络抗毁度和节点重要性的问题,提出一种基于全网平均等效最短路径数的网络抗毁评价模型,全网平均等效最短路越多,网络的抗毁能力越强。在此基础上,提出一种节点重要性评价方法,如果节点失效后网络抗毁度下降越多,则该节点在网络中的重要性越大。

适用于海底观测网络的恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析不同故障状态发生的概率,进而得出求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合考量这3种供电可靠性。

市级气象信息化网络系统设计

【目的】随着气象观测自动化和业务信息化的逐步推进,监测和传输的气象数据呈几何倍数增长,对网络传输系统的承载能力提出了更高的要求,因此需要构建一个稳定、可靠、安全的网络系统。【方法】结合气象高质量发展的信息化要求和聊城市气象局的实际业务需求,在系统建设方面,通过线路冗余、堆叠技术、链路聚合等措施保证线路传输的稳定性。在后期运维方面,通过动环系统和eSight纳管实现机房物理环境、网络设备状态、线路通断情况的实时监控。【结果】运用线路冗余、核心交换机堆叠措施,避免了线路故障、单点故障对业务运行的影响;链路聚合技术提高了骨干链路的带宽和可靠性,有效保证了业务正常运行;动环系统和esight纳管实时监控机房环境、设备及线路状态,便于运维人员收到报警后快速定位排查,提高故障处理效率。【结论】基于业务的实际需求,完成了聊城市气象局网络系统在建设和运维两个方面的部署,确保了气象业务7×24 h的稳定运行。

波长可变光网络中的动态路由和波长分配算法研究

研究了光网络中的路由选择和波长分配问题 ,并结合分层图模型 ,提出了一种用于波长可变光网络的动态 RWA算法 ,它一次性地完成了寻找路由和分配波长 2个任务 .通过计算机模拟证明 ,算法借助波长转换技术提高了波长资源的利用率 .

基于CAN总线的煤矿监测监控系统研究

煤矿生产的特殊性,导致其监测监控系统呈跳跃式发展态势.本文研究基于CAN现场总线的煤矿监测监控系统,设计了具有光纤自愈环结构的传输干线,给出了3种CAN智能节点的实现方案和实用的CAN/RS232网关电路.

移动IP路由优化性能分析及仿真

因特网技术的普及 ,使得人们实现了网际通信和信息共享 ,但基于有线方式的Internet受到空间和时间的限制 ,无法满足用户随时随地能够接入因特网的要求 ,这成为研究移动主机路由协议的驱动力 .移动IP是一种简单、可扩展的全球IP移动性的解决方案 ,但三角路由问题的存在带来了网络花费问题和性能问题 .路由优化移动IP协议是解决移动IP相关问题的侯选协议之一 .本文对两种协议进行了理论分析和仿真 .结果表明 ,是否采用路由优化协议 ,不能一概而论 ,要根据网络及业务到达特征决定 .另外 ,两种协议都不能很好地支持将来的微小区带来的频繁切换 。

移动P2P系统体系结构与关键技术的研究

提出了以蜂窝自组网与3G核心网络相结合的移动对等网络(P2P)系统的体系结构,详细描述了每个网络实体的构建方案和功能结构,分析了Peers之间的通信过程.在构建的移动P2P系统中,提出了一种简单有效的索引服务器搜索机制.数值计算结果表明,相对于洪泛搜索机制采用索引服务器搜索机制进一步降低了在移动P2P系统上的能量开销,弥补了移动终端的不足.

工业以太网EtherCAT冗余和热插拔技术

EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用冗余技术是实现热插拔和提高通信可靠性的重要手段.首先介绍了实时工业以太网EtherCAT的组成、工作原理和报文结构,研究了使用环型网络拓扑结构实现基于EtherCAT的工业自动化控制系统故障容错及热插拔技术,分别规划了在网口故障、链路故障和节点故障时冗余帧传播机制、故障点定位和恢复策略.开发了链路冗余EtherCAT主站驱动程序,将常规EtherCAT主站驱动程序做了修改,加入链路冗余机制,对上层应用屏蔽了冗余信息和操作.最后完成了冗余和热插拔的性能测试实验,结果表明系统性能优越,运行稳定.

一种适用于WiFi Mesh网络的AODV改进路由协议

提出了一种利用wireless fidelity(WiFi)Mesh网络中多传输范围、多速率特性的路由算法.这种算法引进了跨层设计思想,利用IEEE 802.11的自适应速率切换机制,节点建立路由时以物理层的数据传输速率作为判据,速率相同时则选择跳数少的路径.提出了通过调整发射功率实现在不同速率下选择路径的方法.利用这种算法改进了Ad hoc按需距离矢量(AODV)路由协议,提出WiFi-AODV路由算法.仿真分析表明,该路由算法能建立一条数据速率高、传输时延小、系统吞吐量大的路由.