单向拉伸对土-土工织物系统渗透特性的影响试验

为探究单向拉伸对土-土工织物系统渗透性能的影响,选取了同一种类型3种不同规格的有纺土工织物,利用常水头渗透仪分别对经向、纬向拉应变为0%、3%、6%、9%状态下的W100、W120、W150土工织物进行常水头渗透试验,并分析单向拉伸对3种织物渗透特性的影响。结果表明:不同规格的土工织物在受经向拉伸时,土-土工织物系统的渗透系数呈现出一种先下降再上升的趋势;在受纬向拉伸时,土-土工织物系统的渗透系数不断增大且没有最终稳定值。

SDH专用集成电路设计中的并行处理方法

ＳＤＨ的发展带动了ＳＤＨ 专用集成电路ＡＳＩＣ的发展，ＳＤＨ 专用ＡＳＩＣ也促进了ＳＤＨ的发展。由于ＳＤＨ 处理的信号速率高，而现有的大规模ＣＭＯＳ集成工艺在速率和功耗等方面给ＡＳＩＣ的设计提出了一定的限制，从而给ＳＤＨ 专用集成电路设计带来了困难。为有效解决这一问题，本文结合作者的实际工作，提出和总结了在ＳＤＨ 专用集成电路设计中的一些并行处理方法，并结合实际应用给出了实例。

E1-VC4的SDH集成化系统设计

介绍一种ＳＤＨ 系统专用集成电路的设计，它可以从ＶＣ４ 信号中任意上下分插出多达２１ 个Ｅ１ 信号，包括Ｅ１ 的线路编解码及数字解同步器、码速调整及去调整、ＶＣ１２开销的终结及生成、ＴＵ１２ 的指针调整及解释、ＶＣ４ 的合成及分解。电路设计既充分考虑ＩＴＵ－Ｔ的标准，又结合实际系统设计，克服了以前电路的缺点，具有规模大、功能完善。

SDH/非SDH接口界面的定时

同步数字系列 Ｓ Ｄ Ｈ 的迅猛发展及传统准同步数字系列 Ｐ Ｄ Ｈ 的大量共存，导致了许多业务须在 Ｓ Ｄ Ｈ 及非 Ｓ Ｄ Ｈ 接口界面上传送。非 Ｓ Ｄ Ｈ 接口定时一般从传统的 Ｐ Ｄ Ｈ ２０４８ｋｂｉｔ／ｓ 数据信号中提取，但 Ｓ Ｄ Ｈ 网络中由于指针调整机制的引入，使得２０４８ｋｂｉｔ／ｓ 数据不再能传递定时信息，这就给 Ｓ Ｄ Ｈ／ 非 Ｓ Ｄ Ｈ 接口界面的定时带来问题。本文提出了再定时及改进解同步器等２ 种解决这一问题的方法。

基于虚拟化的网络创新实验环境研究

研究者针对未来网络创新研究而提出的各种创新性解决方案,需要在大规模真实网络实验环境中测试、验证.现有互联网无法支持基于后IP新型体系结构的创新实验,因此需要构建全面支持未来网络创新研究的实验环境.清华大学TUNIE平台,基于虚拟化技术,是拥有自主知识产权的未来网络创新实验环境.本文介绍网络创新实验环境的相关研究、关键技术,以及TUNIE设计目标、关键技术实现方案、平台部署情况等.目前,TUNIE平台已实现初步部署,应用于教学和科研中,并且承载一些网络创新实验.

基于云计算的网络创新实验平台

传统网络实验平台通过直接物理设施或层叠网构建,但这类构建方案无法同时保障较高的物理资源利用率和实验网络链路质量。为此,提出一种基于云计算平台和虚拟化技术的网络创新实验平台设计方案,并给出其原型系统TUNIE的实现。应用结果表明,TUNIE在设计实现上能兼顾功能支持的灵活性与使用的便捷性,而且提供高性能的网络链路和具有良好网络隔离的多用户并发运行环境。

基于分类的软件定义网络流表更新一致性方案

软件定义网络是近年来的研究热点,流表更新问题则是其中的一个重要问题。该文提出基于分类的流表更新一致性方案,在保证更新一致性的同时,具有通用性强、有效减轻控制负载等特点。文中引入逻辑证明来验证所提方案能够保证流表更新一致性。多个场景的仿真结果显示,与相关研究相比,该文方案有更好的通用性,更新时间基本一致,能有效降低控制负载。

10G以太网系统中的并行CRC编解码器的设计

为了解决10G以太网接入系统中大规模并行CRC编码器的设计问题,提出了矩阵法、代入法、流水线法等三种设计方法。以此为基础,给出了10G以太网接入系统中CRC编码器的实现方案。具体计算表明,在10G以太网接入系统中采用直接并行的CRC编码器是可行的。直接并行设计的CRC编码器已经通过了EDA模拟,并成功地应用于10G以太网接入系统中。

弹性协议可定制的网络数据平面结构及其映射算法

随着网络功能的不断扩展,新型网络协议的不断涌现,这些协议中的数据包具有新的格式定义,需要网络设备能够支持相应的解析和查找。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)基于流表的转发设计使得网络的创新变得简单,但是仍然难以支持任意协议的可编程解析和处理。该文联合考虑数据包的解析和查找过程,提出一种支持协议弹性定制的数据包查找硬件结构,通过比特粒度的解析和基于元操作的查找过程,使得任意协议能够在硬件结构上得到处理;此外,该文针对所提硬件结构提出一种基于多叉树的映射算法,将用户定制协议映射到硬件处理流水线和查找表中。通过实际的FPGA部署验证了所提结构能够支持多种协议的灵活定制,在硬件中的处理速度可以达到390 Gbps,与已有方案相比,其硬件资源利用率有明显降低。该结构对未来的软件定义网络的数据平面设计有重要的意义。

基于三级存储阵列缓存高速数据包及性能分析

高速网络设备一般需要大容量高速数据包存储器来缓存收到的数据包.但以目前的存储器工艺水平很难实现这样的存储器,从而限制了整个网络的发展.提出一种新型的三级存储阵列结构可以成功解决数据包存储器的容量和带宽问题,理论上可以实现任意高速数据包的缓存.使用“最关键队列优先”算法完成对三级存储阵列的管理,证明了使用该算法能够保证数据包的无时延调度输出,并且其所需的系统规模最小,同时推导出系统规模的上、下限.最后给出三级存储阵列的一种可实现方案,从而使该结构易于硬件实现.

改进的两阶段虚拟网映射算法

在两阶段虚拟网映射算法的基础上,将映射时物理节点的地理位置约束纳入考虑,并修改节点可重复映射算法,提出一种结合节点资源迁移和链路分割思想的改进算法。仿真结果表明,与原算法相比,改进算法的虚拟网映射成功率可提高10%左右,物理网络的长期平均收益约提高15%,收益成本比约提高12%。

基于SystemVue的单载波超宽带系统仿真

在SystemVue环境下建立了单载波超宽带系统基带仿真平台,基于该平台研究了单载波超宽带系统在IEEE 802.15.3a超宽带信道模型下的误码性能。仿真结果表明:单载波超宽带体制在IEEE 802.15.3a信道模型下能够取得较好的性能,从而验证了该体制的可行性。基于SystemVue的可扩展性,实现了单载波超宽带仿真平台与测试仪器的无缝互联,形成集成化仿真测试环境,助力单载波超宽带基带系统的研发和验证。

基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制,在同一物理底层上实现了多个相互隔离的并行异构路由器.本设计在可编程硬件上进行了原型实现,并结合商用及软件路由器在真实的网络环境中部署、测试与实验.实验结果表明与传统单流水线结构相比,本设计能以更高灵活性和并行性支持异构的路由器实例独立运行;在逻辑资源开销和延时特性未显著增加的情况下,并行虚拟路由器可以达到与硬件可比的线速转发能力.

一种基于动态配额的虚拟网带宽公平调度算法

网络虚拟化被广泛用于网络实验平台和数据中心等场景中。作为虚拟化网络中的核心组网设备,虚拟路由器可以在同一物理底层上构建多个虚拟路由器实例来承载多个虚拟网。其核心调度问题在于如何根据不同虚拟网对带宽的不同需求,将网络数据包调度到不同的实例中。该文针对该问题对虚拟化场景下的队列调度问题进行建模,提出了基于动态配额的队列调度算法,与mi DRR等算法相比,该文算法在虚拟网带宽分配的有效性和公平性上有明显优势。

基于REST-API的SDN控制器故障恢复机制

软件定义网络(SDN)通过可编程的数据平面和逻辑集中的网络控制器实现网络的灵活可控,然而现有的网络控制器不具备故障快速切换功能,难以实现SDN网络故障恢复。为此,基于表述性状态转移-应用程序编程接口(REST-API),提出一种控制器快速恢复机制,通过REST-API将多个控制器同时与控制器代理相连接,使得控制器代理可快速检测出控制器故障并进行切换。实验结果表明,与OpenFlow机制相比,该机制减少了500倍以上的切换时间,且切换时间不受网络规模的影响。

基于连续性判别的并行帧同步系统

目前关于并行帧同步方案的研究大多是针对某种具体应用的,结论缺乏一般性.同时一些新出现的帧同步问题(如10G以太网中66B码的帧同步)具有一些新特点.本文提出了一种新的并行帧同步系统构成模式MCSCI,它采用连续性判别的方法进行同步码位搜索.当将MCSCI用于66B码帧同步时,和现有模式相比以较小的面积开销获得了最佳性能.本文在理论分析和计算机仿真的基础上,研究了一系列典型参数下新旧并行帧同步系统的性能,结果表明MCSCI具有广泛的应用前景.

匈牙利算法在输入排队调度仿真中的应用研究

匈牙利算法是图论中完成二分图匹配的经典算法之一。输入排队的Crossbar调度算法是以获得交换机的输入端口和输出端口最大匹配,从而得到高吞吐量为目的。因而在调度算法理论研究中应用了二分图最大匹配的MaximumSizeMatching(MSM)和MaximumWeightMatching(MWM)算法成为各种调度算法性能的评价标准。文中介绍了匈牙利算法在输入排队调度算法仿真中的应用,并且得出相应典型算法的性能仿真曲线,从而为进一步研究调度算法打下理论基础。

EPON专用芯片设计

文章介绍了集成化设计以太网无源光网络(EPON)产品中传输汇聚(TC)子层芯片的结构设计框图,详细介绍了光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)的TC子层芯片设计.在此结构框架下,对EPON系统性能进行了仿真,发现在相同业务负载的情况下,EPON系统业务延迟小于以ATM为基础的无源光网络(ATM PON)系统中的相应延迟.

ON-OFF过程模拟突发业务在调度仿真中的应用研究

介绍了一种使用ON-OFF模型完成网络突发业务建模的方法，并且利用该模型完成了突发业务在输入排队调度中的仿真，为下一步研究开发在突发业务条件下具有鲁棒性的输入排队调度算法打下了基础。