Orbital-angular-momentum-based reconfigurable optical switching and routing

Orbital angular momentum(OAM) has gained interest due to its potential to increase capacity in optical communication systems as well as an additional domain for reconfigurable networks. This is due to the following:(i) coaxially propagated OAM beams with different charges are mutually orthogonal,(ii) OAM beams can be efficiently multiplexed and demultiplexed, and(iii) OAM charges can be efficiently manipulated. Therefore, multiple data-carrying OAM beams could have the potential capability for reconfigurable optical switching and routing. In this paper, we discuss work involving reconfigurable OAM-based optical add/drop multiplexing, space switching,polarization switching, channel hopping, and multicasting.

在线路由交换虚拟仿真实验平台的设计与应用

为解决传统路由交换实验方式无法适应在线教学需求的问题,设计并实现一个在线路由交换虚拟仿真实验平台,为学生提供在线路由交换实验环境。该平台提供了网络环境建立、路由交换实验配置、信息查看和网络测试等功能,学生可以直观地完成在线路由交换实验。实践表明,该平台可以显著提高实验效率,提升网络管理技术类课程的教学质量。

一体化承载网络体系架构研究

传统信息网络因面向业务支撑设计而造成体系架构的刚性,无法满足业务发展多样性和网络异构的需求,因此无法适应下一代网络融合、可扩展等特点.面向服务提供的技术体系可以解决这一问题.文中以网络承载服务为核心,以可重构路由交换平台为关键支撑技术,设计出一种面向服务提供的网络体系架构——一体化承载网络(UCN)模型,以及基于UCN模型设计出的逻辑承载网的资源均衡构建算法(RBCA)并进行了网络仿真及结果分析,为下一代网络的研究和设计提供了新的思路.

基于开放可重构路由交换平台的新型网络体系

多年来,网络一直沿着面向业务支撑的技术体系发展,为承载特定业务构建网络,难以满足特性差异日益扩大的用户业务承载需求,而且付出了网络复杂度快速提高和传送效率明显降低的代价,网络的刚性和节点的封闭是主要原因。本文基于平台化支撑、构件化处理,提出了开放可重构路由交换平台的设计思想,并基于该平台节点构建面向服务提供的新型网络技术体系,为下一代信息网络发展探索一条可行之路。

一种新型的可重构路由交换通用平台

分析了当前网络节点设备平台化、开放架构以及构件技术的研究现状。通过平台化支持、构件化处理,提出一种新型的可重构路由交换通用平台。通过两个实例表明,该平台能够为今后电信网、广电网、互联网及其演进的各种先进网络架构提供支持,为构建柔性网络基础设施提供平台支撑。

基于虚拟散列安全访问路径VHSAP的云计算路由平台防御DDoS攻击方法

防御分布式拒绝服务DDoS(distributed denial of service)攻击是云计算平台安全保护中的一个关键问题。在研究大规模网络防御DDo S攻击的安全覆盖服务SOS(security overlay service)方法的基础上,揭示了SOS在节点被攻击时退出机制存在的安全漏洞,根据云计算路由策略改进了一致性散列算法Chord,提出了适用于云计算路由平台3层架构的虚拟散列安全访问路径VHSAP(virtualization hash security access path),在安全访问路径中引入了心跳机制,利用虚拟机技术实现弹性的虚拟节点,完成在云平台中被攻击节点之间的无缝切换,保证用户对云计算平台的安全访问。针对VHSAP防御DDo S的性能进行了仿真实验,重点研究了在散列安全访问路径HSAP中被攻击节点数和切换时延等参数,并将实验结果与SOS方法进行了比较。实验结果表明在DDo S攻击下,VHSAP具有较高的数据通过率,可以提高云计算平台的安全性。

可重构柔性网络资源管理与服务映射方法研究

提出了基于资源重组的可重构柔性网络(RFNet)。RFNet中的网络服务是构件的有机组合,并且能够根据新的业务需求,利用构件复用思想,从软硬件出发重构出满足需求的新的网络服务。首先介绍RFNet的体系结构,然后提出RFNet的"资源管理—承载网映射—网络服务映射"的流程机制。经过评估,提出的RFNet"资源管理—承载网映射—网络服务映射"机制能够很好地支持差异化服务的构建与共存,并且基于负载均衡的可重构服务承载网映射算法RSCNM在网络构建成功率、最大节点强度、平均链路利用率和构建平均收益上具有明显的优势。

基于包交换技术的可重构片上网络混合路由器设计

在非密集计算任务下,分布式路由片上网络表现出良好的性能.然而当片上网络布局密度接近1时,受算法制约,高链路拥塞率会严重降低分布式路由网络执行大批量数据传输任务的性能.考虑到片上网络需传输数据的密集/非密集特征,由此设计集成有可定向传输事务的混合式路由,通过配置路由节点分配两种路由策略的权限,在片上网络中构建点对点高权限专用数据链路,避免分布式路由自寻链路带来网络长时拥塞、事务处理迟延问题,保证事务并行度,提高网络节点挂载计算核布局的容忍度.同时论文在8×8Mesh结构下对集成有混合路由网络性能进行了测试,结果表明采用混合路由有效提高了传输带宽和链路成功率等网络性能指标.

一个支持可重构的多端口输出交换构件设计

传统交换技术通常是基于单一路径的交换机制进行研究设计。由于进入交换设备的分组只有唯一的输出端口,对于相同端口的争用极易引发交换拥塞,直接导致交换设备乃至整个网络性能的恶化。文章引入路由交换协同设计的思想,提出一种基于多下一跳路由的多端口输出交换机制,此新型可重构交换构件实现了分组在多个可选输出端口之间动态均衡的交换。最后结合仿真试验验证了该结构的稳定性和时延性能,并证明了最佳自由度扩展因子为3。

可实现三级重构的路由交换设备

随着新业务和新应用的不断推出,传统网络设备已不能满足网络发展的需求。利用可重构技术实现的网络设备能够支持新的业务和应用。文章分析了现有可重构路由器技术的研究现状,针对"三网融合"的发展趋势提出了可实现三级重构的路由交换设备。

一体化承载网静态拓扑构建算法研究

为解决面向业务支撑的传统信息网络所造成的网络刚性,基于可重构路由交换平台提出一种面向服务提供的一体化承载网络技术体系,逻辑承载网构建是核心问题。文章基于图论给出逻辑承载网构建的网络模型分析,并给出了基于需求约束的静态拓扑构建启发式算法,最后给出了算法的实验结果。

一种WSON规划方案验证评价方法

针对波长交换光网络(Wavelength Switched Optical Network,WSON)规划方案验证和评价的难度,依据WSON规划逻辑和特点,提供了一种准确的方案验证和评价方法。该方法全面考虑了主备路由的路径分离、波长重用和OSNR等因素,并辅以案例分析。

基于多种网络体系的路由交换平台软件设计与研究

随着互联网技术的快速发展以及互联网业务的不断繁荣,传统互联网络单一的拓展功能以及稳定性不高等问题已经影响到互联网技术以及互联网业务的发展。为解决该问题,本文在总结之前路由交换平台软件的问题和不足的基础上,设计开发了一种基于多种网络体系的路由交换平台软件,设计了平台的总体框架,并在总框架的基础上设计了能适应多种网络体系的系统,并且设计了路由交换平台的交换结构算法。理论分析和仿真实验表明,该路由交换平台,能为以网络流媒体业务为主的多种网络体系提供良好的服务,达到了设计要求。

面向数字信号处理的自修复可重构阵列设计

基于可重构阵列结构的分布式自主控制的数字系统容错方法具有控制逻辑简单、可实现在线自修复的优点,但还存在资源利用率低、自修复延时长、逻辑单元功能单一难以实现复杂应用电路等问题。针对上述不足,对可重构阵列各组成模块进行改进研究,采用移位寄存器结构设计配置存储器,以纯组合逻辑电路构造重布线模块,并对功能单元进行了面向特定应用的结构改进,设计出一种面向数字信号处理的自修复可重构阵列,最终以FIR(finite impulse response)滤波器为映射实例,实验验证了电路的正确性和自修复能力。

虚拟数据交换子平台设计与实现

为解决传统数据交换平台建设模式中平台重复建设、多级数据交换实施难度大的问题,提出了在一个公共数据交换平台上建设多个虚拟交换子平台的模式。通过对多协议标签交换虚拟专用网的研究,提出虚拟交换子平台的总体架构。该架构在一个公共数据交换平台上创建多个虚拟交换子平台,采用用户权限隔离、数据库模式隔离、标签交换、路由隔离、密钥隔离多种技术保证各子平台上数据传输的独立性和安全性。此外,引入中心交换和路由机制将传统的点对点交换模式变为星型交换模式。项目实践表明,该模式能够有效避免平台重复建设、降低实施成本。

网络路径选择与路由协议的比较研究

在对Internet现有路径选择协议进行分析的基础上,重点对国内正在研究的下一代Internet(NGI)体系结构SUPA提出的"最短路径-基于服务质量的波长路径选择"(SP-QLR-Shortest-Path & QoS-based Lambda Routing)的选径策略进行比较分析,对新一代网络服务质量(QoS)保证进行展望。

一种基于SDR硬件平台的可重构方式设计

基于目前多通信体制共存的局面和通信技术高速发展的趋势,本文在对可重构技术进行研究的基础上,提出一种适合清华大学"软硬件可重构的新一代无线通信统一平台"硬件平台的可重构方式,即寄存器参数重配置方式和模块切换方式相结合的动态重构方式。该动态重构方式可节省资源消耗,同时可获得良好的可扩展性和灵活性。

可重构路由交换平台若干关键技术研究

可重构路由平台通过重构可支持各种新业务、新应用,最大限度保护用户现有投资。文章针对可重构路由软件平台和硬件平台的关键技术:组件化技术、升级技术、逻辑虚拟路由器技术、转发构件技术等进行研究,总结了各种现有技术方案的利弊,在此基础上提出了新的解决方案,并对将来的研究热点进行了预测。

基于路由交换平台的网络管理

路由交换平台广泛应用于现代通信设备中,基于路由交换平台的网络管理具有重要的研究意义和广泛的应用前景。文章首先简单介绍了路由交换平台ZebOS和简单网络管理协议SNMP,讲解了SNMP网络管理在路由交换平台中的实现方法及工作流程,并设计了报警信息的实时传送机制,完成了基于路由交换平台的网络管理。

中低速磁浮车辆侧向通过道岔动力学性能影响因素分析

为了探究中低速磁浮车辆侧向通过道岔时动力学性能的影响因素,采用UM软件建立了中低速磁浮车辆-侧向位道岔耦合动力学模型,车辆动力学模型中详细考虑了支承台、迫导向机构、电磁铁横向滑橇以及主动控制的PID悬浮控制系统,同时建立了考虑主动梁、从动梁、角平分装置以及F轨的磁浮道岔有限元模型。采用长沙磁浮快线提速试验数据验证车辆动力学模型后,对比分析了10 km/h速度工况下角平分装置以及滑动支承台行程对于磁浮车辆侧向过岔时系统动力学响应的影响。仿真结果表明,若道岔连接处未设置角平分装置,系统响应将整体增大,其中车体前端横向加速度幅值增大约40%。扩大滑台行程30 mm后,系统的横向响应明显减小,电磁铁横移量减小10.70 mm,可较为有效的避免磁轨机械接触以及悬浮失稳等情况。综合考虑磁浮车辆侧向过岔的动力学性能,在道岔连接处设置角平分装置可有效提高车辆运行时的平稳性与安全性,同时在实际情况允许下可增大滑台行程进一步优化侧向过岔时的系统响应。