延迟中断容忍网络路由技术综述

延迟中断容忍网络(DTN)是针对极端环境下无稳定端到端连接应用场景的一种网络架构。首先分析DTN逐跳传输、能力受限、场景复杂等主要网络特性。然后对比分析了转发、复制、效用、社会、编码五种路由要素,及其代表性DTN路由算法的性能。最后对典型路由算法进行性能对比,并指出如何对DTN路由算法进行评估和选择。通过技术综述为DTN路由算法研究提供参考。

修理设备可更换的N-策略延迟不中断单重休假M/G/1可修排队系统分析

该文考虑具有N-策略和延迟不中断单重休假的M/G/1可修排队系统,其中修理设备在修理故障服务台期间可发生故障且可更换.该文运用更新过程理论,全概率分解技术和拉普拉斯变换工具,讨论了服务台和修理设备的可靠性指标,比如服务台和修理设备的瞬态不可用度,稳态故障频度以及在时间(0,t]内的平均故障次数等,并且对服务台的稳态不可用度和稳态故障频度进行了参数敏感性分析.

延迟/中断容忍网络安全机制综述

作为一种新型体系结构,延迟/中断容忍网络(DTN)近年来得到了广泛的研究与应用。由于其面临的应用环境极为特殊,DTN中存在着资源耗尽、数据安全、分片认证及隐私保护等诸多特有的安全问题。对上述安全问题进行了深入分析,并对解决这些问题的安全机制的最新研究成果进行了分类与评述,最后对DTN网络安全研究方向进行了展望。

空间延迟/中断容忍网络拥塞控制策略研究

针对空间延迟/中断容忍网络(DTN,delay/disruption tolerant network)的拥塞控制问题,提出一种基于提前卸载的拥塞控制策略(EOCC,early offloading-based congestion control)。由于空间DTN网络大时延和不能保证时刻存在端到端路径的特点,EOCC主要利用网络节点的本地信息在拥塞发生前就采取措施。具体地,EOCC会时刻监测节点缓存变化速率,在即将发生拥塞时,将消息通过早于最优路径的非最优路径传输,从而缓解节点存储压力。仿真结果表明,采用EOCC的接触图路由获得了更好的性能。

延迟/中断容忍网络技术及其在行星际因特网中的应用

延迟/中断容忍网络(DTN)采用一种新的端到端的覆盖层网络体系结构,是实现行星际因特网(IPN)的一种重要技术途径。文章首先论述了DTN应用于航天的几种网络协议的特点,包括束协议、利克里德传输协议(LTP)、空间数据系统咨询委员会文件传输协议(CFDP)和Saratoga协议,并分析了DTN路由算法的特点和DTN网络软件的实现,然后总结了NASA在遥感、空间站、中继通信和深空探测等任务情景下进行的DTN飞行验证试验的技术特点。针对我国未来天基综合信息网建设的需求,提出了DTN技术在体系结构、汇聚层协议、路由算法和网关节点设计方面值得关注的问题。

一种减少中断延迟的中断调度模型

通过对一个嵌入式实时操作系统(ARTs-OS)的研究,介绍了减少中断延迟的具体方法。在分析RT-Linux方法和VxWorks方法优劣的基础上,提出了ARTs-OS中断调度模型,给出了其实现算法,并讨论了这种算法的性能。

MCS-51系统中断响应延迟对中断控制的影响与制约

应用中断控制技术模拟 3种不同的中断响应延迟 ,定量测定分析 MCS-51系统中断响应延迟对中断控制的影响 .结果表明 :MCS-51系统内置计数器使用低分频系数对高频率计数脉冲计数时 ,受中断响应延迟的影响会产生较大的计数误差 .同时发现长短不同的中断响应延迟对于内置计数器的有效分频系数的限制有所不同 .

空间延迟/中断容忍网络的接触图路由研究综述

基于覆盖协议和存储-携带-转发范式的延迟/中断容忍网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)被认为是应对空间环境挑战(如长延迟、间歇性连接等)的有效解决方案.接触图路由(contact graph routing,简称CGR)是一种利用空间DTN网络拓扑的先验知识来计算路径的动态路由算法.首先介绍了CGR的基本原理和算法过程,并给出了相关术语的定义及相应计算公式;然后,从路由环路避免、计算效率、路由准确性、拥塞控制、机会性扩展和异常处理方面总结了现有的CGR改进工作;接下来概述了已经进行的评估DTN协议栈和CGR适用性的代表性实测实验,并通过GEO/MEO/LEO卫星网络仿真实验,对比评估了CGR算法与多层卫星路由算法(multi-layered satellite routing algorithm,简称MLSR)的性能差异;最后给出了CGR的未来发展方向,包括扩展块CGR(CGR-extension block,简称CGR-EB)和缓存CGR(cache-CGR,简称C-CGR)整合、机会CGR、CGR向大型网络的扩展、服务质量保障CGR和接触计划描述方法改进等.

延迟/中断容忍网络发展研究

延迟/中断容忍网络(DTN)具有长延时、某一时刻不存在端到端链路或者链路频繁中断等特点,作为一种新型体系结构,近年来受到广泛关注与研究。介绍了DTN网络的研究现状,分析了其体系结构特点,详细描述了目前DTN关键技术包括网络协议、路由与安全机制方面的研究进展及面临的挑战,最后介绍了DTN在深空探测、军事通信等领域的应用,指出了DTN在未来通信网络发展中的作用。

一种利用高精度时钟测量中断延迟的方法

中断延迟是实时操作系统最重要的性能指标之一,其通常指外部设备发出中断请求至操作系统中断服务例程执行第一条指令经过的时间,而中断延迟的精确测量对于定量分析实时操作系统实的时性能具有重要意义。利用MPC8641D双核PowerPC片上系统可编程中断控制器的高精度时钟,实现了核间中断及定时器中断在不同负载条件下的中断延迟精确测量。实验结果表明,不同类型中断的延迟特性具有显著差异,核间中断和定时器中断的最坏情况延迟分别为1060纳秒及2540纳秒,而核间中断延迟和定时器中断延迟受不同类型负载的影响程度也有显著不同。

延迟/中断容忍网络技术在载人登月通信中的应用研究

针对未来构建天地一体化空间网络的需求,分析了载人登月网络的特点以及目前地面网络广泛应用的TCP/IP协议应用于载人登月网络所遇到的一系列问题;针对这些问题,提出了使用延迟/中断容忍网络(DTN,delay/disruption tolerant network)体系来构建载人登月网络的设想,并设计了载人登月网络协议体系架构;最后通过在测试平台上进行真实的文件传递试验来对基于DTN技术的载人登月网络进行性能仿真,并对利克里德传输协议(LTP,licklider transmission protocol)的参数进行理论上的优化分析;仿真结果表明,在地月信道误码率较高的情况下,采用LTP segment大小为400 Bytes,相比于LTP segment大小为1400 Bytes、800 Bytes和100 Bytes,分别提高了17540 Bytes/s、4160 Bytes/s和47000 Bytes/s的有效吞吐量。

MCS-51系统外部中断响应频率的测试与研究

分别使用 6 MHz和 1 2 MHz晶振频率 ,测试 MCS-5 1系统的外部中断响应频率 .实验结果表明 :由于中断服务时间和中断响应延迟的存在 ,MCS-5 1系统的外部中断响应频率是受到限制的 ;最高可测试的外部中断响应频率大约是 6 5 k Hz.本实验为合理和有效应用 MCS-5 1系统的中断控制资源提供了可靠的实验数据 .

高性能DSP中断处理技术

分析了DSP中断控制和中断服务机制,设计了4级中断优先级系统,提供了硬件、软件异常,硬件、软件中断,DMA中断,片上、片外中断等多种中断类型;提供电平、边沿触发的选择。实现了快速中断A、快速中断B和普通中断3种服务类型。整个中断系统较好地满足了DSP用作数字信号处理时快速高效的特点。

嵌入式操作系统中断现场保护的优化策略

大多数嵌入式操作系统在进入中断后进行中断现场保护时选择保护所有通用寄存器,这种普遍的做法延长了微处理器的访存时间,并且增加了产生存储器分体冲突的可能性。本文提出根据中断服务子程序对通用寄存器的需求而进行中断现场保护的策略,有效减少了中断现场保护时所需保护的通用寄存器数量,缩短了中断响应时间,提高了系统的中断实时性。最后,对这种优化策略进行了总结。

遥传网络中网桥的性能优化方法

网桥是制约测井数据遥传网络性能的关键部分之一。根据测井单芯电缆遥传网络的特点和需求,给出了基于CAN总线和OFDM链路的网桥方案。为提高网桥的有效吞吐量和实时性,提出了遥传链路帧和具有精简结构的CAN总线重载帧以提高封装效率,多通道缓存链动态存储数据以减少数据搬移,超时和累计帧的延迟中断处理以减少中断频率。实验表明,这些优化方法能有效减小开销,提高测井数据网桥转发效率。

空间互联网传输协议和存在的问题

空间通信需求的迅猛发展使得空间互联服务成为研究热点。由于空间网络具有子网异构,网络拓扑复杂,链路时断时续,传输时延大等特点,在传输协议上区别于地面互联网。本文从空间互联技术的特点和要求出发,综合分析了空间互联网的关键协议,并阐述了目前存在的若干问题。

面向深空通信的DTN网络跨层包大小的优化设计

基于延迟/中断容忍网络中束协议/利克里德传输协议(LTP)栈,提出一种用于深空通信的跨层包大小的优化方案。该方案可以根据信道误比特率、文件大小、信道传播时延和链路数据速率等条件得到最优的束大小、LTP块大小和LTP段大小,最小化深空通信中的文件传递时延。文中针对跨层包大小对文件传递时延的影响进行了分析,并且给出了跨层包大小的优化方案。同时,仿真并分析了信道误比特率、文件大小、信道传播时延和数据速率对最优的LTP段大小的影响以及跨层包大小优化方案所带来的性能增益。理论分析和仿真结果表明,在深空通信环境中,该优化方案可以根据特定的空间任务和环境特性优化跨层包大小,相比于未优化跨层包大小的方案,有效地提高了网络的吞吐量。

基于Xenomai的实时Linux系统的研究

针对标准Linux操作系统实时性不好的问题,提出一种更加注重用户态的实时性且兼容多种流行实时操作系统的实时化方案,即利用Xenomai实时补丁改造标准Linux内核的实时化方案,并基于工控PC机,搭建了基于Xenomai实时补丁的实时Linux系统,并对其实时性进行了测试。测试结果表明,实时化后的操作系统具有良好的用户态、内核态以及定时器中断响应下的实时性,中断处理的最大延迟时间减小到令人满意的几十微秒级数量级,可以用于对实时性要求较高的强实时应用领域。

Linux嵌入式系统的实时性分析

嵌入式应用系统通常对实时性要求较高，Linux是一个通用操作系统，将它应用于嵌入式实时环境有许多缺点和不足。文章对Linux的分时特性作了分析，对Linux的中断延迟和上下文切换性能作了测试，指出造成实时性差的原因，最后提出了改善Linux嵌入式系统实时性的方案。

基于嵌入式应用的Linux内核实时性改进研究

针对Linux内核存在的实时性问题,从实时操作系统的5个性能指标出发,分析了2.6内核实时性能的根本性制约因素为调度延迟和中断延迟。为了解决上述问题,设计并实现了新的任务模型和新的中断处理操作。着重介绍了新任务模型中的硬实时任务调度算法(优先级位图算法)以及新体系中断响应和中断处理操作流程,给出了关键代码,并进行了试验调试。经realfeel测试结果表明,新体系中实时任务的响应速度显著提高,达到了预期的研究目的。