一种支持多协议接入的物联网云平台架构的设计

物联网云平台是物联网体系中承上启下的一环,向下支撑物联网设备的接入,向上支撑业务应用,对构建物联网的完整解决方案具有重要作用。提出一种适用于多种协议接入的物联网云平台架构设计。以物联网设备接入云为切入点,构建以CoAP协议为基础的LWM2M协议和OCF协议的物联网接入平台,扩展MQTT协议和HTTP(s)协议等重要的物联网协议,形成通用的物联网接入平台。构建支撑多种协议设备接入的物联网接入云平台,强化“端、管、云”中云端能力,为提供物联网整体解决方案提供支撑。平台设计了设备鉴权方案防止非法接入,采用微服务架构,使接入云平台具有很好的扩展性和高可用性。

基于服务的多域电子电气架构安全访问控制

在面向服务的多域电子电气架构下,大量的异构服务被部署在车内,用于自主驾驶、安全、舒适和远程诊断等目的。随着与外界交互的增多,车载网络存在递增的安全风险。本文提出了一种安全访问控制机制,以防止车内域控制器受到未经认证和授权的访问请求。首先,文中基于智能网联汽车的安全需求分析,提出了一个基于属性的访问控制的访问控制架构,该架构不仅支持细粒度和灵活的授权还支持基于逐流过滤与监测的在线权限检测。其次,用一个五元组给出形式化的访问控制模型,该模型用数学方法描述了主体、客体、策略和请求,并提出了一个基于哈希的策略评估引擎。最后,安全访问序列通过会话建立和安全通信保证了访问控制过程中的机密性、完整性和可用性。

基于云原生的轻量级5GC产品及关键技术

随着5G技术的发展,使能千行百业的5G专网显露出巨大的市场商机,基于云原生的轻量级5GC产品是5G行业专网的核心组成部分。使用云原生技术进行设计与开发部署的轻量级5GC产品能最大程度地实现轻量级5GC的敏捷开发、快速部署、资源按需定制以及业务灵活创新。分析基于云原生的轻量级5GC产品定义、需求、应用情况与产业情况,提出基于云原生的轻量级5GC产品设计方案,包括产品能力、部署模式与商业模式,并剖析关键技术,包括架构轻量化、运营轻量化、多协议接入、高可用容灾技术。

一种有保证实时通信协议的设计

通过研究实时系统中的报文特点和报文延迟的规律，探讨了有保证实时通信协议的特征，分析了ＭＡＣ层的通信协议在实时通信中的关键作用，据此设计了一种在ＭＡＣ层的有保证实时通信协议——虚拟令牌协议（ＶＴＯＫＥＮ），并与改进型的Ｗｉｎｄｏｗ协议、ＴＤＭＡ协议及令牌协议就报文丢失率与报文生成率的关系进行了模拟对比．

具有固定密文长度的多授权属性基密钥协商协议

为适应云环境中移动手机等资源限制型设备的使用,降低基于多授权属性基加密的会话密钥协议的计算和通信代价,提出一种能生成固定密文长度交换消息的协议。该协议基于多值访问结构,加强了数据拥有者对系统模型的权限控制;在基于属性的BJM(Blake-Johnson-Menezes)模型和选择访问结构安全模型下,基于判定性q并行双线性Diffie-Hellman指数(q-PBDHE)假设证明了该协议的安全性。通过实验比较分析了类似协议的性能,表明该协议具有较高效率和安全性,适合在轻量级应用场景上使用。

基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向MAC协议

为了弥补飞行编队任务分配情况和不同模式下紫外光定向通信存在"耳聋"问题的缺陷,采用一种基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向信道接入协议,建立了机间紫外光通信网络模型。通过在紫外节点安装多个不同方向的紫外收发装置来实现多信道信息交换,并仿真验证了多信道通信使"耳聋"问题得到明显缓解,提高了网络吞吐量,降低了网络时延,使得网络性能显著改善。结果表明,多信道通信与单信道通信相比,网络吞吐量增加,平均时延减小,网络性能大幅度提高,并且采用三信道通信模式通信效果最佳。

基于OFDM系统的随机信道接入方案

双忙音多址信道接入(DBTMA)协议是一种信道利用率较高的无线局域网信道随机接入控制方案。但是, 该协议的硬件实现复杂度较高。该文在对DBTMA协议进行简单修改的基础上,结合节能意识多址接入(PAMAS) 协议提出了一种基于OFDM系统的DBTMA信道接入系统,并对此系统做了简要分析。分析结果显示,该文提出的随机信道接入系统的性能良好且实现方式简单。

基于CDMA的Ad hoc网络MAC协议吞吐量研究

网络吞吐量性能是衡量一个通信网络性能的一个重要指标,基于CDMA技术的Ad hoc网络扩频码的分配方案对系统吞吐量性能有着重要的影响,研究了如何充分利用CDMA多址接入能力提高Adhoc信道利用率等网络性能。通过建立网络状态的马尔可夫模型,提出一种分析吞吐量性能的方法,该方法适用于同时存在背景噪声和多址干扰的情况。最后,通过数值仿真分析了扩频增益和信噪比对吞吐量性能的影响,并对网络参数进行了优化配置。该研究成果对基于CDMA技术的Ad hoc网络设计和优化提供了理论依据。

异构总线多协议网关设计及其在电除尘监控系统中应用

针对工业网络通信中多种现场总线存在的异构性,提出了一种新的多协议转换通信模型,设计了异构总线多协议网关;采用数据映射和命令缓冲方法,实现了在过程级和现场级两级总线之间的异步访问,有效提高了通信转换效率.对过程级监控设备中数据刷新速度的分析及所设计网关在电除尘监控系统中的应用表明:所提出的异构总线多协议网关设计方法可避免过程级异构总线设备同时访问现场设备时的通信冲突,能够有效减小系统采集周期,并能充分发挥过程级总线高速通信的优势.

一种新的拓扑无关的按需分配多信道自组网MAC协议

本文针对节点具有多个可用信通的自组网,提出了一种与拓扑无关的多信道MAC接入协议,协议采用按需预约的方式进行动态的信道分配,通过携带在信道预约消息中的节点邻居状态信息实现节点信道状态的更新。该协议所需信道数与网络的拓扑和度无关,克服了拓朴相关的多信道MAC协议不适用于节点密集的应用场合的问题。在协议开销增加很小的情况下,每个节点只需要一部半双工收发信机就能够实现在多个信道上高效的数据收发,不需要节点间的时钟同步,极大地降低了对网络节点设备的硬件要求,具有良好的应用前景。仿真结果表明,协议在网络总吞吐量、端到端时延等方面具有优良的性能。

分布式多信道媒体访问控制协议在无线传感器网络中的应用研究

为了能够实时检测输油管道的运行状态,降低无线传感器网络(WSN)节点间的干扰,提高网络的吞吐量。提出了适用于节点链型分布的2种多信道WSN模型,讨论了单路径和双路径2种网络模型的信道分配方法和吞吐量,并且提出了相应的分布式MAC协议。根据机场输油管道的现场实验表明,单路径多信道WSN能够在降低能耗的情况下提高网络的吞吐量,双路径多信道WSN虽然需要较高的能耗,但具有一定的容错能力,而且网络吞吐量有很大提高。

一种用于多跳分布式无线网络的多址接入协议及其性能分析

为多跳分布式无线网络提出了一套灵活而有效的自适应获取冲突避免 (AACA)的多址接入协议 .它综合了多信道和随机附带预约的思想 ,有效地解决了多跳网络环境下出现的隐藏终端和暴露终端问题以及由于节点的移动而造成的侵入终端问题 .在该协议中 ,各节点自适应预约所要使用的空闲业务信道 ,预约之后的通信过程不会受到其它节点的干扰 .AACA协议有三种形式 ,即AACA SDT/MDT/RDT协议 ,它们使用任意确定数目的信道 。

一种基于负载均衡的动态多信道自组网MAC协议

自组网的信道是多跳共享的,使用传统的单信道接入协议会带来隐终端和暴露终端等问题,而目前提出的多信道协议没考虑到负载均衡问题会导致系统性能下降。在本文中提出一种基于负载均衡的动态多信道接入协议,该协议将可用频带分为一个控制信道和多个数据信道,源站与目的站在控制信道上交换控制分组信息来决定在最佳的数据信道上传输数据分组,信道选择是基于信道接收功率最大的原则。仿真结果表明,它比单信道协议有更好的性能。

低速Ad Hoc网络多信道接入协议设计

在每个终端仅配置一套无线信号收发装置且信道速率较低(1 Kb/s^10 Kb/s)的情况下,信道需要划分成多个不重叠的子信道组建Ad Hoc网络。针对上述要求,提出一种改进的基于多信道的MACA-BI协议——RIMA-MC。该协议通过减少控制开销、增加信道空间复用度等方法提高低速Ad Hoc网络的吞吐量。在低速、高业务量网络中分析该协议的吞吐量,通过与MACA-BI及基于RTS/CTS的协议比较,证明RIMA-MC具有更好的表现。

内网数据存储安全关键技术的研究与实现

针对内网海量数据存储安全问题,一方面,通过设计多协议安全文件系统MPSFS支持不同协议用户的访问,为不同用户提供统一的访问接口,实现用户高效和快速的数据存储和文件检索.另一方面,通过设计身份认证、访问控制和数据加密技术模块充分保证内网存储系统中数据存储的安全性.实验结果显示,安全文件系统和安全模块能为内网海量数据存储提供好的安全性和扩展性,并对网络的I/O性能的影响较小.

基于Ad Hoc的改进型多信道接入协议研究

为了解决目前多信道接入协议面临的多信道隐藏终端和多信道Deafness问题,加入了探测报文和等待报文,采用节点状态表和信道空闲状态表的方法,并采用NS2仿真软件对该协议进行性能仿真。仿真结果表明,该协议解决了多信道隐藏终端和多信道Deafness问题,与DPC协议相比提高了网络吞吐量和信道利用率,降低了网络传输的延迟,增强了网络的性能。

WLAN Mesh网络多信道速率自适应MAC协议

针对多种传输速率的链路共存于同一信道时引发的性能瓶颈,以及单接口多信道网络中接收端忙的问题,在DCF协议的框架内提出一种适用于WLAN Mesh网络的分布式多信道速率自适应媒体控制接入(MAC)协议。该协议允许发送节点的邻居节点通过协作应答的方式告知相应接收节点所处信道,接收节点根据当前信道质量合理选择传输速率和传输信道反馈给发送节点。通过上述机制,将不同传输速率的链路分配在不同的信道上。仿真结果证明,该协议能避免不同传输速率链路之间的相互干扰,解决接收端忙问题。与现有典型多信道速率自适应MAC协议相比,能有效提高网络的总吞吐量。

基于以太网的无源光网络(EPON)系统的研究与实现

在分析EPON协议的基础上,对EPON的网络结构、层次模型以及各项关键技术进行了研究,包括多点控制协议、连接初始化过程及冲突解决、测距和时延补偿技术、动态带宽分配技术、突发同步技术、信息搅动技术、前向纠错技术等．采用100M的外围以太网芯片与FPGA相配合的硬件:方案,研制了一套带局端设备(OLT)和用户端设备(ONU)的EPON实验系统．测试结果表明,系统性能达到了EPON技术对丢包率和带宽的要求．

一种基于内存数据库的并发控制协议研究

数据的并发访问可能要引起数据的不一致性,如何正确有效控制并发访问是数据库应用系统首先要解决的问题之一。本文采用了一个叫做动态多粒度锁的管理机制,提出了一种与之相适应的并发控制协议。

Ad Hoc网络基于簇的多信道MAC协议研究

介绍了一种适用于Ad Hoc网络的基于簇的多信道媒体接入控制协议。在该协议中,整个网络被划分成使用不同频道的若干个簇,每个节点配置有3个独立的无线收发信机,由簇首节点负责簇的维持功能,由簇首和簇成员节点通过共同执行信道重配置算法来完成信道分配工作。仿真结果表明,该协议可以很好地适应网络拓扑结构的频繁变化,在充分利用多信道优势工作的同时,解决了普遍存在于多跳无线移动网络中的隐藏终端和暴露终端问题。