Software defined satellite networks:A survey

In recent years,satellite networks have been proposed as an essential part of next-generation mobile communication systems.Software defined networking techniques are introduced in satellite networks to handle the growing challenges induced by time-varying topology,intermittent inter-satellite link and dramatically increased satellite constellation size.This survey covers the latest progress of software defined satellite networks,including key techniques,existing solutions,challenges,opportunities,and simulation tools.To the best of our knowledge,this paper is the most comprehensive survey that covers the latest progress of software defined satellite networks.An open GitHub repository is further created where the latest papers on this topic will be tracked and updated periodically.Compared with these existing surveys,this survey contributes from three aspects:(1)an up-to-date SDN-oriented review for the latest progress of key techniques and solutions in software defined satellite networks;(2)an inspiring summary of existing challenges,new research opportunities and publicly available simulation tools for follow-up studies;(3)an effort of building a public repository to track new results.

嵌入式软件安全性测试技术方法分析

本文以嵌入式软件安全性测试技术方法为重点展开分析,对嵌入式软件发展历程和特点进行简述,在此基础上研究其安全性测试的要求、方法,包括故障模型分析法、故障树分析法等。以故障模型分析法为例,就嵌入式软件安全性测试的流程进行论述,分析系统功能描述和定位、潜在安全问题评估、安全问题破坏性评估、风险监控等重点环节实践方式,为未来嵌入式软件安全性测试工作提供参考。

嵌入式软件虚拟化测试技术标准框架研究

针对嵌入式系统硬件平台采用纯软件仿真并对嵌入式软件进行功能级测试的相关研究存在较多不足,缺乏整体、统一、灵活、标准的仿真部件间接口,致使不同体系、类型的处理器仿真核与各类外设间较难进行快速、直接的整合与交互、导致缺乏系统级可配置能力、各类仿真核与调试器(GDB)间不能进行直接、有效地互联和交互,从而无法达到可定制、组件化的系统级仿真及虚拟测试环境快速搭建目标.基于组件化思想,提出一套处理器仿真、外设仿真和调试器(GDB)三者间可进行直接、快速交互的标准结构、标准接口和基本处理逻辑,优化和删减了GDB层次,扩充了新功能,使之在运行时可动态加载、支持多种仿真处理器体系.研发了虚拟测试系统,验证了所提方法、结构、接口的有效性和正确性,与其他同类技术、项目进行了综合能力比较.结果表明本文所提方法、技术具有较多优势.

基于模型的飞行控制软件测试用例的生成

采用虚拟原型技术Statemate工具,应用功能图建立飞行控制器的“自顶向下”的功能层次模型,应用状态图详细描述飞行控制软件的功能行为。通过仿真验证了飞行控制软件系统功能的正确性。在此基础上产生数据可靠、一致性好的实际飞行控制软件的测试用例,避免了人为产生测试用例的随意性与多样性。基于软件虚拟原型技术的软件验证与测试技术特别适合测试那些没有按此方法开发出来的嵌入式软件。

嵌入式系统软硬件联合设计方法研究

本文从方法学的角度 ,结合嵌入式系统的设计 ,介绍了软硬件联合设计方法的流程和一些关键技术 ;并针对嵌入式系统自身的特点 ,探讨了设计方法相应的一些发展 ;最后 。

基于虚拟机的嵌入式软件仿真测试环境

为了提高嵌入式软件的质量和可靠性,提出了一种基于虚拟机的嵌入式软件仿真测试环境.将虚拟机技术引入到嵌入式软件仿真测试领域中,介绍了嵌入式软件仿真测试环境的构成原理,并对虚拟机技术进行了分析,提出一种基于程序移植虚拟机模型扩展的嵌入式软件仿真测试虚拟机(ESSTVM),给出了内存管理和指令系统的设计方案.将ESSTVM应用到航电嵌入式软件系统测试环境AESSTE设计中,研究了该测试环境的体系结构,阐述了测试开发系统及测试执行系统的设计与实现,并对AESSTE的可移植性进行了分析.分析结果表明,该方法能有效提高嵌入式软件测试环境的通用性、可移植性和可维护性.

软件定义承载网中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法

在具有集中式控制特点的carrier-SDN(软件定义承载网)中应用网络虚拟化技术为虚拟网络分配资源,实现承载网资源分配是解决承载网结构僵化的重要途径。提出carrier-SDN中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法。首先,建立carrier-SDN多层模型;其次,根据虚拟网络映射算法的特点,二值化粒子群优化算法;最后,以负载均衡为优化目标,求解虚拟网络映射问题。仿真结果表明,与已有方法相比,所提算法在虚拟网络负载均衡性、请求接受率和网络收益方面性能优越。

高效节能虚拟网络映射多反馈控制模型及算法

网络虚拟化使得智能能耗感知网络部署成为可能.由于虚拟网络请求到来以及退出等动态性,引起底层网络资源分配以及回收,会对底层网络激活资源数量与集合范围产生影响;虚拟网络映射不仅决定了当前激活的底层网络资源数量与集合大小,而且作用于后续的虚拟网络映射.利用自动控制原理的反馈控制理论,研究不同虚拟网络映射之间的关系以及当前虚拟网络映射对激活底层网络资源集合产生的影响,并提出一种新的高效节能虚拟网络映射多反馈控制模型及算法.以控制底层网络休眠链路数量作为主反馈,消除主动休眠的底层网络链路数量与被动休眠的链路数量的偏差,抑制虚拟网络映射动态特征对求解最小底层网络激活资源集合的干扰;并以节点和链路映射为局部反馈,由大到小逐步调整主动休眠底层链路数量,快速地找到适合当前虚拟网络请求的最小底层网络资源集合.多反馈控制模型能够把虚拟网络映射在一个较小的节点和链路集合中,从而提高休眠节点和链路数量,实现高效节能虚拟网络映射.系统仿真结果验证了在非饱和状态下虚拟网络映射多反馈控制算法能够提高底层节点和链路休眠数量,显著减少系统能耗;且在负载周期性动态变化的饱和状态下,提高了虚拟网络接收率以及系统收益.

基于成本及功耗联合优化的SDN虚拟网络映射算法

针对多个虚拟网络请求(Virtual Network Request,VNR)动态到达的网络场景,本文提出一种基于成本及功耗联合优化的软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)虚拟网络映射(Virtual Network Embedding,VNE)算法.在对虚拟节点及链路映射成本及功耗进行评估的基础上,建模VNE成本及功耗的代价函数,进而在满足资源需求等约束条件下,建模基于代价函数最小化的VNE模型.该优化问题为整数线性规划问题,难以直接求解;为解决此问题,提出基于时间窗的虚拟网络批处理映射策略动态处理在线请求.继而针对特定时间窗内的VNR,将其转换为虚拟节点映射子问题和虚拟链路映射子问题,并应用启发式算法对两个子问题分别进行求解,从而确定VNR映射策略.仿真结果表明,所提算法能显著减少VNE成本及功耗,提高VNR接受率.

嵌入式组态软件脚本解释虚拟机的设计

为了增强嵌入式组态软件的功能,引入一种类似于C语言的脚本。设计一个编译器把该脚本编译成中间代码,采用中间代码的优点是可提高程序运行的速度,也减小了脚本解释程序的设计难度。提出一种仿微处理器结构的脚本虚拟机设计方案,在运行时对中间代码进行解释。虚拟机主要由程序存储器、指令译码器、运算器、程序计数器、控制器以及动态容器组成,其中动态容器的设计是关键,它具有可动态分配内存、自动释放内存等优点,适合于嵌入式操作系统下运行。实验与测试结果表明,该脚本解释虚拟机可满足嵌入式组态软件设计的要求。

VI仿真环境下嵌入式软件测试研究与应用

嵌入式软件测试与通用软件测试有相通之处,也有很大差异,嵌入式系统测试与系统软硬件平台关系密切且对测试环境、测试方法都有特殊要求。测试用例设计是软件测试的核心,决定了软件测试的最终效果。在软件测试环境能更方便地进行测试用例注入,且软件测试环境直接影响着软件测试的效率。本文论述了嵌入式软件测试技术,分析了采用UML生成测试用例的方法,论述了采用VI技术搭建仿真测试环境的原理。采用所述方法实现了某型号分系统嵌入式软件测试。

嵌入式虚拟仪器软件可重构设计技术研究

嵌入式虚拟仪器(EVI)软件可重构是指框架和功能的重构;结合面向对象技术和组件技术,系统地阐述了软件可重构模块化设计的原理、软件可重构算法、可重构软件结构框架设计和可重构软件开发方法;通过分析可重构软件的设计原理和设计思路,提出了一套比较详细的可重构软件的开发方法;经工程实践应用,设计方法合理可行,有效提高了嵌入式虚拟仪器软件的开发效率,达到软件复用及重构的目的。

基于VR技术的旋耕埋草机功率检测研究

为了提高旋耕埋草机的功率检测准确性和效率,实现旋耕埋草机的结构优化,将VR虚拟现实技术引入到了埋草机的功率测算过程中,并采用Lab VIEW软件设计了功率检测虚拟平台,从而实现了旋耕埋草机的功率数据采集、处理和仿真模拟。为了验证方案的可行性,以一台简单的旋耕埋草机为例,在农田里展开了试验。首先,对其作业性能进行了测试,在保证其能正常作业的情况下采用虚拟仪器对功率进行了测算,并将其和实际功率仪器上的采集功率进行了对比。结果表明:采用虚拟仪器得到的功率和实际功率相吻合。由此验证了方案的可行性,为旋耕埋草机的优化设计提供了数据支持,为农机智能检测仪器和嵌入式系统的开发提供了较有价值的参考。

基于SDN的虚拟网络映射问题研究综述

传统IP网络架构越来越不适应日益增长的网络业务与应用,一种新型的网络架构应运而生,即软件定义网络。它实现数据面和控制面相分离,同时具有集中控制、开放接口、可编程等特性。研究了基于该网络架构的虚拟网络映射问题,即如何将带有约束条件的虚拟网络请求映射到由传统电信商提供的底层物理网络中。首先给出虚拟网络映射问题的定义及目标,然后对现有的多种经典映射算法进行分类,并同时对比与分析,最后在此基础上对未来虚拟网络映射算法提出一些建议与改进思路。

虚拟仿真在线实验实训建设的研究——以物联网应用技术专业为例

受新冠肺炎疫情影响,学生有时无法进入实验实训室上课,物联网应用技术专业课程配套实验实训硬件设备在更新周期等方面存在一定的局限性,构建课程虚拟仿真在线实验实训平台能够缓解这些问题。以高职院校物联网应用技术专业为例,选取适合虚拟仿真的课程,分析仿真和实验管理等功能要求,通过教学研究与实践,ARM嵌入式技术与应用等课程适合虚拟仿真,对模块化处理,资源管理等有要求。通过Proteus虚拟仿真在线实验实训平台对课程进行了教学试验,效果好。

嵌入式软件开发环境中操作系统抽象层的设计与实现

本论文论述了嵌入式软件开发环境中操作系统抽象层存在的必要性 ,并对其如何实现给予了探索 。

构建嵌入式Linux软件设计虚拟实验室

为了降低嵌入式软件学习和开发中硬件资源的投入成本,提出以Proteus作为嵌入式target平台,Ubutun Linux作为host平台,构建嵌入式Linux软件设计虚拟实验室的步骤。以7段数码的显示为例演示了嵌入式Linux虚拟环境下进行嵌入式软件开发的过程,获得了较直观的实验结果。虚拟实验室的建设有效地降低了嵌入式系统的开发成本,弥补了传统实验室的不足。

基于虚拟机的嵌入式VxWorks实验教学平台

针对各高等院校嵌入式系统软件开发课程大多采用嵌入式系统实验箱作为嵌入式软件开发实验的目标机,其实验箱投资大、占用空间的现状。文章分析了用虚拟机作为嵌入式开发目标机的软硬件可行性和网络连接可行性,介绍了一种节省投资、节约空间、方便教学、利于学习的基于虚拟机Vmware构建嵌入式VxWorks软件开发实验平台的方法,并给出了建立交叉开发实验环境的具体步骤。

嵌入式软件测试的数据获取技术

测试数据获取是嵌入式软件测试的关键技术,其准确性、实时性和可靠性对测试质量有决定性影响,嵌入式软件测试需要根据软件特性和测试要求对数据获取方法进行定制设计。针对侵入式的软件插桩测试技术,着重研究了硬件采集、硬件收发、纯软件方式的插桩实现过程,对非侵入式的边界扫描技术和虚拟仿真技术的数据获取原理进行了分析,并提出了嵌入式开发测试一体化集成应用和全生存周期嵌入式软件开发、测试与管理的思想,指出了嵌入式软件测试的新方向。

嵌入式软件开发环境中操作系统抽象层的设计与实现

论述了嵌入式软件开发环境中操作系统抽象层存在的必要性,并对其如何实现进行了探索。