先锋光纤通道交换网通信性能优化的研究与实现

原先锋交换网每传送1帧(2KB)数据,发送方和接收方都分别要启动1次DMA,1M字节的数据需要发送方和接收方都启动512次DMA,启动1次DMA花费的时间几乎占了消息在网络上传送时间的一半;针对这个问题,分析了每次DMA的消息块长度与通信速率的关系,提出并实现了"大缓存方案";在网卡上采用大容量存储器作为缓存,发送方还可不等待接收方是否准备好,就发送数据,接收方网卡自动接收数据,传送长度小于1MB的消息时,收发双方各只需进行1次DMA,收发双方网卡自动完成512帧数据的传送;经实验测试,大尺寸消息的传送带宽有了很大提高。

实时任务调度光纤通道交换机的设计与实现

面对新一代航电系统对高带宽、高可靠、低延时的要求,为支持光纤通道协议在航电系统中的应用,满足FC网络构建的需求,采用共享存储结构,设计实现了一种FC交换机,同时对轮询调度高速总线模块、实时任务调度模块、PCIE模块进行详细设计。对关键的实时任务调度模块仿真,结果表明,设计的交换机可以满足对基于优先级实时任务的调度需求。

面向航电综合系统的先锋光纤传输网实时通信的研究

VIA是个能降低软件开销的用户级通信协议,针对航电系统对传输网络通信的实时性提出了很高的要求,在分析VIA原理的基础上,对硬件进行了少许修改,把VIA引入航电网络,针对面向航电的先锋光纤传输网卡实现了一个精简的类VIA的通信协议。该协议根据VIA的基本原理并结合先锋网卡的特点,通过减少陷入内核的次数,尽量消除数据挎贝,缩短数据传输的关键路径来提通信速率。通过实验验证,引入VIA技术后,可大大降低通信过程中的软件开销,降低通信延迟,提高通信网络的实时性。

高速自应答异步双轨推通道设计

针对全局异步、局部同步片上网络中不同传输速率下的数据传输问题,提出一种高速异步双轨推通道.该通道中的单元采用自应答控制,在减小前向延时的同时提高了吞吐率;双轨数据的传输采用对称结构的2条独立传输链路,避免了复杂的时序设计,降低了传输链路间的干扰,保证了数据的可靠传输.最后基于0.18μm标准CMOS工艺,在不同温度、不同工艺角下对4级通道的性能进行测试.结果表明,采用文中的异步通道前向延时为70ps,吞吐量为4.46GHz,功耗为2.71mW,可满足高速、低功耗、高鲁棒性的片上通信需求.

基于高速同步485总线通信的多通道伺服控制器设计

文章介绍了一种四通道数字伺服控制器的系统设计和实现方案;针对研制任务中高通信波特率和多路控制的要求,设计了以XC164为主控制芯片,基于JS71175型485协议处理器的高速同步485总线通信的多通道伺服控制器,该控制器在提高了同步485通信速率的同时可以实现四路伺服机构的控制、伺服机构动作的锁定及解除锁定,具有体积小、功率大、集成度高特点;实验结果表明,在保证通信稳定的前提下,通信波特率可达2 Mbit/s,总功率可达1 600 W,满足任务要求。

基于以太网高速协议通道的FPGA端系统设计

针对传统数据采集传输系统普遍存在的传输速率低,硬件无法升级,实时性和通用性不足等问题,结合航空电子系统的通信需求,提出了一种基于以太网的航空电子环境数据协议的设计方法。该方法是在FPGA平台端系统中实现,具备并发执行能力,考虑了错误检测机制,以确保在终端系统中接收到数据的完整性。此外,利用XILINX Spartan 6的板卡开发了协议中所需的硬件板块,并进行了FPGA端系统测试,测试表明这是一个高效经济的方法。

多通道光纤高速串行传输系统的设计与实现

针对高精度智能仪器仪表及传感器领域中数据高速传输的要求,设计了基于Aurora协议的光纤高速串行传输系统。利用Virtex-6 FPGA生成Aurora IP核,采用AD9516时钟芯片通过编程实现误差±100 ppm的时钟输出。最后通过SFP(small form-factor pluggable)光纤通信模块将数据由电信号转换为光信号,进行光纤高速传输,有效地提高了数据的传输速率。经实验仿真分析验证,所设计的多通道光纤高速传输系统传输速率高,性能稳定。

高速卫星因特网中TCP协议的改进

针对TCP(Transm ission Control Protocol)协议在高速卫星因特网中传输吞吐量低的问题,提出了一种改进TCP快速恢复的算法。该算法根据卫星信道由传输错误造成的分组丢失概率远大于由拥塞造成的分组丢失概率的特点,通过加快窗口的增长速度,避免过早地进入拥塞避免阶段,达到了提高TCP吞吐量的目的。通过NS2软件模拟仿真了高速卫星因特网环境,并对各个TCP版本和改进算法的仿真结果进行了比较和分析。仿真结果表明,改进算法的吞吐量比TCP-SACK提高了约10%,比TCP-Reno提高了约30%。

基于高铁环境下的5G网络建设与规划

根据高铁无线通信网络建设需求,分析5G组网形态及高铁环境下的无线信道参数,对高铁环境进行分类并根据各自信道特点进行信道模型的构建,对5G网络在高速铁路环境下部署的参数及面临的问题进行研究,通过合理地对高铁环境下的5G网络建设与规划,改善提高信道容量、提高信息传输速率进而改善用户体验。