ORPR公平性算法研究

本文介绍ORPR节点模型.针对ORPR节点中光缓存容量较小,分析了ORPR网络和RPR网络在实现公平性时的不同,讨论了ORPR网络中的公平性原则,提出一种适合ORPR网络的公平性算法,给出了算法的实现方法,并和RPR的典型公平性算法做了比较.该算法通过一个在环中和发送数据流相反的方向循环流动的速率控制帧,将各个节点的速率信息分布在整个ORPR网络上,从而实现共享某链路的各个数据流公平的分配带宽资源,能够实现整个ORPR环网的公平性与高的链路带宽利用率.算法的一个显著特点在于不采用传统的缓冲器占有量监测来调节速率,其前摄机制可以有效保证各个数据流流量在发送时就受到控制,从而使该数据流在途经环中节点和链路时,不会发生拥塞现象,因此适合于缺乏缓存的ORPR网络.     

车载设备以太网一致性测试平台设计

针对目前城市轨道交通行业中车载设备通信信号测试功能需求,对以太网一致性测试平台进行设计,以实现接入车载设备IP及MAC地址统一配置管理。该设计采用通信环网的结构实现对接入设备MAC地址全球唯一性查询、网络参数配置、配置文件下发、数据流量统计、广播风暴抗击等多种测试功能,为以太网设备一致性测试方法的研究及测试系统的搭建提供参考和借鉴。     

基于分布式OID的列车编组标识符生成算法

传统基于时间的列车编组通用唯一标识符（CstUUID）生成算法无法满足IEC 61375 2-5协议对列车灵活编组的要求。基于时间的算法中采用时间戳和设备MAC，并没有使用安全算法，算法安全性不高。针对上述问题，提出了一种基于分布式OID的列车通用唯一标识符生成算法。使用分布式OID构成基础标识符保证算法的唯一性。使用编组标号构成命名空间保证算法的有序性。使用MD5[4]加密算法保证算法的安全性。可以满足协议对于列车编组的要求，并且在算法空间复杂度和安全性方面具有优越性。     

多跳无线网MAC层后退算法分析

在多跳无线网中，ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）层的公平性虽然是一个局部特征，但影响网络的整体性能。后退算法是制约ＭＡＣ层公平性的关键之所在，Ｂｈａｒｇｈａｖａｎ等人通过试验方法提出了ＭＩＬＤ算法，试验结果表明ＭＩＬＤ算法的公平性比ＢＥＢ算法好，但作者没有进行理论分析。本文给出了分析后退算法的简单模型，并根据公平性约束，有效性约束和分布性约束给出ＭＩＬＤ算法的理论分析。     

地铁传输系统MAC地址问题研究

针对地铁传输系统对PIS(乘客信息系统)的MAC地址进行识别和处理,导致PIS车载显示效果不佳这一现象,通过实地测试,分析数据,得出问题产生的原因。讨论相关解决方案并说明VPLS(虚拟专用局域网业务)技术在实际案例中的缺陷,论证PIS交换机单独组网方案的可行性,引入MLSP(移动链路交换协议)和RRPP(快速环网保护协议)等技术措施并说明该技术在系统中的功能。提出实际工程中的系统组网方案及设备配置方案,并对PIS单独组网的投资和收益进行比较,从而得出推荐的方案,为同行在设计城市轨道交通乘客信息系统时提供借鉴和参考。     

输入排队的交换结构中的TCP拥塞控制

交换结构是高速路由器不可缺少的重要组件之一，随着高速网络传输和操作的媒质从电域变化到光域，光缓存和光控制技术的局限性使得交换结构极有可能采用简单输入排队的工作模式。在简单输入排队的交换结构中，TCP的拥塞控制存在着不同寻常的新同题，本文首先指出在交换结构环境下，单靠传统的队列管理机制无法兼顾交换结构的吞吐量和TCP公平性。分析了队列管理机制之所以失效的原因，在于它无法同时克服队头堵塞和TCP流对交换结构端口的”不公平争抢”问题。接着提出一种把公平的启发式仲裁和随机提前丢头队列管理机制（hFs＆rEDF）结合起来的算法，能够兼顾交换结构吞吐量和TCP公平性。仿真实验表明hFs＆rEDF算法可以获得75％以上的吞吐量和接近于1的公平性。     

地铁智能运维平台的环网架构及其性能分析

为实现地铁运维平台的智能化,需要将分散在各个专业系统、各个站点的"数据孤岛"打通,实现数据共享和数据融合。本文针对智能运维平台的应用,提出了3种不同的基于ERPS协议的环网架构,分析并计算其可靠性水平;通过实验室测试,对比每种环网架构的收敛性能指标,给出3种环网架构在地铁建设中的适用场合。     

基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法研究

铁路信号系统是保障列车高效安全运行的关键信息基础设施，其安全性直接影响到行车安全。为保证信号系统的网络安全，需准确检测网络入侵。提出基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法：采用一种新型数据集构建信号系统流量特征，依据RSSP-I/II协议特点，利用核主成分分析法进行降维处理；选取信号系统中常见的4种攻击方式并结合真实流量组成训练数据集；从准确率和F₁两方面，对比WiSARD和其余3类典型神经网络算法分别在单一、混合攻击流量下的性能。实验结果表明：WiSARD在平均准确率和时间开销之间提供了最佳权衡，能有效提高信号系统入侵检测效率，为提升网络安全感知能力提供有力支撑。     

MVB协议分析装置设计及其实时性分析

介绍多功能车辆总线MVB协议分析装置的功能、软硬件设计方案及实现原理。分析影响MVB协议实时性的关键因子,试验和对比4种不同改进方案下设计的MVB协议分析装置的实时性能,采用状态机模式实现MVB网络数据实时底层解码;采用多重缓冲技术,在无需控制器参与的情况下实现高速USB控制时序,解决了MVB协议分析装置实时性不高的难题。该设备与国外同类产品相比,在实时性、可靠性、灵活性等方面都有明显提高。     

多路视频监控信息传输中网络带宽资源利用的优化策略

针对铁路客运专线运输安全监控系统的特点,研究在网络带宽资源受限条件下的多路视频实时传输最佳策略问题,提出一种基于源端网络流量实时采集的视频流码率控制和网络拥塞避免机制。建立基于这一系统结构的流量控制模型,应用自动控制理论,推导出稳定的流量调节算法。对带宽资源分配的公平性原则进行扩展,通过设置视频源“优先级”,实现网络带宽的“按需”动态自适应调节的算法;同时引入自适应修正因子β和γ,根据调节误差对每路视频流的带宽占用率α进行动态修正。试验数据表明,这一拥塞避免策略对网络瓶颈部分的带宽利用率可达97.4%,调节时间在5 ms左右。