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基于FDLs的边缘汇聚节点的性能研究

光学技术 2008年第3期34卷 359-361,364页

作者：魏斌吴重庆沈平高凯强北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学理学院北京100044 南洋理工大学网络技术研究中心新加坡637553

随着全光接入网的不断发展,接入速率不断提高,对于边缘节点发送来的高速数据业务也必须进行流量梳理。为了适应未来全光高速网络接入的需求,基于光纤延迟线(Fiber delay lines,FDLs)结构,构造了一种简单高效的全光包交换网络边缘汇聚节... 详细信息

随着全光接入网的不断发展,接入速率不断提高,对于边缘节点发送来的高速数据业务也必须进行流量梳理。为了适应未来全光高速网络接入的需求,基于光纤延迟线(Fiber delay lines,FDLs)结构,构造了一种简单高效的全光包交换网络边缘汇聚节点。并针对光线延迟线结构,提出一种新的主动缓存队列管理模型来分析节点性能,得到了与以往研究不同的结果。同时在对节点性能分析的基础上,提出一种新的FDLs的排列方式,在缓存深度相同的情况下,大大提高了FDLs的效率,实现了对到来的具有自相似性的数据业务的合理调配。

关键词：光纤通信技术光纤延迟线(FDLs) 边缘汇聚节点全光包交换(OPS) 光缓存

车联网中一种基于队列模型的需求感知多信道协同合作MAC协议设计

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车联网中一种基于队列模型的需求感知多信道协同合作MAC协议设计

作者：高凯强南京邮电大学

学位级别：硕士

随着我国经济的高速发展,人们对交通资源的需求日益增加。然而高速公路车辆的高度机动性和动态的网络拓扑等特性给网络连通带来了极大的困扰。因此设计一种连通模型来分析车联网的连通性能和一种适用于车载环境的介质访问控制协议(Mediu... 详细信息

随着我国经济的高速发展,人们对交通资源的需求日益增加。然而高速公路车辆的高度机动性和动态的网络拓扑等特性给网络连通带来了极大的困扰。因此设计一种连通模型来分析车联网的连通性能和一种适用于车载环境的介质访问控制协议(Medium Access Control,MAC)是目前研究的热点。本文主要研究高速公路车载自组织网络中队列模型的连通性和基于队列模型的MAC协议设计。主要研究内容如下:首先,数据包的传输必须建立在网络连通基础之上,为了确保车辆在道路上有效地接入网络,本文根据车辆在高速公路的行驶特点,提出一种基于队列的连通性分析模型。该模型主要分析了在单车道和多车道情况下,基站间距、车辆的行驶速度、相邻车辆间距、相邻队列间距、基站覆盖范围、普通车辆节点、覆盖范围等参数与连通概率的关系,并且在给定队列比率和连通概率的情况下,能够算出相邻基站部署间距。仿真结果表明,运用队列分析模型的连通概率高于没有使用队列模型分析的场景。这一研究结果为本文后续研究车载自组织网络MAC协议的连通性提供了保障。其次,本文在队列连通模型基础上,提出一种多信道优先级控制的需求感知MAC协议,该协议通过基站周期性地广播询问数据包预留控制信道,并且可以实时地根据路况信息和连通概率动态地改变时隙,之后利用多级优先马尔科夫链实现优先级控制。仿真结果表明,本文提出的MAC协议与WAVE MAC和VCI MAC相比,算法实现的复杂度增加,但其信道吞吐量和端到端时延性能均有明显提升。

关键词：队列模型连通性 RSU间距马尔科夫链 MAC协议

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虚拟电厂通信网络架构及关键技术研究展望

电力系统自动化 2022年第18期46卷 15-25页

作者：汪莞乔苏剑潘娟张慧高凯强刘川中国电力科学研究院有限公司北京市100192 国网智能电网研究院有限公司北京市102209

随着构建新型电力系统目标的提出和能源互联网的建设和发展,亟须针对虚拟电厂的海量分布式资源聚合调控,建立灵活、安全、高效的互动机制。基于多种通信技术的虚拟电厂异构通信网络架构是保障电网安全运行的基础。首先,从虚拟电厂的基... 详细信息

随着构建新型电力系统目标的提出和能源互联网的建设和发展,亟须针对虚拟电厂的海量分布式资源聚合调控,建立灵活、安全、高效的互动机制。基于多种通信技术的虚拟电厂异构通信网络架构是保障电网安全运行的基础。首先,从虚拟电厂的基本概念和元素构成出发,对虚拟电厂采用的通信技术和通信需求进行分析。其次,提出虚拟电厂基于云边端协同的两级通信网络架构。最后,对支撑虚拟电厂资源灵活互动的通信技术进行探讨和展望,旨在提供虚拟电厂多时间尺度、跨区域聚合调控的信息通信基础支撑,为虚拟电厂通信网络的建设提供解决方案。

关键词：虚拟电厂通信网络架构业务需求能源互联网新型电力系统

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多信道协同合作需求感知MAC协议

应用科学学报 2018年第4期36卷 580-588页

作者：高凯强赵海涛李大鹏南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

车辆自组织网络中的应用可以分为安全性和非安全性两种.安全性应用主要处理紧急路况等问题,对通信的时延和可靠性有严格要求.为此,提出一种基于多信道协同合作的需求感知介质访问控制协议,该协议由路边单元广播安全询问数据包以提前预... 详细信息

车辆自组织网络中的应用可以分为安全性和非安全性两种.安全性应用主要处理紧急路况等问题,对通信的时延和可靠性有严格要求.为此,提出一种基于多信道协同合作的需求感知介质访问控制协议,该协议由路边单元广播安全询问数据包以提前预约控制时隙,实现车辆节点无碰撞地发送紧急信息的目的,并根据安全数据的需求量动态划分控制时隙和服务时隙,促使每一个节点都能通过路边单元动态调度的方式按序广播安全信息,降低了分组碰撞的概率.仿真结果表明,所提出的介质访问控协议与传统的IEEE 802.11p协议相比,能够提高网络吞吐量,降低端到端的传输时延.

关键词：车辆自组织网络多信道协同合作需求感知 MAC协议

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半导体光放大器的偏振光开关性能改进

红外与激光工程 2012年第1期41卷 124-128页

作者：冯震盛新志吴重庆高凯强赵爽北京交通大学光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044

半导体光放大器(SOA)非线性偏振旋转效应的光开关具有开关速度快、易集成等优点,其开关操作可以通过改变注入SOA中的电流而获得。这种偏振光开关的性能主要受注入光功率与控制电流的大小范围来决定。基于SOA中的偏振主态的概念,分析了... 详细信息

半导体光放大器(SOA)非线性偏振旋转效应的光开关具有开关速度快、易集成等优点,其开关操作可以通过改变注入SOA中的电流而获得。这种偏振光开关的性能主要受注入光功率与控制电流的大小范围来决定。基于SOA中的偏振主态的概念,分析了非线性偏振旋转效应与控制电流的关系,并对不同功率的注入光进行了偏振旋转实验,分别实现了偏振光开关的操作。实验结果表明:随着注入光功率的增加可以提高光开关的分光比,有效改进光开关的性能。当注入光为5 dBm时,光开关的分光比与消光比均可达到30 dB。

关键词：光开关非线性偏振旋转半导体光放大器偏振主态

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工业无源光网络物理层关键技术及发展趋势

工程科学学报 2023年第10期45卷 1641-1652页

作者：霍佳皓张晓营高凯强皇甫伟隆克平北京市融合网络与泛在业务工程中心北京科技大学北京100083 中国电力科学研究院有限公司北京100192

随着工业互联网的不断发展,工业无源光网络(Passive optical network,PON)引起了工业界和学术界的共同关注.为应对工业互联网多样化场景应用的不同特点,工业PON需满足超高速率、超大连接和低成本的需求,物理层调制格式、复用方式、传输... 详细信息

随着工业互联网的不断发展,工业无源光网络(Passive optical network,PON)引起了工业界和学术界的共同关注.为应对工业互联网多样化场景应用的不同特点,工业PON需满足超高速率、超大连接和低成本的需求,物理层调制格式、复用方式、传输方案、数字信号处理算法等一直是该领域的研究热点.首先介绍了PON的基本概念,回顾了PON的标准化历程,重点对PON物理层传输方案及关键技术进行梳理,包含强度调制技术、多维复用技术和数字均衡技术的研究进展.然后,提出了适用于工业PON传输的偏振复用强度调制相干检测系统方案,在仿真平台上分别测试了四电平脉冲幅度调制和开关键控调制两种调制格式在背靠背和20 km传输距离的单模光纤中的传输性能,验证了该方案的优越性.最后,对工业PON的物理层发展趋势进行展望.

关键词：工业PON 超高速率超大连接低成本数字均衡技术

基于压电偏振控制器辅助POTDR的光纤弯曲半径测量研究

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铁道学报 2012年第2期34卷 47-51页

作者：杨双收吴重庆李政勇高凯强尚超北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光信息科学与技术研究所北京100044

利用压电偏振控制器辅助POTDR(PPC-assisted POTDR)测量光纤不同弯曲半径下的双折射分布。在光纤弯曲半径不变的情况下,双折射系数仍然是一个随机变量,因此通过计算双折射系数并不能估算弯曲半径,必须对光纤进行多圈弯曲,通过平均双折... 详细信息

利用压电偏振控制器辅助POTDR(PPC-assisted POTDR)测量光纤不同弯曲半径下的双折射分布。在光纤弯曲半径不变的情况下,双折射系数仍然是一个随机变量,因此通过计算双折射系数并不能估算弯曲半径,必须对光纤进行多圈弯曲,通过平均双折射系数计算弯曲半径。提出引用计算被测弯曲半径的光纤双折射系数的分布函数与标准弯曲光纤(光纤标准弯曲半径为8cm)双折射系数分布函数的相关系数,来估算光纤的弯曲半径。这种方法有利于在光纤弯曲很复杂的情况下确定光纤的弯曲位置和弯曲半径。

关键词：光纤传感器压电偏振控制器辅助POTDR 相关系数双折射弯曲半径

自蔓延高温合成TiC-SiC包覆鳞片石墨对含碳浇注料性能的影响

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钢铁研究学报 2022年第11期34卷 1286-1297页

作者：高凯强肖国庆陈兴丁冬海任耘西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055

采用钛粉、硅粉及天然鳞片石墨(GF)为原料,通过自蔓延高温合成法在GF表面制备TiC-SiC复合包覆层(包覆石墨)。通过Zeta电位与润湿角测试,研究了石墨表面涂覆对其分散性与水润湿性的影响。发现当石墨质量分数为38.6%时包覆石墨Zeta电位最... 详细信息

采用钛粉、硅粉及天然鳞片石墨(GF)为原料,通过自蔓延高温合成法在GF表面制备TiC-SiC复合包覆层(包覆石墨)。通过Zeta电位与润湿角测试,研究了石墨表面涂覆对其分散性与水润湿性的影响。发现当石墨质量分数为38.6%时包覆石墨Zeta电位最低,达到-35.2;与GF和机械混合试样相比,包覆石墨的水润湿角最低,为27°,水分散性与润湿性最优。以石墨质量分数为38.6%的包覆石墨替代Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料中的球型沥青,研究了包覆石墨对Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料性能的影响。研究发现:随包覆石墨代替球型沥青加入量的提高,其热震后抗折强度呈现先增大后减小的趋势,当加入量(质量分数)为1%时,其热震前后的常温抗折强度最高,分别为17.5、8.5 MPa,其残余强度保持率为48.6%。浇注料的高温抗折强度随包覆石墨加入量增加而提高,当包覆石墨的添加量大于1.5%时,其高温抗折强度高于添加质量分数为2%球型沥青的试样,包覆石墨加入量为2%时,高温抗折强度达到2.45 MPa。

关键词：自蔓延高温合成碳化钛-碳化硅包覆层含碳浇注料抗氧化性

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利用SOA偏振旋转效应的双极性乘法器

红外与激光工程 2012年第2期41卷 393-396页

作者：高凯强盛新志吴重庆冯震石茵汀北京交通大学理学院光信息研究所发光与光信息科学技术教育部重点实验室北京100044

为了在光信号处理中引入正负的概念,提出了偏振态旋转现象描述的光信号双极性乘法。以偏振光学的斯托克斯矢量法理论为基础,分析了半导体光放大器(SOA)的偏振旋转现象,从理论上提出了偏振旋转双极性乘法的概念。为了验证该理论,提出了... 详细信息

为了在光信号处理中引入正负的概念,提出了偏振态旋转现象描述的光信号双极性乘法。以偏振光学的斯托克斯矢量法理论为基础,分析了半导体光放大器(SOA)的偏振旋转现象,从理论上提出了偏振旋转双极性乘法的概念。为了验证该理论,提出了一种实现双极性乘法器的实验方案,在实验系统中实现了两级SOA偏振旋转,其中第一级对光信号进行偏振编码,第二级完成双极性乘法。通过对乘法器输入不同排列组合的数据,验证了双极性乘法的4种情况,并给出了相关实验结果与分析,研究了双极性乘法器的原理和物理实现。

关键词：双极性乘法器半导体光放大器偏振旋转交叉偏振调制