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协议处理中一种基于包调度的优化策略

计算机工程 2007年第17期33卷 20-22,25页

作者：张志斌郭莉方滨兴中国科学院计算技术研究所

网络带宽的增长给协议处理程序的性能提出了更高要求。而程序的Cache行为是目前影响程序性能的重要因素。该文通过对协议处理中指令Cache行为的形式化分析证明,在批量处理中要获得最优的Cache行为是一个NP难问题,提出了一种基于离线包... 详细信息

网络带宽的增长给协议处理程序的性能提出了更高要求。而程序的Cache行为是目前影响程序性能的重要因素。该文通过对协议处理中指令Cache行为的形式化分析证明,在批量处理中要获得最优的Cache行为是一个NP难问题,提出了一种基于离线包调度的指令Cache行为优化策略,分析了该策略对处理性能可能带来的影响。

关键词：协议处理 Cache行为调度

基于数据面加速器的工业5G协议处理架构研究

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高技术通讯 2023年第10期33卷 1038-1046页

作者：杨喜宁周一青陈洋中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 移动计算与新型终端北京市重点实验室北京100190

伴随5G标准的不断演进和商用网络的规模部署,5G已成为引领我国智能制造高质量发展的新引擎。与此同时,以高带宽、高频次小包通信为特征的工业应用也对5G终端基带芯片协议处理提出了挑战。本文提出一种以数据面加速器(DPA)为核心的高性... 详细信息

伴随5G标准的不断演进和商用网络的规模部署,5G已成为引领我国智能制造高质量发展的新引擎。与此同时,以高带宽、高频次小包通信为特征的工业应用也对5G终端基带芯片协议处理提出了挑战。本文提出一种以数据面加速器(DPA)为核心的高性能软硬件协同5G协议处理架构,该架构将异构芯片计算资源与协议处理功能进行了合理映射,并通过并行化设计大幅提升5G用户面数据处理性能。实验结果表明,相比纯软件的实现方案本文提出的协同架构在不同业务负载条件下,数据包处理时延平均下降28.3%,包处理通量平均提升38%。在0.5 ms的时隙周期配置下,本文架构的数据包处理速率大于2000包/s,可以满足工业5G大规模现场节点集中式数据采集的需求。

关键词：工业5G 软硬协同协议处理加速器

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基于事件顺序的时间戳协议处理

计算机工程 2010年第23期36卷 124-126,129页

作者：黄卿王亚弟韩继红范钰丹李大海解放军信息工程大学电子技术学院郑州450004

在不考虑网络延迟的情况下,提出一种基于事件顺序的时间戳协议处理方法。在分析时间戳大小与事件关系的基础上,证明为使事件绑定时主体接收的时间戳是新的,状态转移必须满足时间戳关系无环性,并基于事件顺序给出时间戳关系无环性的验证... 详细信息

在不考虑网络延迟的情况下,提出一种基于事件顺序的时间戳协议处理方法。在分析时间戳大小与事件关系的基础上,证明为使事件绑定时主体接收的时间戳是新的,状态转移必须满足时间戳关系无环性,并基于事件顺序给出时间戳关系无环性的验证算法。实例表明,该方法易于实现,且具有一定适用性。

关键词：协议处理事件顺序时间戳

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一种AS5643协议处理单元的设计与验证

一种AS5643协议处理单元的设计与验证

作者：宋欲佳西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着高度综合的航空电子技术的发展，传统的航空数据总线已不能满足应用需求，迫切需要一种传输速率更快、可靠性更高的数据通信总线网络。AS5643协议对IEEE-1394b总线网络进行裁剪和约束，定义了安全性和确定性更高、延迟更小的数据通... 详细信息

随着高度综合的航空电子技术的发展，传统的航空数据总线已不能满足应用需求，迫切需要一种传输速率更快、可靠性更高的数据通信总线网络。AS5643协议对IEEE-1394b总线网络进行裁剪和约束，定义了安全性和确定性更高、延迟更小的数据通信网络标准，提高了通信系统的容错能力和完整性。本文在AS5643协议的基础上完成了一种基于FPGA实现的AS5643协议处理单元的设计和实现。本设计支持上电初始化过程自动配置链路层寄存器、加载配置信息的功能，支持基于配置表调度的接收发送异步流数据包的方式，支持接收消息的消息长度、消息时间、VPC和数据CRC的正误检查功能，并全面包含了AS5643协议标准所规定的远程节点行为。在硬件设计过程中，采用FLASH存储收发消息的相关配置信息，缩短了通信延迟时间。对接收发送消息数据缓冲区的空间分配，采取以配置表为基础的动态划分，以较少的缓存空间实现了多种接收发送组合方式下的异步流数据包存储的功能。对接收消息的完整性验证不仅包括消息数据VPC校验和健康状态字校验，还包括数据CRC校验、接收消息时间以及接收消息长度的校验，完善了AS5643协议规定的系统完整性管理功能。最后，本文使用灰盒法完成了对AS5643协议处理单元设计的功能验证。结果表明：本设计可以在100Mb/s的传输速率下成功实现数据的发送、接收，STOF包的监听，消息完整性检查等功能，带宽利用率能达到93.4%，设计的各项指标可以满足AS5643协议所规定的要求。

关键词： AS5643 协议处理 IEEE-1394b

数字对讲机监测仪频谱和协议处理软件的研究和开发

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数字对讲机监测仪频谱和协议处理软件的研究和开发

作者：张志豪北京交通大学

学位级别：硕士

数字对讲机监测仪用于对模拟对讲机和数字对讲机的监测,记录被监测系统的信令、数据业务以及语音业务,并具有完善的监测数据呈现和管理功能。数字对讲机监测仪频谱和协议处理软件实现了频谱处理、协议数据译码以及语音数据解码功能。因... 详细信息

数字对讲机监测仪用于对模拟对讲机和数字对讲机的监测,记录被监测系统的信令、数据业务以及语音业务,并具有完善的监测数据呈现和管理功能。数字对讲机监测仪频谱和协议处理软件实现了频谱处理、协议数据译码以及语音数据解码功能。因此,频谱和协议处理软件是数字对讲机监测仪的重要组成部分。本文首先综述了国内外各种无线通信系统监测仪的发展状况,在分析数字对讲机监测仪结构的基础上,重点描述了数字对讲机频谱和协议处理软件的结构、DMR (Digital Mobile Radio)的帧结构以及主要的PDU;然后,根据数字对讲机频谱处理和DMR数据译码的关键技术,设计了频谱和协议处理软件的中断模块的处理流程、控制信息接收模块的处理流程、译码和协议数据处理模块的处理流程、频谱数据处理模块的处理流程以及数据发送模块的处理流程;其次,在基于嵌入式SYS/BIOS操作系统的TMS320C6748 DSP平台中,利用C语言,开发了频谱和协议处理软件的中断模块、控制信息接收模块、译码和协议处理模块、频谱数据处理模块以及数据发送模块,实现了固定频率扫描、全景频谱扫描、DMR语音数据处理、FM语音数据处理以及DMR协议信息处理等功能;最后,根据黑盒测试原理,对数字对讲机监测仪频谱和协议处理软件的频谱数据处理模块以及译码和协议处理模块进行测试,测试结果表明,频谱和协议处理软件实现的固定频率扫描、全景扫描、DMR语音数据处理、FM语音数据处理以及DMR协议信息处理功能能够满足用户需求。

关键词：数字对讲机监测仪频谱数据处理协议处理

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光纤通道协议处理模块的设计与验证

光纤通道协议处理模块的设计与验证

作者：张延年西安电子科技大学

学位级别：硕士

光纤通道融合了网络通信技术和通道控制技术的优点,以适应当今不断发展的高速高性能数据传输的要求,现已成为一种高速传输数据、音频和视频信号的ANSI串行通信标准。光纤通道具有延迟低、兼容性好、可靠性高、传输速度快和传输距离远等... 详细信息

光纤通道融合了网络通信技术和通道控制技术的优点,以适应当今不断发展的高速高性能数据传输的要求,现已成为一种高速传输数据、音频和视频信号的ANSI串行通信标准。光纤通道具有延迟低、兼容性好、可靠性高、传输速度快和传输距离远等优点,光纤通道成为新一代统一航空电子网络的必然选择。航空电子环境下的光纤通道匿名消息（FC-AE-ASM）协议用于支持航空电子应用的处理器、传感器和显示器之间安全、低延迟的通信。对通信数据消息的收发处理是决定协议能否正常工作的基础与关键,研究设计基于FC-AE-ASM的光纤通道协议处理模块,对于构建新一代先进综合式航空电子系统具有重要的意义。光纤通道协议处理模块是上层映射协议能够与FC网络进行数据通信的基础。本文在深入分析光纤通道协议以及FC-AE-ASM协议的基础上,研究了光纤通道协议处理模块的设计,光纤通道协议和ASM协议中数据发送和接收方式的实现,最后基于模型方式搭建虚拟验证环境,初步验证了光纤通道协议处理模块的功能。论文是在对光纤通道协议的帧协议与流量控制进行深入研究和分析的基础上,根据航空电子环境下FC-AE-ASM协议对数据收发的需求,按照协议的层次结构与帧收发的数据流程,从消息数据的调度、数据帧的组织处理和帧的发送和接收这三方面分别分析了光纤通道协议处理模块对消息数据发送和接收的处理过程,给出了光纤通道协议模块的总体设计方案、设计原理和工作流程。基于对光纤通道协议处理模块的设计与实现,提出了对该设计各部分功能的总体验证方案,深入分析了光纤通道协议处理模块的实际工作环境,设计了在虚拟环境下的主机接口模块、片上总线模块和外部FC端口的功能模型,采用基于模型验证方法搭建了光纤通道协议处理模块的虚拟验证平台,验证了光纤通道协议处理模块的通信控制信息配置、端口状态、链路原语、信用管理和消息传输等功能的正确性。光纤通道协议处理模块支持对上层FC-AE-ASM协议的支持,能够进行点对点结构或者交换式连接,能够进行帧发送和接收CRC校验,具备缓冲区到缓冲区的信用管理功能,支持不同消息的队列优先级调度,支持可配置的1Gbps与2Gbps速率选择等。本文的研究与工作将为国内对光纤通道协议或者航空电子环境下ASM协议的研究提供一定的助力,加紧对光纤通道技术的突破,减少在该领域中与国外的差距,加快我国航电系统领域光纤通道产品的开发和应用速度。

关键词：光纤通道 FC-AE-ASM 协议处理模型设计虚拟验证