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IP over CCSDS协议适配的高速并行实现技术

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飞行器测控学报 2013年第5期32卷 432-437页

作者：李少宾白海斌张亚生中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081

天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适... 详细信息

天地一体化组网应用须在空间网和地面网之间部署IP over CCSDS(基于CCSDS空间链路承载IP业务)协议适配网关,以实现在高速CCSDS(空间数据系统咨询委员会)空间链路之上传输IP(互联网协议)数据包。针对此需求,提出一种IP over CCSDS协议适配的高速并行实现方法,并在Linux内核中采用多线程技术实现IP over CCSDS协议适配过程,通过实验进行测试与验证。测试表明,在处理器多核数目的范围内,协议适配处理性能随线程并发数目的增加而增加;当线程数目超过处理器核数时,受限于处理器核数和线程调度开销的影响,协议适配的性能并不能随着线程数目的增多而线性增加。后续,可利用FPGA(现场可编程门阵列)硬件逻辑电路的并行能力在硬件上实现协议适配的高速并行处理,并设计更高速率的同步接口,以从硬件上实现几千兆比特甚至几十千兆比特的高速IP over CCSDS协议适配。

关键词：空间数据系统咨询委员会(CCSDS) 基于CCSDS空间链路承载IP业务(IP over CCSDS) 协议适配多线程

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下一代传送网的网管及协议适配技术研究

下一代传送网的网管及协议适配技术研究

作者：寇阳武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

近年来,移动业务的中心从语音业务逐渐转移到数据业务,数据流量成倍增加,无线通信网络技术从2G往LTE不断演进升级,固定与移动业务在回传网中的融合成为了未来的趋势。伴随着传送网设备向IP无线接入网(IP Radio Access Network, IP RAN)... 详细信息

近年来,移动业务的中心从语音业务逐渐转移到数据业务,数据流量成倍增加,无线通信网络技术从2G往LTE不断演进升级,固定与移动业务在回传网中的融合成为了未来的趋势。伴随着传送网设备向IP无线接入网(IP Radio Access Network, IP RAN)的升级,如何对这些设备进行有效的管理是一大难题。本文首先介绍了网络管理的基本概念,对当前现有的网络管理技术作了简要说明,分析了目前网络管理技术中流行的编码方式。随后通过对比,引入了Protocol Buffers编码方式。本文从Protocol Buffers的数据类型、代码生成机制、编码原理等多方面做了分析,并将其与现有的网管技术结合在一起,设计了Protocol Buffers适配层。该适配层部署在控制平面,完成了传输适配、网管协议适配、数据适配和语义适配,在结构上划分为网管客户端、Protocol Buffers适配模块和协议栈客户端三个模块。本文详述了各个模块的工作原理、工作流程与模块间接口。最后,本文将适配层的设计方案在现有的IP RAN设备网络管理系统中进行部署,与设备的命令行接口(Command Line Interface, CLI)进行适配。实现了适配层各个模块的编码与模块间通信,通过单元测试验证了适配层各个模块的功能。

关键词：网管接口协议适配 Protocol Buffers IP RNA

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云存储网关协议适配和缓存管理的研究

云存储网关协议适配和缓存管理的研究

作者：夏桂丹华中科技大学

学位级别：硕士

在这样一个信息爆炸以及互联网飞速发展的时代，云计算和云存储极有可能成为未来最主要的计算和存储模型和服务模式但目前云存储服务的应用，特别是在企业中的应用，还比较有限其中最重要的原因就是接口上的限制企业中有大量成熟的应用... 详细信息

在这样一个信息爆炸以及互联网飞速发展的时代，云计算和云存储极有可能成为未来最主要的计算和存储模型和服务模式但目前云存储服务的应用，特别是在企业中的应用，还比较有限其中最重要的原因就是接口上的限制企业中有大量成熟的应用都是建立在只支持传统的存储接口的存储设备和系统之上，而云存储服务商往往不提供对传统存储接口的支持，而是使用和支持云计算平台上通用的REST（Representational State Transfer）/SOAP（Simple Object Access Protocol）接口和协议云存储网关就是为了解决接口匹配的问题而提出来的云存储网关位于云存储服务的客户端，是通过一个专用的网关设备，完成从云存储协议到传统存储协议的转换，从而把云存储服务无缝整合到现有的软硬件系统，避免投入大量人力物力重新实现或改写已有的各种应用以适合云存储服务的接口和协议协议适配模块和缓存模块是云存储网关的核心模块，协议适配模块主要完成协议转换的功能该模块对用户屏蔽了云存储服务和传统存储系统在接口协议上的异构性，使得用户可以通过基于传统协议的客户端直接访问云存储服务缓存模块通过实现本地元数据缓存和文件缓存，将云存储和本地存储虚拟为一个存储空间为用户提供数据存取服务同时本地缓存通过读数据的重定向和数据写的异步写回，解决了对云端数据访问的高延时的问题，有效地提高了在本地访问云存储服务的性能云存储网关的原型系统中协议适配和缓存模块已经完成，在原型系统中已经支持Amazon S3（Simple Storage Service）和Rackspace Swift两大云存储服务，同时还支持了FTP（File Transfer Protocol） NFS（Network File System）以及DLNA（DigitalLiving Network Alliance）三种传统的文件级协议

关键词：云网关云存储协议适配用户态文件系统缓存

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多模态电力物联网协议适配与QoS保障研究

多模态电力物联网协议适配与QoS保障研究

作者：张浩华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

智慧园区作为绿色发展和能源低碳化转型的重要空间载体,已成为“双碳”背景下新型电力系统建设的重要组成部分。多模态电力物联网通过电力网络与通信网络的深度耦合,能够为智慧园区低碳运行提供通信与数字化支撑,为新型电力系统建设提... 详细信息

智慧园区作为绿色发展和能源低碳化转型的重要空间载体,已成为“双碳”背景下新型电力系统建设的重要组成部分。多模态电力物联网通过电力网络与通信网络的深度耦合,能够为智慧园区低碳运行提供通信与数字化支撑,为新型电力系统建设提供优良的技术支持。智慧园区双碳响应具备通信协议多样的特点,各类通信协议存在异质性,而当前电力物联网主流云平台对现场数据采集大多采用消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)协议,因此迫切需要研究多模态电力物联网协议适配问题,实现向云平台的统一转发上传。服务质量(Quality of Service,QoS)保障对于提升智慧园区电力通信服务水平十分重要,MQTT协议提供了三种QoS等级,迫切需要研究一种MQTT协议QoS等级选择方法,实现多模态电力物联网业务差异化QoS保障。然而,面向多模态电力物联网的协议适配与QoS保障研究仍面临一些挑战。首先,多模态电力物联网异构协议适配以及传统与受限网络间互通问题有待研究;其次,缺少与相应MQTT协议QoS等级精准对应的时延和丢包率闭式表达式构建;最后,电力物联网业务QoS需求各异,如何在信息不确定的情况下优化QoS保障方案,实现低碳业务差异化QoS保障,是亟待解决的问题。本文首先构建一种多模态电力物联网通信架构,基于发布/订阅机制,将基于异构电力物联网协议的消息发送端与接收端进行解耦,实现基于MQTT协议的统一云平台数据上传和转发。进一步,研究云平台代理内部协议转换的缓存机制与载荷合并方法,实现传统与受限网络间的高效互联互通。其次,考虑MQTT三种QoS等级对物理层性能的影响,构建相应等级下MQTT协议时延和丢包率闭式表达式。然后,基于强化学习中的上置信界(Upper Confidence Bound,UCB)算法思想,提出一种基于时延可靠性感知的MQTT协议QoS等级选择(Delay-Reliability-Aware MQTT QoS Level Selection,DR-MQLS)算法,将 QoS等级选择问题建模为多臂赌博机(Multi-Armed Bandit,MAB)问题,将三种QoS等级抽象为赌博机的摇臂,使网关能够依据时延、丢包率反馈结果等本地信息实现MQTT协议QoS等级的动态选择,最小化丢包率与时延加权和。最后,仿真结果表明,与静态选择单一 QoS等级的传输方式进行对比,DR-MQLS算法在丢包率、时延等方面达到较好的性能。

关键词：多模态电力物联网协议适配强化学习多臂赌博机服务质量保障

基于CORBA的多协议适配网关的设计与实现

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基于CORBA的多协议适配网关的设计与实现

作者：吕铭电子科技大学

学位级别：硕士

第三代移动通讯技术的飞速发展给当代的电信网络管理带来了革命性的挑战。基于CORBA的TMN综合网管系统使得电信网管向开放、分布式处理技术转变，解决了不同网管系统的互联、互通和互操作。基于CORBA的TMN网管系统本质上是一个典型的... 详细信息

第三代移动通讯技术的飞速发展给当代的电信网络管理带来了革命性的挑战。基于CORBA的TMN综合网管系统使得电信网管向开放、分布式处理技术转变，解决了不同网管系统的互联、互通和互操作。基于CORBA的TMN网管系统本质上是一个典型的分布式异构系统。综合的目的就是要在全网内进行信息的交换、资源的共享、故障的定位、性能的分析等等。为了达到这个目的，必须有个先决条件，就是全网各子系统之间要能够进行信息的共享，要能够进行与设备侧的互通和互操作。为此，我们研究、分析并设计了一套基于CORBA的多协议适配网关系统，通过CORBA对象封装、接口适配，向上层提供了统一的CORBA接口。多协议适配网关涉及两个关键技术：基于对象的接口信息模型定义和网关的框架结构。接口信息模型是改进和提高一个标准网络管理框架的互操作性和不同设备提供商的网络管理系统之间的信息交换能力的关键。本系统采用CORBA/IDL描述信息模型，实现了信息模型在不同管理框架下的互通。对于网关的框架结构，本系统利用CORBA技术，屏蔽对象通信的细节，完成对象的注册、定位和激活，请求解释，差错处理，以及操作传送等工作;充分利用分布式处理环境中的CORBA公共服务完成网络管理中支持每个信息模型里的对象命名和通知过滤等功能，而不是在每一次使用这些功能时再重新定义接口，使得网络管理信息模型变得更加简单，并且具有互操作性;通过分析多协议适配技术中可能存在的设计模式，不仅总结出各种具体协议网关的共同特点和一般结构，而且将这些规律内在的思想抽象出来，形成一套可以被重用于网管软件的支撑服务;深入研究ACE跨平台机制，实现多协议适配网关跨平台功能，为现代网管软件的低成本开发方案提供了坚实的理论基础和丰富的实践经验。本文详细阐述了如何构建一个灵活的基于CORBA的多协议适配网关框架结构和可重用的开发平台。

关键词： CORBA TMN 网关 ACE 协议适配

轻量级VoIP系统中协议适配模块的设计与实现

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轻量级VoIP系统中协议适配模块的设计与实现

作者：曲政北京邮电大学

学位级别：硕士

随着通信网络和计算机网络的发展,网络融合是下一代网络发展的必然趋势。VoIP （Voice over IP）是在P网络上传送具有一定服务质量的语音的业务,是近几年内发展起来的一种新的通信业务,这种通信方式不仅成本低廉、网络资源利用率高,而... 详细信息

随着通信网络和计算机网络的发展,网络融合是下一代网络发展的必然趋势。VoIP （Voice over IP）是在P网络上传送具有一定服务质量的语音的业务,是近几年内发展起来的一种新的通信业务,这种通信方式不仅成本低廉、网络资源利用率高,而且还可以进一步集成图像、数据等多媒体信息以实现交互式实时通信。然而,在用户高速增长的同时,现有的基于客户端\服务器模式和主从备份机制的VoIP系统也逐渐反映出一些不足,例如,容灾性能差,资源闲置等。另一方面,近年来P2P技术因其采用分布式结构,新的备份和负载均衡策略,较好的解决了以上问题,而日益受到人们的关注。因此,基于P2P技术的VoIP成为该领域今后发展的必然趋势。本文根据现有电信网络存在的问题,结合P2P技术的特点,提出一种轻量级VoIP系统,SIP协议和RELOAD协议是系统中最重要的两个协议,但是当底层具体的协议栈发生变动时,上层应用模块就得作出相应的变动。因此,为了解耦合于具体的协议栈,本文设计实现了一个协议适配模块将系统的逻辑功能与底层协议栈相分离,大大提高了系统的可适性,使系统不必拘泥于协议栈,减小了后期由于协议栈发生变化所带来的工作量及工作难度。

关键词： VoIP P2P 协议适配 SIP RELOAD

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基于有限状态机的协议适配器浅析

计算机与网络 2010年第12期36卷 36-38页

作者：方志中国电子科技集团公司第五十四研究所

给出一种基于有限状态机理论建立的协议适配器模型,介绍了协议适配器的分类和逻辑,并将协议适配器应用于通信协议数据格式转换,生成协议模型树,同时就协议模型树的实质、类型和节点分类及转换公式进行讨论。协议适配器模型能够完成通信... 详细信息

给出一种基于有限状态机理论建立的协议适配器模型,介绍了协议适配器的分类和逻辑,并将协议适配器应用于通信协议数据格式转换,生成协议模型树,同时就协议模型树的实质、类型和节点分类及转换公式进行讨论。协议适配器模型能够完成通信双方的实时数据转换,解决通信程序间不同格式数据交换的问题,增强了程序的灵活性、扩展性和独立性。

关键词：有限状态机协议适配模型树数据转换

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电力物联网管理平台协议适配方案

电子世界 2021年第4期 40-41页

作者：王莹陈渲颖吕亚男北京中电普华信息技术有限公司

电力物联网建设过程中,协议适配是解决存量设备接入物管平台的关键点和难点。本文提出一种协议适配方案,高效实现协议解析、封装和数据的处理,实现设备的统一接入、管理。2019年,国网公司启动智慧物联体系建设,国网互联网部会同设备部... 详细信息

电力物联网建设过程中,协议适配是解决存量设备接入物管平台的关键点和难点。本文提出一种协议适配方案,高效实现协议解析、封装和数据的处理,实现设备的统一接入、管理。2019年,国网公司启动智慧物联体系建设,国网互联网部会同设备部、营销部、物资部等部门,开展智慧物联体系总体架构设计和试点探索,取得了阶段性成果。

关键词：协议适配协议解析阶段性成果互联网电力物联网统一接入国网公司设备部

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软交换下用于协议适配的统一消息的设计

无线电工程 2009年第11期39卷 13-15页

作者：许庆斌付志兵张建中中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

软交换是一代网络的核心,协议适配是软交换的重要功能,下一代网络的重要目标之一就是实现网络融合。在分析软交换体系结构的基础上,提出软交换中协议适配的方法,设计了一个适用于目前网络上存在的所有呼叫控制协议的统一格式消息集,并... 详细信息

软交换是一代网络的核心,协议适配是软交换的重要功能,下一代网络的重要目标之一就是实现网络融合。在分析软交换体系结构的基础上,提出软交换中协议适配的方法,设计了一个适用于目前网络上存在的所有呼叫控制协议的统一格式消息集,并描述了消息的结构,讨论了统一格式消息与SIP和ISUP之间的映射流程。以该方法为基础所实现的软交换具有较高的性能和可扩展性。

关键词：下一代网络软交换统一格式消息网络融合协议适配

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