基于HLA的分布式军事通信网仿真

在深入研究HLA分布式仿真技术与OPNET平台仿真机制的基础上，将HLA分布式仿真技术与OPNET网络仿真平台相结合，提出了军事通信网分布式仿真的体系结构。实现了将大规模的网络仿真负荷分担到多个仿真平台上，仿真过程的动态控制与仿真数据的实时显示，为大规模军事通信网仿真提供了参考。     

基于同步引擎的分布式文件缓存系统设计

针对集中式数据管理的网络带宽和运行效率问题，提出了基于同步引擎的分布式文件缓存系统。考虑到分布式部署以及有效同步数据中心和众多分支机构之间频繁更新的文件等因素，系统将文件同步功能拆分到同步引擎、文件传输服务和同步控制台三个关键组件上。两年的实际运行表明，系统能够实现提供可靠和有效的文件同步服务。     

基于OPNET的无线战术通信网仿真建模

通过分析未来战术通信网的特点,从网络拓扑结构的角度总结出分层分布式结构的网络能够满足未来数字化战争的战术通信需求。在OPNET仿真平台上,分网络、节点和进程3个层次建立了分层分布式结构的战术通信网仿真模型。用在子网的簇头节点设置双电台的方法实现了战术通信网的分层与数据转发,且准确描述了802．11协议的MAC层标准,为组建战术通信网提供可靠的定量依据。     

实现分布式仿真系统同步的一种方法

分布式仿真系统的构建过程中,关于各仿真子节点的协调运行与同步问题是其中的重点和难点。该文介绍了面向对象的实时仿真软件开发环境Constellation和网络传输服务NDDS这两个工具,并且结合这它们的特点和相互之间的密切联系,研究出一种应用它们实现分布式仿真系统同步的方法。最后建立一个卫星姿态控制仿真系统,介绍了如何实现这种方法,并且进行以下验证：在Constellation下和在Matlab下建立的仿真系统进行比较,验证系统和集中式系统仿真结果比较,验证系统在Windows操作系统下和实时操作系统下仿真结果比较。     

QoS驱动的电力通信网效用最大化资源分配机制

智能电网业务的多样性和对QoS的不同需求,是电力通信网资源分配时急需解决的问题.网络虚拟化是网络转型的关键技术,在保障业务QoS和提高资源利用率方面具有非常大的优势.本文基于网络虚拟化技术,对QoS驱动的电力通信网资源分配问题进行了形式化的描述,提出了基于三方博弈的两阶段资源分配模型.基于此模型,提出一种QoS驱动的电力通信网效用最大化的资源分配机制.通过对提出的资源分配机制的分配策略性能分析,证明了本文提出的资源分配机制满足占优策略激励兼容特性,并且可以实现系统利润最大化的目标.通过仿真实验,验证了本文提出的机制能够实现电力通信网的效用最大化,提高了电力通信网的资源利用率.     

DoS攻击下电力网络控制系统脆弱性分析及防御

考虑DoS攻击对电力信息物理系统的影响,提出一种电力网络控制系统脆弱节点的检测方法和防御策略,采用分布式控制架构设计传感器和RTU的传输路径.通过求解最稀疏矩阵优化问题,提出一种识别并保护电力通信网脆弱节点和边的方法,保证系统实现安全稳定运行.进一步提出一种可以抵御DoS攻击的电力网络控制系统拓扑设计方法,研究系统遭受DoS攻击时能恢复稳定的电力网络控制系统拓扑连接方式. IEEE 9节点系统用于仿真验证,充分验证了算法的可行性和可靠性,并针对该9节点电力网络控制系统,给出了具体的网络攻击防御策略.     

电力通信网监控系统的现状与发展

本文介绍了电力通信网监控系统的起源与发展，提出了分布式监控系统的完善化，以及正在发展的以计算机网络为基础的监控系统和将来发展以工作站为基础的监控系统。     

基于Web服务的数据同步机制的研究与应用

在大型分布式信息系统中，各个子系统并非同时集成，在其投人运行时，存在与信息系统数据不一致的问题；或者，分布式系统在运行一段时期以后，该系统中各个子系统间的数据就可能出现差异。文中针对分布式系统中的数据缺乏一致性和同步性的问题，提出了一种基于Web服务的同步策略，论述了该同步策略的实现机制，介绍了该同步机制的触发方式以及同步信息的结构和传输算法。     

电力数据通信网配置核查系统设计与实现

电力数据通信网是覆盖全国的大型广域企业网络,内有在运路由器设备3000余台,接入网设备更是数以万计。当网络需要新建、扩容、减容、设备暂时维护时,需要对设备进行配置操作。现在数据通信网的配置备份、配置核查都要靠人工进行,无法做到自动化。采用手工核查的方法耗时长,对检查人员的技能要求高。针对网络尤其大型MPLS/VPN网络的配置核查工具国内尚无应用案例。另外,国家电网公司尚未制定完善的数据通信网配置企业规范。为了提高湖南电力数据通信网整体运维水平,实现数据通信网网络配置自动核查,解决这个网络运维中的重要问题,文中提出了一种数据通信网配置核查规范,设计并实现了数据通信网配置核查系统。文中对系统的基本算法实现、体系结构、系统的部署方法等进行了详细论述。该系统的实际测量结果表明,该系统可以提供准确和有效的配置核查结果,对网络优化和网络改造具有重要的参考价值。     

并联系统分布预测控制

并联结构的过程网络控制系统存在精确建模困难、算法计算时间长的问题。如果缩短计算时间,则会导致控制精度不足,为此提出了一种分布式预测控制算法。将并联系统分解为多个子系统,每个子系统通过相互协作、迭代计算,完成整个并联系统的控制。并联系统存在独特的竞争性耦合形式。通过定义并联系统竞争性耦合结构,完成分布式预测控制算法的高效迭代,有效减少了计算量。优化过程中考虑了竞争性约束。在保证每个子系统最优的前提下,通过运行算法给出的迭代计算步骤,达到系统整体最优,实现了低成本在线实时优化与控制的目标。以燃气锅炉供暖系统为例,利用MATLAB对分布式预测控制算法进行仿真研究,并将其与集中式预测控制算法仿真结果进行对比。结果验证了该算法的有效性和实用性。     

Towards to dynamic optimal control for large-scale distributed systems

There is a class of complex, large-scale systems that are composed of many interacted and spatially distributed subsystems such as the power grids, transportation systems, and large scale chemical processes. With the progress of industrial technology, field bus, integrated circuit technologies and network communication technology, this automation system has taken a totally new configuration in which each subsystem owns only one hardware controller for controlling the subsystem itself, and all hardware controllers are connected by networks for exchanging information with each other or with upper layer controllers. In this distributed (or decentralized) framework, the distributed control algorithms are usually adopted because the classical centralized control solutions are often impractical due to their heavy computational demands and the lack of fault tolerance....     

风光互补发电系统的分布式模型预测控制

风光互补发电系统中,风力和光伏独立发电且两者在地理上相隔较远,彼此没有通讯交流。对此问题,提出用分布式模型预测控制的方法去解决。首先,在风光互补发电系统中存在大量的非线性环节,运用神经网络线性逼近,训练得出各个子系统的神经网络线性化模型。然后,在此基础上,基于风力优先发电、光伏配合、蓄电池必要时输出的原则,设计出满足相应的约束条件且合理的目标函数并利用二次规划的方法求解出最优值。最后,研究结果表明,针对系统负荷端的需求,分布式模型预测控制方法可以在理论及实际真实天气条件下去合理地分配各个子系统的输出功率。相对于其他的传统方法,分布式模型预测控制在优化系统性能方面速率高且效果好。     

虚拟化与数字仿真融合的多尺度网络复现技术

网络复现技术是面向网络安全实验的效果评估平台与网络仿真系统的基石。针对网络复现的逼真性与可伸缩性需求,提出一种基于云平台的轻量级虚拟化、全虚拟化与数字仿真三种尺度融合的多尺度网络复现技术。首先介绍了面向三种尺度无缝融合的网络复现体系架构,然后重点研究了基于该体系架构的网络构建技术。仿真实验结果表明,三种尺度无缝融合的网络构建技术所复现的仿真网络具有灵活、透明、并发的特点;此外,通过该技术所复现的仿真网络还具有高度可扩展性;最后,在所复现的大规模仿真网络上进行多种协议通信测试与简单网络安全实验,验证了该大规模仿真网络的实用性。实验验证结果表明,虚拟化与数字仿真融合的多尺度网络复现技术可作为创建大规模仿真网络的技术支撑。     

一个基于HLA的实时仿真通讯模型的研究

HLA目前在仿真系统中广泛应用,其软件实现RTI也已有多个版本,然而直接采用这些RTI软件产品难以满足实时仿真系统实时通讯的开发需求.为了结合HLA的优点开发适应实时需求的仿真平台,对RTI中的通讯模型进行分析研究和改进,提出了一个基于HLA的集中式多层通讯模型,并给出了通讯管理的策略.通讯模型在硬件上采用多网口网卡完成与各仿真节点的通讯,软件上采用重叠IO套接字模型精简线程的客户端/服务器模式.实验证明,这种通讯模型较大地提高了数据的传输速度,降低了丢包概率,满足了实时仿真系统地开发需求.     

邮电动力及环境集中监控系统的设计和实现

本文主要论述邮电局站的动力设备和环境的计算机集中监控系统的设计和实现。系统采用了工业控制中常用的分布式系统，对邮电部门属下的各通信局站的动力设备和环境参数进行分散监测和控制，并通过通信网络实现集中管理。     

面向异构通信卫星的地球站组网规划方法

经过多年的建设发展,卫星通信已经形成了多系列卫星并存、相互支撑、相互补充的通信系统。然而,由于各卫星系统建设时间跨度大,通信技术手段存在差异,如何高效利用异构的卫星通信资源成为了一个实际难题。为此,文中首次根据卫星与地球站的可互通条件构建了系统模型,并将其归结为线性约束下离散变量的非线性优化问题,优化目标是异构卫星波束间的负载均衡,并在此基础上设计了一种两阶段的启发式组网规划方法。最后,根据地球同步卫星网络特性设置了合理的仿真参数,利用Matlab平台进行仿真实验。仿真结果表明,所提方法在面对不同规模的地球站组网时,在平均负载和负载均衡性上均优于一般的枚举搜索和遗传优化算法,可以在短时间内对大规模的信道单元进行组网规划。     

面向应急监控的无线传感器网络跨层通信设计

面向应急监控应用的无线传感器网络的通信面临着由于网络拓扑的动态性和时变性,以及应急灾难事件突发区域数据量剧增而造成的网络数据传输冲突严重等问题。针对这些问题,提出一种融合物理层功率控制、MAC层的链路调度和网络层路由的跨层通信设计思路,分别给出了集中式和分布式算法,以实现面向应急场景的实时、健壮且低干扰的数据通信。采用NS2进行模拟,实验结果表明提出的算法在应急监控应用中,随着设定灾难模型蔓延和扩大以及数据源增加的情况下,都具有良好的数据投递率、实时性和能量效率;提出的机制适用于各类型灾难应急场景,与同类研究相比具有其优越性。     

基于无线网络控制器的嵌入式操作系统支撑层设计与实现*

针对无线网络控制器的应用特点给出了一种操作系统支撑层方案,并对其中的调度、定时器、内存管理、I/O驱动和任务间通信等封装机制及实现进行了深入的分析与研究。该方案为无线网络控制器中的ATM传输网络子系统、无线信令子系统、数据库子系统和操作维护子系统的软件提供了一个统一的分布式编程平台和运行平台。通过无线网络控制器产品的实际软件开发实践证明,该方案具有较高的应用价值。     

基于分簇的节点复制攻击入侵检测方法

部署于敌对环境的传感器网络,其节点可能被敌方俘获解析并构成恶意节点。再重新布放于网络,对网络进行攻击。针对上述问题,提出一种新的无线传感器网络节点复制攻击检测方法。这种方法将集中检测和分布检测相结合,在分簇传感器网络中分别利用簇头和基站进行复制攻击检测。仿真结果表明:该法克服了单独采用分布检测或集中检测的缺点,其检测率和通信成本均优于分布式方法,其网络生命周期优于集中式方法。     

一种基于HLA的多级网络通讯模型的研究与实现

结合某分布式作战仿真系统总控台系统，介绍了一种基于HLA的多级网络通讯模型。首先介绍了总控台系统，然后分析了整个系统数据传输的特点，从而提出了多级网络通讯模型。通过对当今几种比较常用的网络协议进行分析，给出了多级网络通讯模型的设计思路。介绍了它的结构与主要特点。最后，给出了该多级网络通讯模型的一种实现方法，包括各级网络通讯的实现与多层网络的时钟同步等。所介绍的网络模型的设计方法，对其它类似的系统的设计具有一定的参考价值。