Two significant issues in Internet-based networked control systems （ INCSs）, transport performance of different protocols and security breach from Internet side, are investigated. First, for improving the performanc...Two significant issues in Internet-based networked control systems （ INCSs）, transport performance of different protocols and security breach from Internet side, are investigated. First, for improving the performance of data transmission, user datagram protocol （UDP） is adopted as the main stand for controllers and plants using INCSs. Second, a dual-channel secure transmission scheme （DCSTS）based on data transmission characteristics of INCSs is proposed, in which a raw UDP channel and a secure TCP （transmission control protocol） connection making use of SSL/TLS （secure sockets layer/transport layer security） are included. Further, a networked control protocol （NCP） at application layer for supporting DCSTS between the controllers and plants in INCSs is designed, and it also aims at providing a universal communication mechanism for interoperability of devices among the networked control laboratories in Beijing Institute of Technology of China, Central South University of China and Tokyo University of Technology of Japan. By means of a networked single-degree-of-free- dom robot arm, an INCS under the new protocol and security environment is created. Compared with systems such as IPSec or SSL/TLS, which may cause more than 91% network throughput deduction, the new DCSTS protocol may yield results ten times better, being just 5.67%.展开更多
随着网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在广播电视信号传输中的广泛应用,网络拥塞和信号质量下降等问题日益突出。针对上述挑战,深入分析IP组播、服务质量(Quality of Service,QoS)机制及网络编码等关键技术,在此基础上提出一种...随着网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在广播电视信号传输中的广泛应用,网络拥塞和信号质量下降等问题日益突出。针对上述挑战,深入分析IP组播、服务质量(Quality of Service,QoS)机制及网络编码等关键技术,在此基础上提出一种改进的自适应比特率算法。该算法结合网络状态感知和内容复杂度评估,可实现传输参数的动态调整。通过在模拟网络环境中进行大规模实验,结果表明所提算法在带宽利用率、传输时延及画质方面均有显著提升。此次研究成果为IP网络下广播电视信号的高效传输提供了新的技术方案。展开更多
With the emerging diverse applications in data centers,the demands on quality of service in data centers also become diverse,such as high throughput of elephant flows and low latency of deadline-sensitive flows.Howeve...With the emerging diverse applications in data centers,the demands on quality of service in data centers also become diverse,such as high throughput of elephant flows and low latency of deadline-sensitive flows.However,traditional TCPs are ill-suited to such situations and always result in the inefficiency(e.g.missing the flow deadline,inevitable throughput collapse)of data transfers.This further degrades the user-perceived quality of service(QoS)in data centers.To reduce the flow completion time of mice and deadline-sensitive flows along with promoting the throughput of elephant flows,an efficient and deadline-aware priority-driven congestion control(PCC)protocol,which grants mice and deadline-sensitive flows the highest priority,is proposed in this paper.Specifically,PCC computes the priority of different flows according to the size of transmitted data,the remaining data volume,and the flows’deadline.Then PCC adjusts the congestion window according to the flow priority and the degree of network congestion.Furthermore,switches in data centers control the input/output of packets based on the flow priority and the queue length.Different from existing TCPs,to speed up the data transfers of mice and deadline-sensitive flows,PCC provides an effective method to compute and encode the flow priority explicitly.According to the flow priority,switches can manage packets efficiently and ensure the data transfers of high priority flows through a weighted priority scheduling with minor modification.The experimental results prove that PCC can improve the data transfer performance of mice and deadline-sensitive flows while guaranting the throughput of elephant flows.展开更多
随着我国移动终端的多样化以及人们对网络需求的不断增长,我国移动网络数据的传输数量在近5年增长迅速。然而人们利用移动终端进行网络传输时,通常会受到网络带宽、网络拥塞、网络时延等因素的影响。传统的传输控制协议(Transmission Co...随着我国移动终端的多样化以及人们对网络需求的不断增长,我国移动网络数据的传输数量在近5年增长迅速。然而人们利用移动终端进行网络传输时,通常会受到网络带宽、网络拥塞、网络时延等因素的影响。传统的传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)与用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)使用单条路径进行网络传输,已不能很好地满足人们对高速率、实时播放、大吞吐量等网络传输的需求。为了解决这一问题,文章提出一种移动流媒体并行多路传输机制,即多路径传输协议(Multipath Transmission Control Protocol,MPTCP)。该协议可充分发挥多路径传输特性,一方面优化了网络传输的性能,另一方面提高了用户的体验感。展开更多
传统的数据上报,大多采用发送方作为客户端,向上级服务器发起连接请求,采用主动推送的方式完成数据传输。当电站数量巨大且上报数据种类和通信条件都不尽相同时,这种方式无疑为上级服务器打开了一个后门,带来了一定的安全隐患。提出了...传统的数据上报,大多采用发送方作为客户端,向上级服务器发起连接请求,采用主动推送的方式完成数据传输。当电站数量巨大且上报数据种类和通信条件都不尽相同时,这种方式无疑为上级服务器打开了一个后门,带来了一定的安全隐患。提出了一种接收方发起的电站数据传输控制方法,由上级数据中心发起请求、电站响应并完成数据传送的反向拉动模式,使得中心侧不再暴露通讯端口,降低了中心侧网络遭受攻击的可能性。有此,设计了配套的应用层数据可靠传输协议ADRTP(Application-layer Data Reliable Transport Protocol),通过一系列控制机制和调整最大数据包长度L_(max),提高数据传输的效率。展开更多
在广播电视行业,4K、8K超高清技术的快速发展,对于信号传输产生了更高的要求,需要更高的带宽和更低的延迟。在这种情况下,传统的串行数字接口(Serial Digital Interface,SDI)技术已经不能满足,需要向网际互连协议(Internet Protocol,IP...在广播电视行业,4K、8K超高清技术的快速发展,对于信号传输产生了更高的要求,需要更高的带宽和更低的延迟。在这种情况下,传统的串行数字接口(Serial Digital Interface,SDI)技术已经不能满足,需要向网际互连协议(Internet Protocol,IP)化转化。针对SDI技术的局限性以及IP技术的优势进行阐述,发现IP化不仅可以提升传输效率、降低传输成本,还可以促进广播电视行业的创新和发展。展开更多
近几年,由于媒体融合的发展以及A地区广播电台的技术进步,A台原有的总控系统功能模块在逐步扩充,已经不能很好地满足广电行业今后发展需要。为了更好地整合现有信息,提高科技服务的支持水平,保证播出安全,构建覆盖广播音频、可视广播视...近几年,由于媒体融合的发展以及A地区广播电台的技术进步,A台原有的总控系统功能模块在逐步扩充,已经不能很好地满足广电行业今后发展需要。为了更好地整合现有信息,提高科技服务的支持水平,保证播出安全,构建覆盖广播音频、可视广播视频、网络流媒体接入、处理、调度、分发及监控等功能为一体的广播融媒体播控中心,是广播发展融媒化的必然要求。基于此,详细阐述了A台网际互联协议化音频(Audio over Internet Protocol,AoIP)广播电视融媒体传播控制中心的设计细节及特色。展开更多
网际互连协议(Internet Protocol,IP)化网络作为一种新兴的传输技术,正在改变传统的电视制作和播出模式。基于此,概述了IP化技术的相关概念,分析了IP化技术的数字编码和分组传输机制,阐述了IP化技术在推动电视制播融合方面的作用,提出...网际互连协议(Internet Protocol,IP)化网络作为一种新兴的传输技术,正在改变传统的电视制作和播出模式。基于此,概述了IP化技术的相关概念,分析了IP化技术的数字编码和分组传输机制,阐述了IP化技术在推动电视制播融合方面的作用,提出了电视制播IP化网络的分层架构,解析了IP化核心网和接入网的组成,以及软件定义网络(Software Defined Network,SDN)在IP化网络中的控制作用。展开更多
数字电视信号对传输质量有着十分严苛的要求,传统网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在提供端到端服务质量(Quality of Service,QoS)保障方面仍面临诸多挑战。对此,分析数字电视信号的业务特点和传输需求,梳理IP网络QoS领域的发展...数字电视信号对传输质量有着十分严苛的要求,传统网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在提供端到端服务质量(Quality of Service,QoS)保障方面仍面临诸多挑战。对此,分析数字电视信号的业务特点和传输需求,梳理IP网络QoS领域的发展脉络,提出一种端到端QoS保障解决方案的总体架构,从接入网、骨干网、综合管理平台三个层面给出优化措施。展开更多
网络协议通话(Voice over Internet Protocol,VoIP)技术作为一种新兴的音频传输技术,在广播播控领域引起广泛的关注。首先,对AoIP的技术特征进行深入分析,指出其基于网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络的音频传输和处理特点。其次...网络协议通话(Voice over Internet Protocol,VoIP)技术作为一种新兴的音频传输技术,在广播播控领域引起广泛的关注。首先,对AoIP的技术特征进行深入分析,指出其基于网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络的音频传输和处理特点。其次,详细阐述在广播播控中应用AoIP技术的诸多优势。再次,从机房同步系统、实时信息同步、统一管理系统以及一网多传等方面,探讨AoIP技术在广播播控中的具体应用。最后,强调AoIP技术对广播播控未来技术构架的深远影响,进一步推动广播播控系统朝着数字化、网络化方向发展,促进系统的智能化、自动化,为广播播控技术的发展注入新的活力。展开更多
近年来,广播电视技术转型向网际互连协议(Internet Protocol,IP)化发展的进程逐渐加快,基于IP架构的电视技术系统必将取代传统串行数字接口(Serial Digital Interface,SDI)架构,成为未来电视技术的发展方向。对以互联网协议网关(Interne...近年来,广播电视技术转型向网际互连协议(Internet Protocol,IP)化发展的进程逐渐加快,基于IP架构的电视技术系统必将取代传统串行数字接口(Serial Digital Interface,SDI)架构,成为未来电视技术的发展方向。对以互联网协议网关(Internet Protocol Gateway,IPG)作为关键设备搭建“SDI+IP”混合架构系统的设计方案进行深入分析,阐述电视技术系统从SDI向IP技术转型过程中尽可能实现平稳过渡的思路。展开更多
文摘Two significant issues in Internet-based networked control systems （ INCSs）, transport performance of different protocols and security breach from Internet side, are investigated. First, for improving the performance of data transmission, user datagram protocol （UDP） is adopted as the main stand for controllers and plants using INCSs. Second, a dual-channel secure transmission scheme （DCSTS）based on data transmission characteristics of INCSs is proposed, in which a raw UDP channel and a secure TCP （transmission control protocol） connection making use of SSL/TLS （secure sockets layer/transport layer security） are included. Further, a networked control protocol （NCP） at application layer for supporting DCSTS between the controllers and plants in INCSs is designed, and it also aims at providing a universal communication mechanism for interoperability of devices among the networked control laboratories in Beijing Institute of Technology of China, Central South University of China and Tokyo University of Technology of Japan. By means of a networked single-degree-of-free- dom robot arm, an INCS under the new protocol and security environment is created. Compared with systems such as IPSec or SSL/TLS, which may cause more than 91% network throughput deduction, the new DCSTS protocol may yield results ten times better, being just 5.67%.
文摘随着网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在广播电视信号传输中的广泛应用,网络拥塞和信号质量下降等问题日益突出。针对上述挑战,深入分析IP组播、服务质量(Quality of Service,QoS)机制及网络编码等关键技术,在此基础上提出一种改进的自适应比特率算法。该算法结合网络状态感知和内容复杂度评估,可实现传输参数的动态调整。通过在模拟网络环境中进行大规模实验,结果表明所提算法在带宽利用率、传输时延及画质方面均有显著提升。此次研究成果为IP网络下广播电视信号的高效传输提供了新的技术方案。
基金supported part by the National Natural Science Foundation of China(61601252,61801254)Public Technology Projects of Zhejiang Province(LG-G18F020007)+1 种基金Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(LY20F020008,LY18F020011,LY20F010004)K.C.Wong Magna Fund in Ningbo University。
文摘With the emerging diverse applications in data centers,the demands on quality of service in data centers also become diverse,such as high throughput of elephant flows and low latency of deadline-sensitive flows.However,traditional TCPs are ill-suited to such situations and always result in the inefficiency(e.g.missing the flow deadline,inevitable throughput collapse)of data transfers.This further degrades the user-perceived quality of service(QoS)in data centers.To reduce the flow completion time of mice and deadline-sensitive flows along with promoting the throughput of elephant flows,an efficient and deadline-aware priority-driven congestion control(PCC)protocol,which grants mice and deadline-sensitive flows the highest priority,is proposed in this paper.Specifically,PCC computes the priority of different flows according to the size of transmitted data,the remaining data volume,and the flows’deadline.Then PCC adjusts the congestion window according to the flow priority and the degree of network congestion.Furthermore,switches in data centers control the input/output of packets based on the flow priority and the queue length.Different from existing TCPs,to speed up the data transfers of mice and deadline-sensitive flows,PCC provides an effective method to compute and encode the flow priority explicitly.According to the flow priority,switches can manage packets efficiently and ensure the data transfers of high priority flows through a weighted priority scheduling with minor modification.The experimental results prove that PCC can improve the data transfer performance of mice and deadline-sensitive flows while guaranting the throughput of elephant flows.
文摘随着我国移动终端的多样化以及人们对网络需求的不断增长,我国移动网络数据的传输数量在近5年增长迅速。然而人们利用移动终端进行网络传输时,通常会受到网络带宽、网络拥塞、网络时延等因素的影响。传统的传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)与用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)使用单条路径进行网络传输,已不能很好地满足人们对高速率、实时播放、大吞吐量等网络传输的需求。为了解决这一问题,文章提出一种移动流媒体并行多路传输机制,即多路径传输协议(Multipath Transmission Control Protocol,MPTCP)。该协议可充分发挥多路径传输特性,一方面优化了网络传输的性能,另一方面提高了用户的体验感。
文摘传统的数据上报,大多采用发送方作为客户端,向上级服务器发起连接请求,采用主动推送的方式完成数据传输。当电站数量巨大且上报数据种类和通信条件都不尽相同时,这种方式无疑为上级服务器打开了一个后门,带来了一定的安全隐患。提出了一种接收方发起的电站数据传输控制方法,由上级数据中心发起请求、电站响应并完成数据传送的反向拉动模式,使得中心侧不再暴露通讯端口,降低了中心侧网络遭受攻击的可能性。有此,设计了配套的应用层数据可靠传输协议ADRTP(Application-layer Data Reliable Transport Protocol),通过一系列控制机制和调整最大数据包长度L_(max),提高数据传输的效率。
文摘在广播电视行业,4K、8K超高清技术的快速发展,对于信号传输产生了更高的要求,需要更高的带宽和更低的延迟。在这种情况下,传统的串行数字接口(Serial Digital Interface,SDI)技术已经不能满足,需要向网际互连协议(Internet Protocol,IP)化转化。针对SDI技术的局限性以及IP技术的优势进行阐述,发现IP化不仅可以提升传输效率、降低传输成本,还可以促进广播电视行业的创新和发展。
文摘近几年,由于媒体融合的发展以及A地区广播电台的技术进步,A台原有的总控系统功能模块在逐步扩充,已经不能很好地满足广电行业今后发展需要。为了更好地整合现有信息,提高科技服务的支持水平,保证播出安全,构建覆盖广播音频、可视广播视频、网络流媒体接入、处理、调度、分发及监控等功能为一体的广播融媒体播控中心,是广播发展融媒化的必然要求。基于此,详细阐述了A台网际互联协议化音频(Audio over Internet Protocol,AoIP)广播电视融媒体传播控制中心的设计细节及特色。
文摘网际互连协议(Internet Protocol,IP)化网络作为一种新兴的传输技术,正在改变传统的电视制作和播出模式。基于此,概述了IP化技术的相关概念,分析了IP化技术的数字编码和分组传输机制,阐述了IP化技术在推动电视制播融合方面的作用,提出了电视制播IP化网络的分层架构,解析了IP化核心网和接入网的组成,以及软件定义网络(Software Defined Network,SDN)在IP化网络中的控制作用。
文摘数字电视信号对传输质量有着十分严苛的要求,传统网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络在提供端到端服务质量(Quality of Service,QoS)保障方面仍面临诸多挑战。对此,分析数字电视信号的业务特点和传输需求,梳理IP网络QoS领域的发展脉络,提出一种端到端QoS保障解决方案的总体架构,从接入网、骨干网、综合管理平台三个层面给出优化措施。
文摘网络协议通话(Voice over Internet Protocol,VoIP)技术作为一种新兴的音频传输技术,在广播播控领域引起广泛的关注。首先,对AoIP的技术特征进行深入分析,指出其基于网际互连协议(Internet Protocol,IP)网络的音频传输和处理特点。其次,详细阐述在广播播控中应用AoIP技术的诸多优势。再次,从机房同步系统、实时信息同步、统一管理系统以及一网多传等方面,探讨AoIP技术在广播播控中的具体应用。最后,强调AoIP技术对广播播控未来技术构架的深远影响,进一步推动广播播控系统朝着数字化、网络化方向发展,促进系统的智能化、自动化,为广播播控技术的发展注入新的活力。
