受限带宽环境下实时数据分发服务传输优化技术研究

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1、分类号：TP39密级：公开UDC：004.6编号：S2016-709-11中国舰船研究院硕士学位论文受限带宽环境下实时数据分发服务传输优化技术研究作者：周莹指导老师：欧中红研究员学科专业：计算机系统结构武汉数字工程研究所二○一六年四月分类号TP39密级公开UDC004.6编号S2016-709-11硕士学位论文受限带宽环境下实时数据分发服务传输优化技术研究ResearchesonDataDistributionServiceTransmissionOptimizationinLimitedBandwidthNetworksEnvironments指导教师姓名：欧中红职称：研究员学位申请

2、人姓名：周莹申请学位级别：硕士专业名称：计算机系统结构研究方向：容错技术论文提交时间：二○一六年四月培养单位：武汉数字工程研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日摘要信息化战争中海上作战环境越来越复杂，对数据通信提出了更高的要求。无线网络作为连接各作战单元的重

3、要纽带，具有带宽窄、传输速率低、时延大、收发转换时间长的特点。当前军事应用中主要采用基于IP的数据分发服务实现数据通信，但通信效率低，带宽利用率不高，难以满足军事应用对数据传输实时、高效的要求。针对这些问题，从发布订阅实体发现过程和传输过程分别对数据分发服务进行了优化，提出了实体交互信息裁剪技术和压缩传输插件技术。在对实时发布订阅互操作协议进行了详细的分析和研究的基础上，提出了一种实体交互信息裁剪技术，优化域参与者和端点这两个实体信息交互过程。根据目标应用特点，将域参与者交互信息中预先可知的、不变的信息及端点交互信息存储在可扩展标记语言文件中，通过静态配置文件和动态数据传输相结合的方式

4、优化实体的发现过程，在保证发布/订阅成功的基础上，剔除发现过程不必要的网络数据传输，加快实体发现过程。压缩传输插件技术是在UDPv4传输的基础上，将无损压缩算法与传输插件相结合，对待传输数据压缩后再发送，进一步减小网络数据传输量，提高网络带宽的利用率，使数据分发服务能适用于受限带宽环境。设计并实现了一种域参与者交互信息裁剪发现插件、一种端点交互信息裁剪发现插件及一种压缩传输插件，建立了系统的测试方案，对应用这些优化插件的DDS传输进行了性能测试。测试结果表明应用域参与者交互信息裁剪发现插件，域参与者交互信息数据量减少了44.4%~53.4%，实体发现时间减少了51.1%左右；应用端点交

5、互信息裁剪发现插件，实体交互数据了可减少约29.9%，实体发现时间减少约69.5%；应用Zlib压缩传输插件数据压缩率约为27.1%到60.4%，应用Bzip2压缩传输插件数据压缩率约为16.6%到66.7%，提高了网络带宽利用率。本文所实现的优化技术已经在实际项目中得到了应用。关键词：实时数据分发；受限带宽；交互信息裁剪；压缩传输IABSTRACTMaritimecombatenvironomentofmoderninformationwarisgettingmorecomplex,thusraiseshigherrequirementsondatacommunication.Asa

6、primarycommunicationnetworkconnectingcombatunits,wirelessnetworktakesonnarrowbandwidth,lowtransferrate,andlongtransceiverconversiontime.CurrentmilitaryapplicationsmainlyadoptIP-baseddatadistributionservicefordatacommunication,butthiskindofserviceisoflowcommuicationefficiencyandbandwidthutilizati

7、on,andhardtomeettherequirementsofefficientandreal-timedatatransmissiononmilitaryapplications.Tosolvetheseproblems,thispaperputsforwardinformationcuttingtechniqueforinteractingentitiesandcompressedtransmissiontechnique,optimi