基于TDMA的工业无线网时间同步算法改进与实现

基于TDMA机制的MAC层接入协议在工业控制网络的实时性保证方面具有极大的优势.然而要保证该机制微秒级的时隙调度,网络中所有的节点必须保持时间同步的高精度.针对现有的一些同步算法并不能完全满足这种高精度时间同步要求的问题,在传统的时间同步算法基础上,添加时钟漂移预测与补偿机制,改进得到一种具有同步精度高、能量消耗低等优点的同步算法——ITR(Improved Wireless Sensor Networks Time Synchronization Algorithm Based OnTPSN andRBS),并在RouterBOARD493G路由节点上进行实验测试.实验结果表明ITR同步算法的平均同步误差比传统同步算法降低了约52％.     

基于TDMA机制的工业无线网时间同步算法的改进与实现

基于TDMA机制的MAC层接入协议在工业控制网络的实时性保证方面具有极大的优势。然而要保证该机制微秒级的时隙调度,网络中所有的节点必须保持时间同步的高精度。针对现有的一些同步算法并不能完全满足这种高精度时间同步要求的问题,在传统的时间同步算法基础上,添加时钟漂移预测与补偿机制,改进得到一种具有同步精度高、能量消耗低等优点的同步算法--ITR(Improved Wireless Sensor Networks Time Synchronization Algorithm Based On TPSN and RBS),并在RouterBOARD493G路由节点上进行实验测试。实验结果表明ITR同步算法的平均同步误差比传统同步算法降低了约52%。     

光互联网中的业务感知和波长调度机制研究

提出了使用广义到达时间间隔的贝叶斯网络业务分类感知算法和基于业务感知的光互联网波长调度机制.仿真结果表明,使用广义到达时间间隔的贝叶斯网络业务感知算法获得的平均感知准确率可高达98%,同时训练数据中业务类型所占比例与该类型业务的感知准确率有密切关系.基于业务感知的波长调度机制在获得更高波长资源利用率的同时,能够实现光网络资源与业务需求的更好适配.     

面向业务可达性的广域工业互联网调度算法研究

工业互联网业务呈现出小规模、确定性的特征,通常运行在大规模、异构的网络环境中,业务的调度与功能链的编排难以与异构承载网资源匹配.基于此该文提出非工作保持型的多节点联合调度模型,首先采用全路径时间协调算法,将功能链从空间维度的拓扑编排扩展至时空维度;其次,针对网络节点中的同步调度问题,提出了基于紧急度的流调度算法来平滑时延抖动,进一步,将时间触发调度延拓到大规模、异构且非同步的承载网中,提出了虚拟到达队列编排算法,利用业务同步机制替代时间同步,保障了业务确定的可达性需求.仿真实验表明该文所提算法可提升业务的可达性,保障其满足及时性、准时性、协同性需求.     

分簇型无线传感器网络时间同步机制的研究

提出了一种基于分簇型网络结构的时间同步算法。算法的主要思想是通过在簇建立阶段利用LEACH优化算法优化网络拓扑结构,降低网络的跳数,从而降低了时间同步精度由于跳数增加而导致的误差积累,为时间同步算法提供一个良好的网络结构。在LEACH优化算法中,簇首选取机制融入簇首节点的剩余能量和密度因子,并且提出了助理簇首节点用以均衡簇首节点的能量消耗。同时在时间同步阶段,采用双向时间同步机制和单向广播时间机制。实验仿真证明,提出的时间同步算法降低了网路的跳数,提高了时间同步精度,降低了节点的能量消耗,提高了网路的运行时间,具有一定的实用价值。     

大规模水下传感器网络时间同步研究

该文针对大规模水下传感器网络,对信标节点覆盖内的节点,设计了基于静态信标节点的时间同步算法;对信标节点覆盖范围外的节点,设计了动态节点辅助的时间同步算法。减少了节点移动对同步精度的影响。同时,根据水下声速变化规律,设计了水下传感器网络分层时间同步机制,有效克服了已有算法在处理大规模水下传感器网络时间同步问题上的不足。仿真结果表明,该方法的同步效果明显好于现有的算法。     

面向业务可达性的广域工业互联网调度算法研究

工业互联网业务呈现出小规模、确定性的特征,通常运行在大规模、异构的网络环境中,业务的调度与功能链的编排难以与异构承载网资源匹配。基于此该文提出非工作保持型的多节点联合调度模型,首先采用全路径时间协调算法,将功能链从空间维度的拓扑编排扩展至时空维度;其次,针对网络节点中的同步调度问题,提出了基于紧急度的流调度算法来平滑时延抖动,进一步,将时间触发调度延拓到大规模、异构且非同步的承载网中,提出了虚拟到达队列编排算法,利用业务同步机制替代时间同步,保障了业务确定的可达性需求。仿真实验表明该文所提算法可提升业务的可达性,保障其满足及时性、准时性、协同性需求。     

一种多出口的WiMAX Mesh回程网络资源调度算法

由于WiMAX Mesh网络可以有效保证网络的QoS,因此有可能将其应用于电信级的回程网络.本文分析了WiMAX Mesh网络的调度机制和单出口 WiMAX Mesh网络存在的问题,提出了一种多出口WiMAX Mesh网络组网方案,在该方案的基础上提出了全局最优的调度算法,并给出了把该算法应用到实际WiMAX Mesh网络中的详细步骤.本文对具有20个和50个SS节点的Mesh网络进行了仿真,对算法的性能和效果进行了验证.仿真结果表明,本算法可以把调度效率提高53%～70%.     

水下声传感器网络的同步与最优TDMA调度

水声信道的传输时延大、多径扩展严重、带宽受限等特点,极大地制约了水声通信系统的可靠性和有效性。实现水下传感器网络同步,并在同步的基础上设计调度协议是提高水下传感器网络性能的重要手段。在对水声网络同步机制深入研究的基础上,提出了一种基于时空特性的TDMA调度机制(ST-TDMA)。考虑传播时延抖动、同步误差和同步开销的影响,分析并求解了ST-TDMA的最优保护时间间隔。仿真结果表明,提出的ST-TDMA方案可以获得显著的网络吞吐量和端到端时延性能提升。     

低占空比传感网中分布式的环状流水线工作调度研究

低占空比传感网中节点的长时间睡眠会导致数据查询延迟的增加.如何调度节点唤醒时间从而最小化延迟,是一个难解的组合优化问题.提出一个分布式的环状流水线调度算法,不用长时间等待即可进行数据传输.分析表明,算法可获得较低的延迟和更长的网络生命周期.