面向输电线故障信息传输的多播路由

针对无线传感器网络应用于输电线路故障传输时存在通信代价高、实时性差的问题,提出一种输电线路故障传输多播路由算法(MRFT)。抽象出输电线路故障信息传输网络模型;根据时延最短路径树(SPT)的最大端到端时延确定多播树时延上限,将时延上限边接入多播树;设计最小代价启发函数将剩余叶子节点接入多播树。仿真结果表明,与KPP算法相比,MRFT算法构造的多播树在多播树时延、端到端时延方差和多播树代价3个方面均有良好表现。该算法能够有效保证输电线路故障信息传输的实时性,降低通信代价。     

基于工业以太网的列车通信网络及其仿真研究

随着列车运行速度的提高,新型大容量业务不断出现,带宽已成为列车通信网络传输的主要瓶颈;根据列车通信网络的发展趋势,对未来工业以太网用于列车通信网络的两种可能形式进行了探讨,提出了基于工业以太网的列车通信网络体系结构,利用网络仿真软件对列车通信网络进行了拓扑结构建模、节点建模和进程建模.利用该模型研究了车载工业以太网传输大容量信息传输过程中网络载荷、以太网时延和端到端时延等关键因素;仿真结果表明,通过合理设置网络参数,工业以太网满足列车通信网络的带宽和传输要求,环形网络在中间出现故障情况下,仍然可以保证正常的网络通信.     

冗余CAN总线远程数据采集系统设计与研究

CAN总线作为现场总线的一种,巳在多个领域得到了广泛的应用和推广.针对各种实时数据采集和传输的需要,设计和实现基于冗余CAN总线网络的远程数据采集传输系统,通过冗余CAN总线网络进行数据交换.采用这种技术很好地解决了总线通信故障问题,提高了通信的可靠性.通过研究远程数据采集器的设计方法、双CAN总线通讯的冗余管理模型,设计了嵌入式冗余CAN总线远程数据采集系统.该系统巳在工程实际中进行了应用,并证明是有效的.     

一种时延受限的多播路由算法

很多实时多媒体应用要求通信网络提供多播服务支持，而且往往需要传输的信息满足源端到目的端的时延约束。该文对时延约束的多播路由问题进行了研究，基于原有的从源端到目的端的时延受限路径构造算法，提出了一种时延受限多播路由算法。该算法能够快速构建满足时延约束的多播树。理论分析表明，该算法的时间复杂度和CDKS算法相同。仿真实验结果表明，该算法所构建的多播树代价低于CDKS算法。     

联合车速–队列感知的路边单元分组调度随机优化

路边单元(RSU)是车联网中为其无线覆盖范围内过往车辆提供信息服务的基础设施,路边单元间的分组传输可通过移动车辆"存储–载带–转发"的方式进行,其传输过程中分组的端到端时延由源RSU缓存中的排队时延与车辆载带过程的传播时延两部分组成.为使RSU间分组传输过程中平均端到端时延最小化,本文提出一种联合车速–队列感知的路边单元分组调度随机优化方法,该方法根据源RSU缓存队列长度和经过源RSU覆盖范围的车辆速度状态作分组调度决策.通过马尔科夫决策(MDP)框架对分组传输过程中的平均排队时延和平均传播时延进行分析,建立一个非线性平均端到端时延最小化问题并求解.仿真结果表明,所提出的RSU分组调度随机优化方法可以显著降低RSU间分组传输过程中的平均端到端时延,并提高系统中分组传输的吞吐量.     

基于时延优化的移动Ad Hoc网络路由算法

TDMA协议基于时隙预留的机制能够用于在移动Ad Hoc网络中提供QoS保证,然而在大规模网络中,该时分通信会带来较大的端到端时延.提出了一种基于时延优化的启发式算法,该算法将时延作为路由代价函数,并充分考虑了阻塞控制.仿真结果表明,相对于传统的基于最短跳数的路由算法,该算法能够大大减小端到端时延,可以为移动网络中实现多媒体应用提供一种有效途径.     

多信道多跳无线网络端到端时延最小化路由评价指标的研究

提出一种适用于多接口多信道无线网络的路由评价指标,DSRM.与传统的评价指标单纯注重网络吞吐量相比,DSRM采用整条路径的端到端时延作为评价指标,以适应日益频繁的时延敏感的应用需求.在DSRM中,综合考虑了网络传输过程中的竞争接入时延、基于等效带宽计算的传输时延、节点内的信道队列因素,并分析了整条路径的端到端重传时延.通过Qualnet仿真,证明了DSRM较WCETT、WEED等路由评价指标在平均端到端时延等网络性能参数上有了明显提升.     

面向车载网的基于AODV优化路由协议的研究

车载网VANETs(Vehicular ad hoc networks)属于新型的通信模型,其可实现车间通信和车与基础设施通信。由于VANETs节点密度动态变化,节点的快速移动、移动模型的局限性等特点,为VANETs的数据传输提出挑战。鉴于此,提出优化的按需距离矢量AODV(Ad Hoc On demand Distance Vector)方案IAODV(Improved AODV)。在城市环境中,AODV在端到端传输时延、数据包丢失率方向性能较差。为此,IAODV采用限定源节点的路由跳数,降低AODV的端到端传输时延,同时为源节点提供备份路由,从而改善数据包丢失率。仿真结果表明,与AODV协议相比,IAODV在端到端传输时延、数据包丢失率得到有效提升。     

基于探测的多信道无线网状网机会路由算法

多信道无线网状网的性能在很大程度上依赖于信道分配和路由选择.现有的多信道无线网状网路由大多没有考虑信道之间的干扰问题,从而导致通信性能下降.针对这一问题,提出一种基于探测的多信道无线网状网机会路由(POR)算法.首先,根据干扰能量,选出最佳通信信道集来降低信道间的传榆干扰.在此基础上,采用探测方式计算路径期望传输时延,确定候选链路集并运用机会路由机制进行数据传输以最小化端到端的传输时延.实验结果表明,POR可以显著地降低平均端到端时延,提高数据包投递率,为数据传输提供实时性和可靠性保证.     

异步软总线在嵌入式开发环境中的应用

根据嵌入式软件集成开发环境中各个工具模块的集成、通信与功能交互的要求,提出一种基于异步通信机制的软总线通信框架,阐述其设计与实现原理.通过典型功能的运行机制,说明总线内部的工作流程.结合国产嵌入式软件集成开发环境给出远程调试工具、动态加卸载工具、系统监视/诊断工具的应用实例,结果证明,该软总线适用于嵌入式软件开发工具的...     

基于蚁群遗传混合算法的QoS组播路由

具有延迟、延迟抖动、带宽、丢包率等服务质量约束的组播路由问题具有NP完全的复杂度。基于蚁群优化算法和遗传算法,提出解决QoS约束组播路由问题的混合算法。利用遗传算法和蚁群优化算法各自的优点,使用蚁群优化算法选择种群,遗传算法优化蚂蚁遍历所得到的解。仿真实验结果表明,该算法可满足各个约束条件,且全局寻优性能好,能够满足网络服务质量要求。     

一种可提供QoS保证的交换结构

面向以太网的物理帧时槽交换（EPFTS）是四川省网络与通信技术重点实验室提出的“单物理层用户数据传输平台网络”中的关键技术,它是以“面向以太网的帧”为数据传输单元的高速交换技术,正是针对实现EPFTS而提出的交换结构方案。在对常用的交换结构和调度算法进行分析的基础上,针对EPFTS要达到的目标和技术特点,提出了一种能够在物理层交换中保证服务质量的交换结构,称为基于总线的、每输入-输出独立的输出缓存交换结构,同时提出了逻辑队列的排队策略,并对该结构进行了软件仿真。仿真结果表明,使用加权公平调度算法,提出的交换结构对实时业务可提供端到端的QoS保证,对非实时业务可提供最大-最小公平服务。     

基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构

无线多媒体传感器网络（WMSNs）的网络服务质量（QoS）一直是人们关心的核心问题,然而目前WMSNs的QoS保障研究主要针对单个协议层或特定应用场景,缺少系统性的QoS体系框架研究。结合无线传感器网络自身特点,利用图论对网络进行建模。在此基础上,提出一种三层可计算QoS指标体系,并根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构（DQoSAW）。以传输MPEG视频流为例对DQoSAW进行验证,实验结果表明DQoSAW能够显著改进WMSNs的整体性能。     

一种WMSNs能量感知QoS路由机制设计

随着对监测数据的要求越来越高,多媒体传感器网络具有广泛的应用前景。由于多媒体信息对QoS的要求比较高和网络对能量的依赖较大,使得无线多媒体网络中QoS问题的研究极具挑战性。从网络层角度提出一种基于能量感知的可靠路由机制,通过充分考虑节点的剩余能量和路径的可靠性,选择相应的路由,从而提高了对网络资源的利用和网络的可靠性。仿真实验显示该机制能有效提高传输的可靠性,降低网络通信开销。     

基于PDIUSBD12的USB通信速率优化

针对通用串行总线(USB)开发中通信速率实际值与理论值相差较大的问题,分析USB接口器件PDIUSBD12及USB协议本身的特点,分别从数据交换方式与主机侧驱动等方面对USB通信速率进行优化。介绍利用Flash型FPGA实现适用于LPC2200系列器件外扩存储器总线的直接存储器访问控制器。实验结果表明,USB通信速率的优化可以大幅度提高基于PDIUSBD12的USB数据传输速率。     

IEEE 802.16中改进的QoS调度算法设计

IEEE802.16标准在每个节点处都提供实时业务和非实时业务。由于基于优先级的业务的服务质量（QoS）的需求不同,因此需要对传统的调度算法进行改进使其具有更大的适应性。为了改善QoS端到端时延的性能,提出了一种混合调度算法（EDD和WFQ算法相结合）。仿真结果表明：在每个节点处,提出的混合算法比仅使用EDD算法能给实时业务产生的时延更少,并且还能够使单个BS在可允许的端到端时延范围内容纳数量更多的子SS,而且使用从BS到SS的GPSS模式的调度机制比使用GPC模式能产生更小的时延。     

基于QEMU的外部总线仿真技术

综合嵌入式系统通过外部总线实现各个子系统之间的通信连接。为解决综合嵌入式系统的接口测试问题,采用系统虚拟机仿真综合嵌入式系统的连接方式,通过在虚拟机中创建外部总线仿真模块,配置仿真模块的连接,从而实现虚拟机之间的通信。提出一种基于以太网通信的外部总线仿真结构,以CAN总线仿真为例,在全系统虚拟机QEMU的内部总线上配置与注册外部总线设备,为读写总线设备数据的接口建立共享内存,组织总线协议报文。实验结果表明,通过网络收发报文,可实现总线仿真节点模块之间的数据交换,从而达到仿真总线的数据通信功能。     

基于AUTOSAR的LIN实现

汽车开放系统架构(AUTOSAR)标准可简化汽车应用软件的开发流程,使软件有更好的可移植性和可扩展性。为此,采用分层、分模块的思想设计局部互联网络(LIN)总线,给出LIN驱动、LIN接口、协议数据单元路由、通信、诊断通信管理等相关模块的实现方法。实践结果表明,该总线有较好的重用性、较快的运行速度及较高的稳定性。     

物联网人体心电监护系统软件研究

基于物联网技术和小波变换,提出心电监护系统软件和用于计算机自行分析心电波形的一系列检测算法,介绍无线传感器网络在心电监护技术方面的应用。该系统软件功能包括对服务器和个人数码助理(PDA)心电数据的收发、存储、波形显示和通信管理。实验结果表明,该系统软件能使计算机和PDA实时显示被测者的心电波,所提算法经Matlab仿真测试的结果与MIT-BIH数据库标注的结果比较,误检率仅为0.89%。     

适用于覆盖移动自组网的队列调度机制

为提高移动自组网(MANET)控制系统的稳定性,建立基于覆盖技术的MANET。考虑到不同业务类型的数据对时延、丢包率的服务质量(QoS)要求不同,基于服务权重指标,提出一种适用于覆盖移动自组网的公平队列调度机制。实验结果证明,该机制部署方便,可在一定程度上保证不同业务流的QoS要求。