基于OPNET的交换式以太网实时性仿真分析

以太网的通信不确定性是其应用于实时性要求较高的工业控制系统中的障碍.交换式以太网的出现使这一问题得到了改善.研究了传统以太网和交换式以太网的网络时延问题,根据网络中央节点设备的不同,通过构建工业以太网模型,研究不同负载下网络的性能仿真结果表明了交换式以太网良好的实时性能.     

基于网络演算计算交换式工业以太网中的最大时延

为保证周期性实时数据在交换式工业以太网中的服务质量,在交换机中引入非抢占式的优先级调度方法,并在源节点对进入网络的非周期数据流进行漏桶管制;基于网络演算理论推导了交换机对不同类型数据的服务曲线;针对一个树型拓扑的交换式工业以太网模型,利用所推导出的结论计算了实时数据的最大网络时延.     

基于软件的实时交换式以太网性能测试

本文简要介绍了在交换式以太网环境下采用流量控制来实现实时通信的方法,然后着重讲述如何对基于软件的实时交换式以太网进行测试,以验证采用流量控制后是否改善了网络的性能。测试的内容主要有:延迟、抖动、丢包率。测试表明,通过流量控制可以有效实现以太网环境下的实时通信。     

不同网络结构的交换式以太网最大时延的研究

以太网的实时通信不确定性是其应用于实时性要求较高的工业控制系统中的障碍。交换式以太网的出现使这一问题得到了改善。采用网络演算理论作为以太网实时性能的分析方法，计算出星形和树形两种不同网络结构的交换式以太网的最大网络时延，分析了不同负载和不同数据量的情况下两种拓扑的实时性能，证明了交换式以太网良好的实时性能以及应用于实时工业控制中的可行性，并提出将以太网应用于高速磁浮列车的运行控制系统中的方案，保证了磁浮列车中信息的实时传输。     

网络控制系统分布式带宽分配策略研究

交换式以太网应用于控制领域所面临的主要问题之一是如何以尽量小的代价来实现其支持典型的工业通信的目的。结合控制网络的通信特点,提出了一套基于时隙的分布式带宽分配策略。介绍了基于交换式以太网的网络控制系统中通信任务和带宽资源的模型、调度策略中信息传输的控制方法和调度算法。通过实验分析和比较,该策略在满足了各通信任务实时需求的同时,解决了当前的分布式调度策略中存在的诸如不能灵活应对通信任务频繁变化、任务调度率和带宽利用率低等问题。     

EDF调度算法在COTS交换式工业以太网上的实现

将交换式以太网引入工业实时通信领域正受到越来越多的关注,但是,基于成熟商用组件技术（COTS）的交换式以太网在实时性方面的缺陷限制了其在工业实时通信领域中应用。基于FTT模型（Flexible Time—Triggered communication paradigm）,在无须对现有交换以太网做任何硬件改动的前提下,实现了交换式以太网上周期性实时消息与其它消息在时间上严格隔离,并针对周期性实时消息传输提出了一种基于EDF的实时性调度算法,仿真实验表明该算法具有明显的优点。     

工业以太网中IEEE802.1p优先权调度协议改进

以交换式工业以太网网络控制系统为研究对象,针对采用IEEE 802.1p优先权调度的交换机内部排队延迟,提出了调度改进构想,对硬实时数据流和非硬实时数据进行区别处理.构建了一个典型的树形拓扑交换式以太网模型,计算了优先权调度改进后周期性实时数据帧在各个传输环节的最大延迟,同时推导了优先权调动改进方案应满足的基本条件.最后通过OPNET软件进行了仿真验证,结果表明IEEE 802.1p优先权调度协议改进可以提高工业以太网中硬实时数据传输的实时性.     

煤矿井下电网区域联锁保护方案及其实时性研究

针对煤矿井下供电系统通信网络无法满足数据传输实时性、可靠性的要求,很难同时实现保护速动性和选择性的问题,提出了基于交换式以太网的区域联锁保护方案,并采用OPNET网络仿真软件对交换式以太网进行了实时性研究。该方案采用树形结构的交换式以太网,在各综合保护装置上增加具备以太网通信接口的智能联锁装置,组成区域联锁系统。仿真结果表明,在同时有64个网络节点收发数据的极端情况下,网络整体延时最大值不超过0.65ms,端到端最大延时不超过1ms,整体数据收发流量比较平稳,说明交换式以太网具有很高的稳定性和可靠性,能够满足本区域联锁保护系统实时性要求,防止越级跳闸事故发生。     

交换式工业以太网的现状和研究

首先介绍了交换式以太网为支持实时工业通信所提供的新特性,探讨了交换式以太网应用于工厂底层时需要解决的关键技术:如优先级服务、多播的解决方法和底层智能仪表的开发等.然后对交换式工业以太网的研究进行了综述.     

基于交换式以太网的网络并行计算系统中通信性能的分析与测试

网络通信性能是影响网络并行计算的重要原因，而交换式网络的出现有助于改变这状况。本文定量地分析了基于交换式以太网的网络并行计算系统中的端到端通信和多目的发送两种通信方式的通信性能，并对一个典型的并行计算实例──并行距阵乘法进行了性能评测。通过与基于共享式以太网的网络并行计算系统中测试结果的对比，我们可以看出交换式以太网对改进网络并行计算性能的重要作用。