基于MSTP的EOS传输通道性能测试

随着光纤通信技术的发展,越来越多的企业开始在MSTP上利用EOS技术组建本企业的信息网。此举在为数据通信提供便捷的同时,也随之带来该传输网的带宽分配、协议封装以及如何衡量和评价传输电路对数据业务的影响等问题。文章以湖南电力信息广域网为测试背景,根据不同数据封装协议和带宽分配方案,讨论了一种EOS传输通道的性能测试方法,定性地分析了EOS传输电路对所提供数据通信业务的影响,为今后带宽分配决策和数据封装协议的选择提供了理论依据。     

流量自适应的无线传感器网络媒体访问控制协议

在参考无线传感器网络媒体访问控制协议(MAC)———S-MAC的基础上,提出了基于流量的占空比动态调整的无线传感器网络MAC协议(E-MAC)。协议通过改进睡眠策略,增加新的数据发送周期,在提高数据转发率的同时,又实现了由此带来的额外能量损耗极小化控制。实验表明:相较于现有协议,在没有明显额外能量损耗的情况下,E-MAC协议具有更高的数据分发效率、更短的数据分发延时。     

低压电力线通信带宽自适应分配策略研究

目前人们对信息传输的需求越来越高,低压电力线载波通信已经成为解决“最后一公里”问题的优选方案,但这种通信方式带宽资源有限且没有建立高效的带宽分配策略。针对低压电力线带宽高效分配问题,提出了一种基于最优平稳模型的带宽自适应分配策略(Dynamic Bandwidth Allocation for Power Line Communication, DBA-PLC)。DBA-PLC以通信质量评估值为决策变量,采用最优平稳模型并行训练方法自适应地分配带宽,并利用数据筛除的方式进行算法简化。经过仿真实验,验证了该策略的可行性。得出数据筛除率在 20% ~30%范围内时,能够在占用资源较少的情况下,得到理想的带宽分配结果。并证明了带宽分配结果在信道变化率低于 0.25 时具有持续有效性,即在一定时间周期内更新一次带宽分配策略,就能保证通信的高带宽利用率。     

面向用电信息采集系统的双向认证协议

用电信息采集系统涉及计费信息、居民用电隐私等核心数据,对数据的产生、传输及存储等方面具有较高的保密性、完整性和可用性需求。基于国家电网公司的认证授权(certificate authority,CA)系统,利用数字签名和挑战应答思想,并结合MAC动态密钥协商及签名校验,提出一种适用于用电信息采集系统的双向认证协议。利用非形式化方法和基于有色Petri网理论的形式化分析方法对提出的协议进行了状态转移分析和安全性论证,证明该协议在能够成功达到预期运行状态的前提下满足多重认证、前向安全及后向安全等安全属性,此外该协议能够在有效抵抗伪造、恶意重放及去同步攻击的情况下实时高效地完成实体认证和动态密钥协商。最后,对该协议在用电信息采集系统中的适用性及有效性进行了分析。     

基于最佳数据包长度的MAC机制在无线Mesh网中的应用

MAC协议是无线Mesh网络中的一个重要研究领域.无线通信环境中存在着各种干扰,当发送的数据包受到干扰而不能被正确接收时,MAC协议要求发送端重传该数据包.传统的IEEE 802.11协议在物理层中提供了多种数据速率,如IEEE 802.11b协议中数据以1,2,5.5,11 Mbit/s传送.提出了一种根据信道条件和传输速率,自适应选取最佳数据包长度,并利用RBAR和OAR方式工作的MAC方法--DSAOAR.仿真结果表明,新的机制可以极大地改善网络性能,提高通信质量.     

卫星通信中媒体接入控制协议的研究

媒体接入控制协议设计的基本目标是协调包的传输,实现高的信道吞吐量,低的传输时延,低复杂度的控制算法,信道的稳定性,协议的可扩展性和信道的再配置性。本文对卫星通信中的MAC协议进行了概括,分类和性能分析,并且研究了一组性能优越的混合式协议。最后针对下一代宽带卫星网络支持的业务特点,提出了一种适合多业务的高轨卫星媒体接入控制协议。对于恒定比特率的业务(CBR)采用固定分配的方式;对于实时/非实时可变率业务(rt/nrt-VBR)采用选择性轮询预约和捎带预约相结合的按需分配和加权自由分配的方式;对于非限定比特率业务(UBR)采用自由分配的方式。通过分析表明,协议在时延和吞吐量性能上能取得好的性能。     

配电通信网中基于流量预测的EPON动态带宽分配算法

针对配电网通信业务种类多、性能要求严的特点,提出了一种可用于配电网自动化通信的以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation,DBA)算法。根据网络流量自相关的特点,对周期网络流量进行预测,动态设定阈值并提前发送,此外按照优先级次序对业务进行分类并进行带宽分配计算。仿真结果表明,该算法能够对不同优先级的业务分配不同的带宽资源,降低上行信道空闲时隙,明显改善网络时延和丢包率等性能指标。     

MaxNet:一种改善TCP Reno协议公平性的方法

作为现今因特网的主要传输控制协议,TCP Reno协议的公平性问题受到了广泛的关注.当采用TCP Reno时,较长的实时流的QoS需求很难满足.针对这种不公平的带宽分配现象,本文讨论了TCP Reno协议在MaxNet体系下的公平性表现.由于MaxNet体系特殊的网络拥塞信号反馈机制,使得拥塞信号不会随着数据流所经过链路数目的增加而增大,从而减小了长流所累积的拥塞信号,在很大程度上缓解了TCP Reno 协议对长流的不公平性.通过对TCP Reno协议以及MaxNet,SumNet的建模,本文使用Simulink进行了仿真实验.实验结果表明,在MaxNet体系下,长流的带宽分配有了明显的改善. 这说明,MaxNet确实是一种能够改善TCP Reno协议公平性的有效方法.     

基于改进粒子群算法的多波束卫星带宽功率联合分配

由于卫星平台的限制,卫星转发器的功率和带宽资源都是有限的,资源利用率的提升就显得尤为重要。针对多波束卫星通信系统中的带宽功率联合分配问题,本文提出了一种基于改进粒子群算法的带宽功率联合分配方案。该方案以最小系统总二阶业务拒绝量为优化目标,通过引入了惯性权重、局部抑制机制和罚函数的改进的粒子群算法求其最优解,最终在系统的总容量和用户获取容量的公平性之间取得平衡。仿真结果表明,与传统算法进行对比,本文所提出的基于改进粒子群算法的方法能够显著提高多波束卫星通信系统的带宽功率联合分配的效果。     

基于节点传输碰撞的Ad Hoc电源监控系统设计

为了提高电源监控系统的实时性,应用WSN(无线传感网)构建了Ad Hoc网络系统结构,并论述了系统下面三层的设计方案。电源监控系统的MAC层采用IEEE802.11协议。为了优化节点的信道接入效率,提高数据的吞吐量,采用节点传输碰撞控制方式来对网络的连接状态进行评估。仿真结果表明,利用该方法改进的电源监控系统在数据吞吐量和传输速率等方面具有良好的效果。     

基于.NET反射技术的规约插件实现原理

针对SCADA系统中远动规约标准的不统一,在分析现有解决方案的基础上,提出了一种基于.NET反射技术的规约插件设计与实现原理。通过将规约处理模块封装成程序集,通信主程序利用反射技术动态加载该程序集,调用其中相关对象的接口函数以完成远动规约的转换。这种设计模式不仅简化了规约插件的开发和部署,而且避免了在W indows环境下所遇到的“DLL地狱”问题。这为SCADA系统中多厂家RTU的集成、多种远动规约的集成提供了灵活方便的解决方案。文中最后给出了用C#实现的具体方法和步骤。     

RS-232／485与CAN网络互连的智能协议转换器设计

在智能低压电器设备控制网络的升级过程中,遵从不同协议的设备和网络之间进行协议转换的决议,设计了一种基于S3C2440的CAN总线协议转换器。采用这种转换器实现了RS-232和RS-485接口设备与CAN总线之间的协议转换。     

基于IEC61850的数字化变电站中的规约测试技术

随着数字化技术的发展,电力系统自动化也过渡到以计算机为主的数字化变电站时代。不同厂家的自动化设备趋于无缝连接,通信规约的国际化标准的出现解决了不同厂家的设备之间时以自定义的规约进行通信和操作时带来的不便。但各厂家对规约标准的理解实施程度不尽相同,因此很有必要针对国际标准规约对这些设备进行测试,从而真正实现设备的兼容性,讨论了基于IEC61850的数字化变电站中的规约测试技术,并在此基础上给出IEC61850规约测试系统实现方案,为进一步地研究数字化变电站的规约通用测试技术提供了有益的探索。     

基于ONVIF协议的变电站网络摄像机测试系统设计与实现

安防领域众多厂商的监控设备之间差异性很大,加上厂商开发各自产品所采用的行业标准不一致,导致不同设备互联互通经常出现故障,极大地影响了视频监测控制平台的实施效果。针对上述问题,采用了自动式协议测试的方法,开发了一套基于ONVIF协议的测试平台,测试平台采用Web Services的形式,利用SOAP协议,在HTTP协议基础上,以XML形式封装消息,对前端摄像机进行协议和功能上的测试,确保符合互联互通的需求。通过测试系统对被测设备的实际测试,验证了本测试系统的有效性和可靠性,具有很大的应用价值。     

基于编译器的通信规约自动解析研究

目前国内变电站综合自动化系统中规约种类繁多,IEC逐步提出的一系列通信规约技术标准制定周期又较长,导致国内变电站综合自动化系统中不同厂家或同一厂家在不同时期内对同一种通信规约的实现有所不同,这给现场维护带来极大不便。针对上述情况,提出了基于编译器的标准规约自动解析思想,并以部颁CDT通信规约为例进行了该思想的设计,在自主设计的变电站综合自动化软件系统中得以实现,有很高的实用价值。     

面向对象的用电信息系统安全通信协议设计

针对当前用电信息系统多业务并行处理能力需求,提出了一种面向对象的用电信息系统安全通信协议(OS-CP)。OSCP协议采用传输层和应用层双层加密机制实现了用电信息系统的安全防护,并将业务数据根据安全级别进行分类,不同类别的数据采用不同的安全配置模式,实现了业务数据的灵活处理。之后,采用基于博弈论的安全性证明方法证明了OSCP协议的正确性和安全性,并与传统安全通信协议做了性能比较。比较结果表明,OSCP协议的交互次数相对较少,加解密处理效率有了明显提高,安全加密模式配置更为灵活。因此,OSCP协议更适用于当前用电信息系统的业务应用需求。     

智能电能表及智能终端通信规约测试平台的研究与应用

针对智能电能表及智能终端在设计、生产中通信规约各不相同导致设备间无法正常通信的情况,提出建立智能电能表及智能终端通信规约测试平台的具体解决方案,详细阐述该通信规约测试平台的设计原则、测试原理、功能和构成,并以某智能电能表试点小区的测试应用情况,说明该测试平台可较好地实现预定功能.     

浅析广西配电网自动化通信协议

南方电网先后颁布了基于IEC 60870-5-101规约和IEC 60870-5-104规约的实施细则。本文研究了基于南方电网实施细则的配电网自动化通信协议在广西电网的应用情况,广西配网自动化通信规约作了不同的调整,包括增加了101规约的平衡传输方式,对不同通信介质做了相应的规定,取消了单字符E5,链路确认及报文确认帧均采用固定帧长格式等等。还对通信规约的结构和通信过程作了阐述。     

一种基于地址划分的无线传感网络高能效协议

针对工业应用的无线传感器网络中传感器节点相对固定、且传输的数据量一般不同的情况,为平衡各节点的能耗,延长网络生存周期,提出了一种基于地址划分的高能效协议。该协议采用了分簇结构,并且极大地简化了簇建立的过程,消除了簇头建立过程产生的网络延时。同时,该协议合理地分配了不同传感器节点的工作量,延长了网络生存周期。     

嵌入式WMMP-T协议的物联网网关系统的设计

针对目前移动通信网络、互联网络和传感器网络之间的相互独立,没有很好的融合到一起,导致信息在不同网络中传输困扰。设计了一种新型的无线通信技术直连的物联网网关,该网关在以太网通信的基础上加入了新兴的无线GPRS通信,实现数据多种方式的远程传输,以满足个性化需求。给出了网关原型系统的实现,在硬件上以Intel Atom的N2600为核心处理器,通过扩展WMMP-T协议模组来实现数据远程传输。同时,利用协议模板文件,提出了通信协议模板的可扩展的协议转换方法,该方法具有可配置性。最后,系统验证实现物联网典型应用场景和电信运营商的应用需求,该物联网网关系统性能稳定、通用性和扩展性强、易于开发维护。