基于中继的低延时无线协作视频传输系统

针对无线视频传输系统中数据帧长度变化较大、信源数据速率不断变动的特点,提出一种基于中继的低延时协作视频传输系统。给出传输延时的表达式,分析协作中继系统降低传输延时的原因。设计系统的中继策略和调制编码方案,以提高系统的传输质量。仿真结果表明,该传输系统可以有效地降低视频传输的延时,并获得误码率性能增益。     

一种矿用硬件CAN总线中继器设计

针对煤矿现场设备因节点多、距离长而需要对CAN总线信号进行中继放大的要求,以及常用的软件CAN总线中继器存在数据帧延时、丢帧、功耗大、速率无法自适应等问题,设计了一种矿用硬件CAN总线中继器。该中继器主要由D触发器、异或门和CAN收发器组成,其中D触发器用于控制电平信号传输,异或门用于产生D触发器翻转所需的脉冲信号,CAN收发器将数据接入CAN总线网络,从而实现CAN总线信号透明传输。仿真及试验结果表明,矿用硬件CAN总线中继器能准确传输CAN数据帧,有效提高总线电平,改善信号质量,提高通信距离。与软件CAN总线中继器相比,该中继器具有功耗低、延时小、不丢帧、速率自适应等优点,适用于煤炭工业领域对数据帧延时、功耗等要求较高的CAN总线网络。     

基于ZigBee的无线图像传输的研究

建立基于ZigBee的无线图像传输系统。设计简单图像传输协议,详细介绍其图像数据帧格式,通过增加1个字节的帧计数建立确认机制和重传机制,保证图像数据帧的可靠传输。以C++Builder作为开发工具,主机软件采用多线程技术,结合简单图像传输协议,实现图像数据的快速传输及图像显示,提高数据传输速度。测试不同波特率下不同发送延时对图像传输的影响,给出实验结果并对影响图像传输速度的因素进行讨论。     

以太网帧传输中延时补偿的研究

以太网的帧传输在数据位出错、接收缓冲区满或其他异常情况下,接收器会简单地丢弃帧,特别是在高速传输或网络互连设备中更为明显。虽然以太网提供了重传机制,但是这样会带来延时的不确定性,为传输电路数据的时钟特性,适应以太网承栽电路数据IP包的需求,通过分析以太网数据传输特点,提出了一种包丢失及延时补偿的设计方法,并在FPGA中实现了包丢失补偿的缓冲器设计。     

无线上行视频流的跨层容错传输方法

如何通过资源受限的移动通信终端提升无线上行视频流的抗误性能是亟待解决的重要问题。通过不同通信层次的联合调度,提出了一种跨层容错传输方案。移动通信终端的网络层代理首先利用容错包调度为视频流的延时约束帧集合提供重要性分类,随后该终端的链路层代理利用无线链路单元的优先级调度实现选择性重传。在调度延时与传输带宽限制下,跨层容错传输能够将突发错误转移到延时约束帧集合的低优先级视频数据中,从而在突发易错传输环境中实现了无线链路单元粒度的渐进式传输和平稳退化。     

一种基于TCP的实时视频传输延时预测模型*

针对TCP重传易导致延时抖动大、降低流媒体播放质量的问题,提出了使用TCP传输实时视频时,播放质量不受TCP重传影响的必要条件,即视频帧发送延时、播放缓冲区延时与网络往返时间需要满足一定的关系式。建立了视频帧发送延时的预测模型,该模型通过输入视频帧长度、丢包率、网络往返时间、TCP拥塞窗口大小与TCP超时重传时间,预测视频帧的发送延时。NS2模拟结果表明,可以通过发送延时的预测值来判断视频帧是否适合采用TCP传输。     

高速串行数据传输链路中固定延时设计

在高能物理实验中,由于需要预测数据传输时间,触发器和高速数据传输系统需要具有固定延时的串行链路.然而,当前嵌入在最新一代可编程逻辑门阵列(FPGA)中的高速收发器通常是不带固定延时能力的.给出了基于LOCic编解码器的固定延时传输设计.讨论了LOCic解码器中帧头位置鉴别寄存器与数据串行传输相位延时间的关系.实验和测试结果表明给出的固定延时设计简单,可靠可行.     

灰色系统理论下复杂网络可靠性度量挖掘方法

针对传统的网络可靠度挖掘精确度较低,且过程较为复杂的问题,提出一种灰色系统理论下复杂网络可靠性度量挖掘方法,首先利用优化、动态优化、量化、因素分析以及思想开发构建灰色系统理论模型,并计算复杂网络的广播与单播模式的连通可靠度,再通过周期数据延时所确定的可靠度、周期数据的正确可靠度、非周期数据的延时确认可靠度、非周期数据的确认可靠度、数据延时的确认可靠性、数据延时的确认可靠性和流数据信息的完整可靠度,利用7个可靠性参数,对复杂网络的可靠性度量挖掘.仿真结果表明,所提方法挖掘的准确度较高、过程简单,具有较好鲁棒性,可为网络安全防护工作提供有效参考.     

无线网络数据帧新型传输策略及仿真

该文针对IEEE802．11无线Adhoe网络提出了一种新型的帧传输策略。IEEE802．11无线网络标准支持分布式协调功能(DCF),即带冲突避免的载波监听多点接入(CSMA／CA),在数据传输过程中使用“请求发送-确认发送-数据-接收确认(RTS-CTS-DATA-ACK)”模式。但是当数据帧长度较短时,很多带宽被浪费在信道竞争上,而且降低了信道传输成功率,减少了网络吞吐量。因此,根据每个帧携带的延时(Duration)值,调整站点的网络分配向量(NAV),以此来动态调整数据帧的长度,从而增大网络传输的成功率,提高网络的吞吐量,减小整个网络的传送时延。将这种数据单元长度动态调整的帧传输策略简记为DTUL。     

实时以太网状态分析及其优化策略

为提高实时以太网通信性能和数据帧发送成功率,提出一种基于随机优化理论的实时以太网数据传输优化策略。对实时以太网传输状态进行分析,计算每种状态之间的转移概率,得到状态转移概率矩阵,通过求解平稳状态方程确定以太网处于每种状态的概率,并计算数据帧发生碰撞后每次重传成功概率,以数据帧发送成功率最大为目标函数,对节点发送速率进行优化。实验结果表明,与现有方法相比,该策略在网络传输成功率和吞吐量方面最多提高50．4％和23．4％,在端到端平均延时上也有所改善。     

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.     

面向菊花链拓扑结构的以太网高效实时协议

在工业自动化领域,采用菊花链拓扑结构的实时以太网得到了较为广泛的应用.在这种结构上,应用时间槽调度实时协议会由于数据交换次数的增多、延迟增大带来较为严重的效率问题.文章在分析其效率问题产生根源的基础上,提出一种高效实时协议.该协议能够充分利用实时以太网的全双工特性,减小数据交换延迟的影响.理论分析和实验结果证明,此协议能有效利用带宽,对通信效率有较大的改善.为采用菊花链拓扑结构的实时以太网,在工业领域的应用提供了更好的支持.     

基于功率调节的IWSN实时可靠路由研究

针对工业无线传感器网络对延迟、可靠传输以及成本的特殊要求,研究了一种基于功率调节的实时可靠路由协议,将两跳速度策略引入到路由算法中,提高工业无线传感器网络的实时性;将节点剩余能量以及能耗同时考虑,以平衡网络能量并提高网络寿命;引入功率调节机制以绕开路由空洞,提高节点可靠性.仿真结果显示,与已有方法相比,采用的方法在总可靠度、截止期错失率以及包平均延迟上有着显著改善.     

一种基于数据驱动链路估计的传感器网络实时路由协议

提出了一种适用于无线传感器网络的基于数据驱动链路估计的实时路由协议。此协议基于地理位置感知,依据前向路径距离矢量构造路由下一跳节点的候选集,同时协议引入数据驱动的思想,结合延时、投递率以及单跳距离构造速度矢量,并以速度矢量和剩余能量来选择下一跳节点,提供端到端的软实时数据传输。协议以实时性和能耗作为主要评价指标。利用ns2仿真平台实现了此路由协议,当数据速率为50数据报文/s时,此协议比AODV和DSR的延时减少50%以上,能耗降低30"0,可以看出协议可以有效地提高实时性,降低网络能耗。     

一种具备实时意识的Ad hoc路由协议

在任何类型的网络中,影响实时数据传输的因素无非是传输的延迟和包的丢失.Ad hoc网络拓扑结构的动态变化使得实时业务的服务质量(QoS)更难得到保障.包的丢失不仅会造成包的错误,还会为后继的包的传输带来错误[1].当今适用于Adhoc网络的路由协议都是针对大规模的Ad hoc网络,并且都趋向于减少路由开销,相应的带来很多影响数据实时性的弊端.本文会分析找出这些弊端的来源并加以改进,提出一个简化的实时DSR协议-MRDSR.仿真实验证明,MRDSR降低了传输的丢包率,降低了点到点的延迟.     

一种以太网兼容的综合话音/数据传输协议

本文提出一种与现有以太网兼容的综合话音/数据协议.描述了协议模型及实现方法.并用PASCAL语言在IBM-PC机上模拟研究了该协议的性能.模拟结果表明,该协议能满足话音的实时要求,性能良好,且数据传输性能没有明显下降.协议克服了以太网传输话音延迟不确定的缺点.     

Maximum allowable delay bounds of networked control systems

This paper proposes a new method to obtain a maximum allowable delay bound for a scheduling of networked control systems. The proposed method is formulated in terms of linear matrix inequalities and can give a much less conservative delay bound than the existing methods. A network scheduling method is presented based on the delay obtained through the proposed method, the bandwidth of a network is allocated to each node and the sampling period of each sensor and controller is determined. The presented method can handle three types of data (periodic data, sporadic data, and message) and guarantees real-time transmission of periodic and sporadic data, and minimum network utilization for non-real time message.     

Integrated voice and data network

A bus-structured local area communications network unidirectional bus system, over which packets are broadcast. Stations are connected to the communications channel by means of three passive taps. The multiple-access protocol is an extension of the register-insertion scheme used for loop networks; it is extremely efficient and guarantees that the packet access delay is less than a known maximum. Message-based priority functions can be introduced with a minimum overhead. The channel-access protocol allows an efficient integration of real-time traffic, such as packetized voice, with bursty data traffic. Simulation results quantitatively demonstrate the protocol performance.     

基于改进UDT协议的实时视频传输

提出了一种基于改进UDT协议实时视频传输的协议算法,研究了使用该种改进协议进行实时视频传输的效果及性能,并与使用UDP协议和UDT协议进行实时视频传输进行了对比,发现使用UDP协议传输视频质量较差,会出现花屏的现象,使用UDT协议传输延时较大,对实时视频传输来说是不可接受的.因此需要对UDT协议做出改进,使得其在传输实时视频的时候可以有一个较好的表现.     

一种基于LEACH的低延迟和低功耗的WSN分簇算法

针对经典分簇LEACH协议的不足,提出了低延迟、低功耗和网络能耗均匀的改进算法。该算法主要从两个方面对LEACH进行了改进:在稳定数据传输阶段采用CSMA机制,降低了数据传输延迟;在能量均衡和能耗方面,混入小部分初始能量高的高级节点,在簇头选举阶段首先对节点进行能量感知,并综合考虑节点剩余能量和平均能量,从而延长了网络的生命周期。文中首先对LEACH协议进行简单介绍,利用平均周期法对LEACH中使用的CSMA机制进行分析,从而得到了改进算法的延迟计算方法;然后对改进算法的数据传输阶段的能耗和算法复杂度进行分析,并对改进算法的簇头选举阈值的计算进行讨论;最后对改进算法的数据传输阶段的延时和功耗进行建模分析,并利用MATLAB进行仿真对比。仿真结果显示,改进算法使得第一个节点死亡的时间延长了31%,全部节点死亡的时间延长了24.7%,并且网络能耗更加均匀,因此,该算法有效地解决了LEACH中的热区问题,改进了实际WSN应用中节点集中死亡带来的区域信息缺失问题。相比于LEACH,改进算法的数据传输延迟平均降低了78.6%,保证了WSN应用中数据的实时性,因此改进算法在延迟、生命周期、网络能耗均匀性以及吞吐量等性能上都得到了优化提升。