粒子群算法在优化PROFIBUS总线中的应用

针对PROFIBUS在煤矿井下应用中存在的问题,分析了PROFIBUS现场总线协议结构,建立了PROFIBUS总线基于随机动态产生高优先级信息的发送时延模型,采用改进的粒子群算法优化目标令牌循环时间的选取,降低了通信网络高优先级信息的发送延迟,使其符合PROFIBUS网络实时性的要求。     

粒子群算法在优化PROFIBUS总线中的应用

针对PROFIBUS在煤矿井下应用中存在的问题,分析了PROFIBUS现场总线协议结构,建立了PROFIBUS总线基于随机动态产生高优先级信息的发送时延模型,采用改进的粒子群算法优化目标令牌循环时间的选取．降低了通信网络高优先级信息的发送延迟,使其符合PROFIBUS网络实时性的要求。     

综合业务网中FDDI协议优先级控制准公平性探讨

对FDDI优先级协议进行了改进,既尽可能保证高优先级信息的发送,又防止出现低优先级信息（特别是优先级最低信息）长时间得不到发送的局面。模拟实验验证,改进的FDDI协议能够满足综合业务数字网优先级准公平性要求。     

综合业务网中IEEE802.4优先级控制准公平性探讨

令牌总线介质访问协议提供了选择优先级的机制,优先级机制的功能是把网络信道首先分配给优先级较高的信息帧,而当高优先级帧足够发送时,才发送优先级较低的帧。通常信息帧优先级分为4个级别。考虑到综合业务高负载的特点,需要对IEEE802.4优先级协议进行改进。其出发点是既要尽可能保证高优先级信息的发送,又防止出现低优先级信息(特别是优先级最低信息)长时间得不到发送的局面。该文提出的策略,比较合理地解决了这一问题。其实质是在合理范围内牺牲高优先级业务的服务质量,适当换来部分提高低优先级业务的服务质量。模拟实验验证,该文改进的IEEE802.4协议是适合于综合业务数字网优先级控制的。     

基于队列长度的VANETs广播协议

车载自组织网络中,紧急信息的优先级高于服务信息。当节点接收到紧急信息后就会抑制服务信息的发送,造成紧急信息与服务信息之间发送不公平。针对这一矛盾,提出一种基于缓存队列长度的广播协议(BQLP),该协议通过数据包缓存队列长度来调整信息发送的优先级,缓存队列长度越长,节点发送信息的优先级就越高,从而避免因缓存队列过长而引起的数据丢包。仿真结果表明,BQLP协议不仅提高了数据包和节点的接收率,而且降低了数据包传输延时。     

一种新型战术数据链MAC协议

针对Link-16数据链无法满足未来战争中为实现移动目标精确打击而提出的时敏信息可靠传输要求的问题,提出一种基于多信道优先级统计(MCPS)的MAC协议。MCPS协议将不同优先级业务发送的门限阈值与反应信道忙闲情况的信道占用统计值作为判定数据包是否能够发送的条件,从而极大降低信道冲突,同时保证数据发送的实时性。仿真结果表明,随网络节点增多,Link-16数据链延时急剧增大,而MCPS协议的端到端延时恒定在3～4毫秒内;随着网络业务量增大,Link-16系统吞吐量无法承载持续增大的业务量而导致严重的丢包率,MCPS协议则能够满足高业务量网络的要求,并保障数据包一次发送的成功率不低于95%。     

基于轮询方式综合业务总线LAN的优先级控制

为了保证话音、视频、数据等综合业务在计算机网络通信中的服务质量QOS,需要解决优先级控制问题。为此,在保证高优先级帧尽可能优先发送,同时适当兼顾低优先级,特别是最低优先级帧发送的前提下,首次提出了“改进型轮询方式”,从而扩展了轮询介质访问方式在综合业务总线LAN中的应用。模拟实验表明,改进后的协议提高了综合业务总线LAN的QOS。     

关于动车通信网络高可用性无缝冗余研究仿真

动车启动运行期间,其通信网络应该具备高速度、高吞吐、且可靠的数据传输性能,为了改善现有通信网络存在的数据传输缺陷,提出了关于动车通信网络的高可用无缝冗余传输协议.考虑到数据报文传输的高可用性,采取主从热备机制的冗余设计,同时采用双层通信拓扑ETB和ECN对传输报文进行处理.考虑到所有传输数据间存在的优先级问题,以及实时性要求与重要程度,设计了优先级调度策略,根据数据的优先级区别处理,优先级高的数据采用并行快发送,优先级低的数据采用串行慢发送,由此把带宽与时间让给重要数据.另外,协议在传输报文的尾部加入了冗余参数,利用其包含的网络标志决定其路由拓扑,从而达到冗余设计的目的 ;采用冗余参数包含的序列码判定报文的有效性,并确定抛弃窗口,从而达到网络的高可用.通过实验分析,验证了提出的高可用无缝冗余协议能够快速实现大量异构数据的网络实时传输,并且高可用与冗余设计显著提高了动车通信网络的可靠性.     

支持QoS保障的Ad hoc网络多信道MAC协议

提出了一种提供QoS保障的多信道MAC协议,该协议把不同种类业务划分优先级和帧 间隔时间,以保障优先级高的数据较早接入信道,同时把高层数据按目的地址的不同建立发送链表,采用自动重传技术,实现数据信道上连续的帧交换过程.仿真结果表明,该方法大大提高了数据信道利用率,改善了系统性能.     

IEEE 802.11支持QoS区分服务的性能优化

基于IEEE 802。11 p-persistent协议模型的研究,对一种近似优化条件在多优先级业务网络条件下的适用性进行了证明。应用该近似优化条件,提出了一种适用于IEEE 802。11 QoS区分服务支持的自适应优化算法QATC (QoS-supporting adaptive transmission control)。算法利用信道侦听信息实时优化调整各优先级业务的发送概率,更新相应的协议参数,实现信道利用率的提高和系统性能的增强。QATC算法不需要估计各优先级业务的节点数量,并且拥有     

一种支持业务优先级的卫星网络信道动态接入策略

针对远程作战飞机接入卫星信道的业务具有优先级且高优先级业务存在突发性影响信道利用率与吞吐量的问题,提出了一种支持业务优先级的卫星网络信道动态接入策略。该接入策略通过引入认知无线电技术构建频谱池以共享信道,设置高优先级业务透明接入信道的同时通过预留信道保证低优先级业务成功接入信道,未接入信道的业务采用排队模型等待接入。仿真结果表明,该策略能够高效地保证高优先级业务接入信道的成功率,有效降低接入时延;同时较好地减小高优先级业务的突发性对低优先级业务接入的影响,有效地提升了卫星信道的综合利用率,降低了低优先级业务的接入时延,保证了低优先级业务接入卫星网络的吞吐效率。     

802．11 WLAN区分服务机制及其性能分析

针对无线Ad Hoc网络不能区分数据流优先级的问题,提出一种基于802.11DCF退避算法的改进机制,该机制通过减少高优先级数据流的MAC层重传次数,使发送高优先级数据流（如实时数据流）的节点更容易连接信道,高优先级数据流占有更多带宽资源,从而减少传输时延。分析结果表明,该算法能有效提高高优先级数据流的传输性能。     

WiMAX Mesh网络中一种分布式时隙分配算法

提出了一种基于资源预留的WiMAX Mesh网络支持QoS的微时隙动态分配算法。通过区分数据流优先级的方式将业务分为高优先级业务和低优先级业务两类,对高优先级的业务在每帧中预留一定的微时隙作为分配高优先级业务的时隙,预留时隙大小可以根据网络时隙使用状态动态地进行调整。仿真表明该算法在满足高优先级业务QoS的同时兼顾业务的请求失败率与时隙的利用率,降低了分组的平均时延。     

面向现场级工业无线网络混合流量分级调度的时隙分配策略

工业无线传感网络在关键位置监测和控制系统中发挥着越来越重要的作用. 然而复杂工业现场混合关键流量共存, 无法满足关键数据传输低时延和高可靠性要求, 突发流量会导致网络时延大幅抖动甚至网络拥塞, 给工业生产造成严重的后果. 针对上述情况, 本文提出了流量分区超帧架构, 考虑到设计复杂度和应用场景需求设计了R-MAC(时隙预留接入协议)和C-MAC(时隙争用接入协议). 上述两种协议以帧抢占的方式保障突发流量的实时接入, 采用了不同的重传机制提升周期性高优先级数据传输的可靠性. 最后本文对两种协议进行了评估, 与实时工业无线传感网络WirelessHART相比, 限定了突发流量的最差接入时延上界, 实现了多优先级流量服务差异化, 提升了高优先级流量的平均成功接入率.     

Priority shaping of source traffic in ATM B-ISDN

A source traffic shaper based on prediction of the behaviour of the ATM B-ISDN access policer is discussed. Using this approach, it is possible, within a policed virtual circuit, to reduce both loss and delay of the high-priority cells at the expense of delay of the low-priority cells. The priority-based traffic shaping is beneficial for sources generating cell streams with differing service requirements, e.g. multimedia sources.     

PROFIBUS通信性能测试与参数设置分析

PROFIBUS现场总线协议的实时性是评价其性能的关键因素,因此,如何研究和计算实时性能参数显得尤为重要. 针对这一问题,在对PROFIBUS总线存取协议深入分析的基础上,设计了基于PROFIBUS-DP通信性能测试平台. 通过测试平台分析和计算了包信息率、传输效率、网络平均利用率、网络吞吐量、传输延迟和令牌循环时间等实时性能参数,并给出了总线循环时间与主站个数及报文数量之间的关系之间的关系,从而定性定量分析了PROFIBUS-DP现场总线的实时性能.     

Backbone networks using rotation counters

We use simulations to evaluate the performance of an RCP ring network for network interconnection. The RCP (Rotation Counter Protocol) is a token ring protocol that has in its token a special field for counting down of the number of packets transmitted in one cycle. By correlating the queuing performance of each station through the counter, the delay of the high-priority data can be made almost independent and the delay jitters made small, Thus, RCP can be utilized in real-time control environment or integrated services environment. The performance of the backbone networks is investigated, using voice and data integration; the performance measures are mean voice delay, delay jitters, and mean data delay. Various buffering schemes for voice packets are compared. The effect of asymmetric data load is examined, and RCP is found to be capable of minimizing the loading effect of one station to the other     

无线Mesh网中具有QoS保障的MAC算法

(中南民族大学电子信息工程学院,武汉 430074)