具有确定等待时间的实时介质访问方法的研究

文章介绍了一种基于轮询的网络介质访问方法,以解决在工业等实时系统中工作站含有两类数据帧的传输问题,即实时帧与非实时帧,其中实时帧可以被保证具有确定的等待时间上界。工作站用混合服务策略传输两类帧,即用穷尽式服务策略传输实时帧,用k-有限式服务策略传输非实时帧。文章研究了服务参数对于网络性能的影响,同时推导了实时帧等待时间上界的表达式,并经过了仿真试验的验证。     

基于介质访问控制的智能建筑工业以太网协议设计

针对现有智能建筑局域网协议不能满足服务质量需要的问题,提出了一种基于介质访问控制协议的智能建筑工业以太网设计方案。分析了实时帧的最大等待时间,运用OPNET软件构建了智能建筑无线局域网的仿真模型。仿真结果证明,本方案具有更好的性能,能够较好地解决现有智能建筑工业存在的问题。     

导弹数字舵机多通道信号转换及传输系统设计

针对全数字电动舵机无法直接使用传统的模拟信号及数据传输过程中丢帧、串帧、等待时间过长等问题,设计了一种基于DSP的多通道信号转换及传输系统,该系统采用片外AD及DA转换器实现信号转换,并针对传统通信算法存在的弊端,提出新的方法,实时配置FIFO中断等级,实现存在扰动情况下的无丢帧、无串帧通信,且执行时间37μs,提高了系统的稳定性、实时性。     

面向工业的实时以太网方案--Ethernet Powerlink

1 绪论 1.1 以太网的局限性 实时性通常要求通讯行为是确定性的,即应该可以计算数据安全传输的时间,保证数据帧在确定的时间内到达。Ethernet采用CSMA/CD(带有冲突检测机能的载波侦听多重访问协议)访问方式呈现出以太网的一个基本问题:网络上的各工作站对总线“监听”以确认总线是否空闲,如果空闲,它们就开始发送数据。如果两个工作站同时试图发送数据,冲突就产生了。在这种情况下,访问机制首先确保工作站停止传输数据,而后,根据预定义的随机选择算法,工作站再次尝试发送数据。这个过程一直重复直至冲突消失。上述的机制保证了数据的安…     

IEEE 802.15.4簇树网络实时通信中的冲突避免

无线簇树网络可以支持实时、确定的通信活动,但由于实际应用中的设备间位置关系,会产生簇间通信冲突,从而影响系统的实时性能。基于IEEE 802.15.4标准,本文系统地研究簇树网络中实时通信的冲突问题,提出避免簇间超帧冲突的算法。具体实例分析表明,该算法可以解决无线簇树网络实时通信中的冲突,并可以提高整个网络的通信性能。     

一种提高PCF中非实时数据传输性能的方案

论文提出一种PCF的改进方案VPCF,提升竞争阶段非实时数据的传输性能。站点在无竞争阶段被轮询时向点协调者捎带将在竞争阶段传输的帧的退避计时器值;点协调者通过比较退避计时器值预见站点间的冲突并告知站点,采用一种称为虚冲突的机制避免站点冲突的发生。仿真表明,VPCF在不影响无竞争阶段实时数据发送的前提下减少了竞争阶段的冲突次数,提高了非实时数据的吞吐量。     

自组网中一种基于显式通知的信道接入协议

提出一种基于显示通知的信道接入协议.通过采用发送CCS帧的方法通知竞争失败的节点进行适时通信,能有效降低退避节点盲目等待时间,同时也减少了隐/显接收终端造成报文冲突丢弃的概率.仿真结果表明,该协议能有效地提高自组织网络的吞吐量、公平性和业务流的稳定性能.     

非强占有限优先权M/G/1排队系统

针对部分数据帧有完全优先权发送的计算机网络数据服务系统存在的网络拥塞风险问题,提出了一种非强占有限优先权M/G/1排队系统模型的方法。该系统模型引入控制完全优先权的参数n,使得数据帧的完全优先权变成有限优先权,考虑了不同优先级队伍之间的公平性,降低了计算机网络数据服务系统拥塞的风险,使得网络系统在有限优先权下有较好的稳定性。在模型研究中,运用全概率拆解方法获得各级队伍平均等待时间、平均逗留时间和平均队长的理论结果。对模型采用Matlab 2010a软件实验仿真,实验得到的各级队伍平均等待时间和理论平均等待时间的平均绝对误差为0.951%。实验中,有限优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值显著小于完全优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值。实验结果表明对非强占有限优先权M/G/1排队系统模型研究的理论结果是正确的,该模型具有更稳定的系统特性。     

华胜工作站——中国计算机工作站的先驱

一、前言 70年代,Xerox公司的一批专家在对下一代计算机构思时提出了目前工作站的基本思想,即能使用户独占高性能资源,并使用户能相互通信。到70年代末80年代初,由于小型机上运行的程序量日益增大,多用户状态等待时间长且等待时间无规律,微机又不能满足高性能的要求,加上硬件技术已发展到一定的水平,工作站的思想便得到了实现和迅速发展。到80年代后期,工作站的性能早已超过了在工作站发展之初公认的3M指标(1MIPS的运算性能、1M象素的显     

基于RL-ARM的嵌入式以太网与串口通信系统设计

针对无人机飞控系统半物理仿真实验中需要对串口进行扩展的问题,系统采用主控制器LPC1768设计了基于以太网方式的串口扩展,完成了4个串口与以太网之间的双向通信,且串口接收支持帧头+帧长、帧头+帧尾和帧长+帧尾3种智能通信方式。软件设计中利用RL-ARM实时库实现了与PC之间的UDP协议通信。结果表明,采用此方案可以使系统具有实时、可靠和成本低的特点。     

TD-SCDMA集群系统中基于分组的随机接入策略

在用户接入强度大时,容易产生碰撞导致随机接入失败.针对这个问题,提出一种基于分组的随机接入策略.该策略将用户分为若干组,若干子帧组成一个超帧,用户进行随机接入时,在超帧对应子帧上发送上行同步码,在此基础上,为不同组别用户设定不同优先级.与一般不分组的情况进行对比,基于分组的随机接入策略提高了用户接入成功率,基于优先级的...     

基于时隙侦听的无线纳米传感器网络接入机制

针对太赫兹无线纳米传感器网络节点处理能力弱,功耗低的问题,提出了一种基于时隙侦听的传感器节点接入方案.将时间划分成等长的帧,主控节点通过发送帧同步信号实现整个网络所有节点的帧同步.当传感器节点出现发送数据请求时,通过侦听每个时隙,寻找一个空闲时隙发送数据,省去了主控节点与接入节点间控制信息的交互,具有简单、易于实现的优点.优化了帧周期设定,并提出了一种避冲突方法.仿真结果显示:方案可以在冲突概率较低的同时,实现高数据吞吐量.     

A CSMA/CD compatible MAC for real-time transmissions based on varying collision intervals

This paper suggests a CSMA/CD compatible MAC protocol for real-time transmissions in a shared Home or Small Office Local Area Network. The new MAC is based on the distributed assignment of special TAG numbers to the stations transmitting real-time traffic. These TAG numbers determine a Round Robin order of transmissions among the real-time stations. They also help in resolving collisions among real time stations by setting the length of the Jam signal, transmitted in case of a collision, to be a function of the TAG number. In a collision the station with the highest TAG number, and so with the longest Jam, is persisting with its Jam transmission for the longest until all the other stations defer. Thus, the collision terminates and the longest persisting station can transmit its packet successfully. The new protocol enables stations implementing the IEEE 802.3 MAC standard to transmit on the same network with stations implementing the new protocol. After introducing the protocol, we compute an upper bound on the access delay that the protocol guarantees and prove the correctness of the distributed TAG assignment procedure. Finally, we simulate the protocol in a network consisting stations implementing the new protocol together with stations implementing the standard IEEE 802.3 MAC. We show that the access delays of the stations transmitting real-time traffic are indeed bounded as predicted.     

一种基于可能碰撞集的碰撞检测方法

为了提高虚拟环境中碰撞检测的实时性和有效性,提出了一种基于可能碰撞集的碰撞检测方法.该方法首先通过预测环境中刚体在当前帧和下一帧之间的可能运动轨迹来构建一个各边与世界坐标系各坐标轴平行,且包围该运动轨迹的包围盒;然后利用空间平铺技术来快速检测与某一平铺单元同时相交的轨迹包围盒,即可得到当前帧的可能碰撞集;接着对可能碰撞集中的刚体对进行最早碰撞时间tmin的求解,并根据tmin进行排序;最后只对具有最小tmin值的刚体对进行碰撞检测.仿真试验结果表明,与目前已有的碰撞检测算法相比,该方法简单、快速,不仅可以有效解决多个刚体环境中碰撞发生的次序问题,同时,该方法还能保证碰撞检测的完整性和唯一性.另外,理论和实践也证明了该方法的正确性和有效性.     

On algorithmic rate-coded AER generation

This paper addresses the problem of converting a conventional video stream based on sequences of frames into the spike event-based representation known as the address-event-representation (AER). In this paper we concentrate on rate-coded AER. The problem is addressed as an algorithmic problem, in which different methods are proposed, implemented and tested through software algorithms. The proposed algorithms are comparatively evaluated according to different criteria. Emphasis is put on the potential of such algorithms for a) doing the frame-based to event-based representation in real time, and b) that the resulting event streams resemble as much as possible those generated naturally by rate-coded address-event VLSI chips, such as silicon AER retinae. It is found that simple and straightforward algorithms tend to have high potential for real time but produce event distributions that differ considerably from those obtained in AER VLSI chips. On the other hand, sophisticated algorithms that yield better event distributions are not efficient for real time operations. The methods based on linear-feedback-shift-register (LFSR) pseudorandom number generation is a good compromise, which is feasible for real time and yield reasonably well distributed events in time. Our software experiments, on a 1.6-GHz Pentium IV, show that at 50% AER bus load the proposed algorithms require between 0.011 and 1.14 ms per 8 bit-pixel per frame. One of the proposed LFSR methods is implemented in real time hardware using a prototyping board that includes a VirtexE 300 FPGA. The demonstration hardware is capable of transforming frames of 64/spl times/64 pixels of 8-bit depth at a frame rate of 25 frames per second, producing spike events at a peak rate of 10/sup 7/events per second.     

基于CSMA/CD的改进调度算法研究

针对共享式网络中采用CSMA/CD(带有冲突检测的载波侦听多路存取)的通信技术易出现时延的缺点,提出改进的预先呼叫的CSMA/CD调度算法,根据矿井监控系统的特点,实现矿井监控系统中分站节点输出调度.算法的核心是将分站节点编号分组,各组分配载波监听信道闲次数,按照组呼叫输出形式,组内载波侦听到闲的次数满足预先设定的次数时发送,否则不发送,在监控主机接收到上一组的组内倒数第二个信息时,向下一组发送信息,使下一组处于载波侦听状态.实验表明改进的CSMA/CD调度算法解决了CSMA/CD算法存在的信道争用和信息碰撞造成的时延且影响通信实时性的问题.     

Performance evaluation of the parallel processing producer–distributor–consumer network architecture

The CSMA/CD access method is no longer invoked in switched, full-duplex Ethernet, but the industrial protocols still take the presence of the method into account. The parallel processing producer–distributor–consumer network architecture (ppPDC) was designed specifically to actively utilize the frame queuing. The network nodes process frames in parallel, which shortens the time needed to perform a cycle of communication, especially in cases when frame processing times within the nodes are not uniform. The experiments show that the achievable cycle times of the ppPDC architecture are an order of magnitude shorter than in the well-known sequential PDC protocol.     

浅谈在Linux系统中以太网数据帧的监听与分析

以太网数据传输通过广播实现,在同一网段的所有网卡事实上都可以访问在共享的物理介质上传输的所有数据。但在系统正常工作时,一个合法的网络接口应只响应两种数据帧:一是帧的目标MAC地址与本地MAC地址相符;二是帧的目标地址是广播地址。若要监听所有流经网卡的数据帧,当用于监听的主机连接在共享型以太网集线器上时,采用"混杂"模式可以监听到同一冲突域上传输的数据帧;但当监听的主机连接在交换机上时,可以利用交换机的端口镜像(Port Mirroring)功能实现监听。