EPA的实时性能分析与计算

文章在深入分析EPA网络周期数据传输原理的基础上,讨论了周期数据在EPA网络的端到端传输过程及在端点的处理过程中的通信延迟构成,并以一个典型的微网段构成的EPA网络为例,对EPA网络的周期数据通信延迟进行了定量计算,从而得出EPA网络所能达到的实时性指标,并指出了改善EPA网络实时性能的措施。     

一种基于EPA的控制系统的设计和实现

首先介绍了EPA功能块及链接对象定义,其次描述了功能块与EPA通信栈的通信,然后描述了通过组态软件进行组态的过程,最后通过对系统的控制与监视,证实了功能块在分布式现场设备中的有效性及灵活性.     

基于原因估计和继承传播计算启发函数值的搜索算法—EPA算法

低灵敏度最优问题区别于一般的最优问题:总体最优性、局部满足性,本文针对它的特点给出了一个启发式搜索算法——EPA算法。它以A算法的基本思想为基础,并吸收回溯类算法的处理策略,运用最好优先结合回溯策略选择扩展节点,基于局部指标函数值增量的原因估计和启发函数值的继承传播实现对启发函数的多次修正计算。     

基于EPA通信标准的OPC服务器的设计

研究了OPC技术规范和数据访问规范,分析了OPC服务器的开发工具SmartOPC生成的程序结构.研究了工业以太网标准,编制了EPA标准的通信服务程序,利用SmartOPC开发了支持EPA通信标准的OPC服务器,实现了组态软件与EPA设备通过OPC服务的连接.用组态王软件作为OPC服务器的客户端验证了OPC服务器工作的正确性.     

基于Linux的EPA无线通信卡的实现

阐述了基于Linux的EPA无线通信卡的实现过程，成功地解决了IO模块控制卡与其之间的通信问题，从而为实现了基于无线局域网的EPA网络控制系统研发提供了可靠保证。同时进行了简单测试，实验证明测试系统运行效果良好，达到了预期目标。     

基于EPA标准的执行机构产品开发

介绍了基于EPA标准的执行机构的工作原理，详细介绍了EPA通信卡的硬件设计，并阐述了基于模块化的软件设计，主要包括EPA用户应用程序、EPA协议栈软件和硬件驱动等主要模块。从而使执行机构具有基于EPA标准的工业以太网通信能力，同时利用EPA标准的多信息传输能力，实现了执行机构的远程组态、远程标定和远程故障诊断等功能，达到了执行机构设备智能化、数字化和网络化的目的，具有广阔的应用前景。     

基于TETRA的可视化无线调度系统设计与开发

为了满足城市无线政务网用户的指挥调度需求,本文提出了一种基于TETRA数字集群共网的可视化无线调度系统的设计思路,详细介绍了系统的技术架构和实现方案,并对系统所涉及的关键技术进行了分析阐述。     

一种基于延迟抢先的消息最大响应时间算法

分布式实时系统是实时系统的一个重要研究方向，有着广泛的应用背景，消息最大响应时间的定量分析是该研究方向中的一个关键问题，在深入分析国内外相关研究的基础上，针对采用TDMA协议的分布实时系统提出了一种基于延迟抢先的消息最大响应时间算法，解决了现有消息最大响应时间算法存在的正确性问题，对消息的最大响应时间做出完整、精确的分析。     

EPA通信卡数据掉电保护的研究与实现

针对EPA通信卡的特点,讨论了EPA通信卡掉电保护的数据类型和保存时机,介绍了EPA通信卡的硬件结构以及Flash的划分,提出掉电保存与恢复的具体方案,并实现了相应的掉电保护程序.该方案已经在数种EPA智能仪表中得以应用,应用表明该方案能有效地实现对EPA通信卡中的现场数据的保存和恢复.     

EPA调度算法信道利用率分析及仿真

分析EPA微网段中EPA通信调度管理实体的调度原理,讨论EPA通信调度算法的信道使用效率,并给出在一定条件下,周期数据传输阶段的信道利用率和非周期数据传输阶段的信道利用率。通过理论推导得出上限值及下限值。根据OPNET Modeler创建EPA仿真模型,证明EPA调度算法的信道利用率能够达到理论值的最大值与最小值,验证了理论推导结果的正确性。     

一种用于无线网络中实时业务的跨层调度算法

就同时包含了有线链路和无线链路的异构网络上的实时应用,提出了一种满足其端到端服务质量(QoS)需求的无线网络MAC(media access control)层调度算法(real-time cross-layer scheduling algorithm for real-time application,简称RTCLA).该算法采用跨层的思想,结合了自适应调制编码(adaptive modulation and coding,简称AMC)技术和选择性自动请求重传(selective repeat-automatic repeat request,简称SR-ARQ)技术,在满足应用的系统误包率(packet error rate,简称PER)要求、尽可能减少基站中等待超时分组数目的前提下,提高系统吞吐性能和频谱利用率.通过仿真来验证算法分组超时率、平均系统有效吞吐率和公平性3个方面的性能,并与改进的比例公平算法(modifiedpro portional fair,简称MPF)、最早到期优先(earliest deadline first,简称EDF)和改进的最大加权延时优先(modified largest weighted delay first,简称M-LWDF)等3种广泛使用的算法进行了比较.仿真结果还表明,综合考虑实时应用的严格时延要求和无线网络资源稀缺以及信道的时变特性,RTCLA更适合于对时延敏感的实时应用,尤其是分组超时率性能方面表现突出.此外,仿真结果还表明,RTCLA在稳定性方面的表现与其他3种算法基本相同.     

一种新颖的无线网状网的混合调度策略

提出一种新颖的时分复用与最大调度的混合调度算法,解决了单信道无线网状网中,当同一时刻待传输链路突增时,信道竞争冲突加剧,网络容量显著下降的问题.算法根据链路与系统子时隙染色,使每条链路都有唯一系统子时隙相对应,链路在同色子时隙上实现时分复用调度;在异色子时隙空闲时,实现链路的最大调度.此算法具有时分复用和最大调度两种调度算法的优点.文中利用李雅普诺夫稳定性定理证明了算法的效率比率.仿真结果表明,该算法下的网络容量有明显提升.     

支持QoS的无线Mesh网络协同分布式调度算法

无线Mesh网作为下一代宽带无线通信网络的关键技术之一受到越来越多的关注.针对现有无线Mesh网MAC层调度算法的不足,提出一种基于TDMA模式的支持QoS的协同分布式调度算法(CDS-QoS:Coord inated Distributed Schedu ling-Quality of Service).算法的核心思想是在本次发送控制消息的同时预测下一次发送的时机,并告知其他节点,在预测的同时保证节点的QoS,对不同业务流进行有区分的调度.实验结果表明,CDS-QoS算法具有较高的时效性,并且能够有效保证不同多媒体业务的QoS.     

多跳无线 Ad hoc网络的分布式公平调度算法

为兼顾无线Ad hoc网络信道资源的公平利用及网络吞吐量,提出针对多跳无线Ad hoc网络的分布式公平调度算法。该算法采用链路竞争图说明网络中各子流的竞争关系,通过着色算法得到最大无竞争流的集合,通过邻居节点之间的信息交换得到局部(本地)流的信息,而无需全局流的信息交换。实验模拟结果表明,该算法可以在保证Ad hoc网络中各流公平性的同时,有效提高网络资源的利用率。     

基于任务调度的无线网贪婪信道分配算法

针对无线网络链路干扰问题,综合借鉴多处理器任务调度算法提出了一种贪婪信道分配算法,为所访问的无线网链路甄选出干扰最小的信道,并且证明了本算法的近似比率为2-1/k,其中为k为可用的正交信道数,算法复杂度为O（|E|2）。为了验证本文算法的可行性和有效性,将本文所提出的贪婪算法与随机信道分配算法和按序信道分配算法进行了实验对比。仿真结果表明：本文所提出的贪婪算法的整体性能优于其他两种算法,并且贪婪算法得到的最大干扰和平均干扰归一化值随着可用正交信道数的变化趋势较其他两种算法稳定。从而验证了本文算法能有效的降低链路干扰,一定程度上可以提升网络吞吐量。     

无线网络冲突感知广播调度算法*

文章在协议干扰模型下,通过证明、计算、仿真实验等方法,提出了一个冲突感知广播调度算法（简称CBS算法）,以解决无线网络中的广播调度延迟问题。研究结果表明,CBS算法能够保证节点在广播调度过程中不会相互干扰,避免冲突产生;只需发送少量消息,就能完成网络广播调度;能够同时调度广播树中多个层的节点进行传输,有效地提高了网络信道的利用率。仿真实验结果表明,CBS算法能在较短的时间内完成广播调度,有效地降低了广播延迟。     

一种无线传感器网络空间重用TDMA链路调度算法

本文研究了无线传感器网络最小空间重用链路调度(MSRLS)模型,给出了该模型的形式化描述,并在此基础上提出一种求解一般网络下MSRLS问题的集中式近似算法MSRLS-C。该算法同时考虑了无线传感器网络带宽需求分布和通信过程中的无线信道干扰,更适合真实网络。通过理论分析和实验对该算法的性能进行了论证和比较。     

嵌入式异构环境下任务调度算法的研究

高效的任务调度是提升系统性能的关键因素之一。讨论在任务异构和通信速度差异的Fork-join型嵌入式环境下,独立任务的调度问题,提出新的分配调度方案,选取负载最小的处理节点进行分配,实现节点间的负载均衡,且满足任务的响应时间和处理节点数目最小化的要求。基于方案,构造一个以任务的平均响应时间驱动的启发式算法:ARTDHA(Aver-age-Response-Time-Driven Heuristic Algorithm)。仿真实验表明,算法更符合复杂的嵌入式异构环境,能更好满足系统的时间特性、最小化资源的开销,同时任务的调度时间要优于FCFS(First Come First Serve)算法。     

基于优先级分类的工业无线网络确定性调度算法

确定性调度技术对于工业无线网络数据的实时性和确定性传输有着重要意义.本文针对工业无线网络数据流本身存在优先级分类属性的情况, 基于多信道时分多址接入(TDMA)技术, 在分析高优先级数据流对低优先级数据流造成的链路冲突延时和信道竞争延时基础上, 对网络进行调度预处理, 进而排除参数不合理的网络, 并向网络管理者反馈.对于通过预处理的网络, 调度算法优先为高优先级数据流的链路分配时隙和信道资源, 而对属于同一类优先级的数据流, 提出一种基于比例冲突空余时间的调度方案, 在满足可调度性条件的前提下, 根据各链路的比例冲突空余时间值从小到大依次分配时隙和信道资源.实验结果表明, 所提出的调度算法可以取得较高的网络调度成功率.     

一种无线传感器网络链路调度模型与算法

研究无线传感器网络最小空间重用链路调度（MSRLS）模型,提出一种求解一般网络下MSRLS问题的分步式近似算法MSRLS-D。该算法同时考虑无线传感器网络带宽需求分布和通信过程中的无线信道干扰,更适用于真实网络。通过理论分析和仿真实验,对该算法的性能进行论证和比较。