容迟容断网络中基于拓扑的双时隙路由算法

在公交车载网络等类型的容迟容断网络中,可以依靠全部或者部分网络拓扑信息进行路由计算.提出一种基于拓扑信息的双时隙路由算法.该算法将网络周期离散为时隙,计算路由时,采用当前时隙和下一时隙(即双时隙)内均有效的路径作为候选路径,从而保证多数业务在链路失效前完成转发.以传输延时和延时抖动率为依据,从当前和下一时隙内均有效的路径中优选路径,以容忍可预测的链路中断;通过提供备用路径,以容忍不可预测的链路中断,保证传输的可靠性和稳定性.对上述算法进行了仿真实现和性能分析,结果表明,该算法能容忍链路中断,报文递交率较高,平均传输延时较低.     

A routing algorithm for industrial wireless network based on ISA100.11a

ISA100.11 a industrial wireless network standard is based on a deterministic scheduling mechanism.For the timeslot delay caused by deterministic scheduling,a routing algorithm is presented for industrial environments.According to timeslot,superframe,links,channel and data retransmission of deterministic scheduling mechanisms that affect the design of the routing algorithm,the algorithm selects the link quality,timeslot delay and retransmission delay as the routing criteria and finds the optimum communication path by k shortest paths algorithm.Theoretical analysis and experimental verification show that the optimal paths selected by the algorithm not only have high link quality and low retransmission delay,but also meet the requirements of the deterministic scheduling.The algorithm can effectively solve the problem of packet loss and transmission delay during data transmission,and provide a valuable solution for efficient data transmission based on determinacy.     

复杂供应链网络资源传输数据自动调度方法

为了解决传统方法实时性较差、公平性极低、容易造成复杂供应链网络崩溃,以及无法有效调度拥塞情况下数据,导致调度性能下降的问题。研究了一种新的复杂供应链网络资源传输数据自动调度方法。分析了传输数据过程中出现数据包乱序现象的原因,发现在复杂供应链网络出现拥塞的情况下,拥塞部分和网络路由部分会出现很大的改变。针对拥塞部分进行调度时,对数据传输过程中拥塞状态下数据调度问题进行描述。结合公平性考虑,通过粒子群算法进行求解。针对路由部分进行调度时,考虑带宽预测与前向传输时延。对各子路径接收端成功接收数据包数量进行预测,依据子路径往返时延,完成对子路径的排序,按照顺序调度数据传输。在出现丢包情况时,通过最大ssthresh优先法对丢包重传路径进行选择。结果表明:所提方法可动态自适应调度不同路径的传输数据,分配比率相对稳定;接收缓存空闲空间变化较少,乱序数据包数量明显降低,拥塞窗口数量最低;公平性因子值明显低于其他方法。可见所提方法调度性能优,可达到复杂供应链网络资源传输数据调度要求。     

Chaos-based communications at high bit rates using commercial fibre-optic links

Chaotic signals have been proposed as broadband information carriers with the potential of providing a high level of robustness and privacy in data transmission. Laboratory demonstrations of chaos-based optical communications have already shown the potential of this technology, but a field experiment using commercial optical networks has not been undertaken so far. Here we demonstrate high-speed long-distance communication based on chaos synchronization over a commercial fibre-optic channel. An optical carrier wave generated by a chaotic laser is used to encode a message for transmission over 120 km of optical fibre in the metropolitan area network of Athens, Greece. The message is decoded using an appropriate second laser which, by synchronizing with the chaotic carrier, allows for the separation of the carrier and the message. Transmission rates in the gigabit per second range are achieved, with corresponding bit-error rates below 10(-7). The system uses matched pairs of semiconductor lasers as chaotic emitters and receivers, and off-the-shelf fibre-optic telecommunication components. Our results show that information can be transmitted at high bit rates using deterministic chaos in a manner that is robust to perturbations and channel disturbances unavoidable under real-world conditions.     

基于消息队列遥测传输协议的灌溉系统

现有物联网应用领域存在性能差、安全性低、个性化智能推送不足等问题,为此,基于消息队列遥测传输(message queuing telemetry transport,MQTT)协议、NodeMCU开发板、阿里钉钉APP,提出一种自动灌溉系统。采用高级加密标准(advanced encryption standard,AES)与MD5信息摘要算法改进MQTT数据传输协议,实现数据的安全推送与交互、作物的远程智能灌溉与数据的实时监测,既保证了数据安全稳定高速地传输,用户又能根据个性化需求和消息传递性能要求,满足农业生产中的规模化的自动灌溉作业。测试结果表明,该系统安全性强、推送成功率高,消息发送和接收时间短,系统的可扩展性强,此外开发成本方面也具有较大的优势,可以满足目前物联网发展的需求。     

Study on the network delay of periodic information in the NCS based on EPA

The network delay of the periodic messages transmission in the network control system (NCS) based on Ethernet for plant automation (EPA) is analyzed from the theoretical and experimental perspective in this paper. The composition and the characteristics of the network delay of EPA periodic messages transmission in a subnet is studied through analyzing the information transmission regularity and EPA deterministic scheduling mechanism. On this basis, the queuing delay at communication schedule management entity (EPACSME) that is the most important component of network delay is analyzed, during which the formulas for the queuing delay of periodic messages and other real time parameters are proposed. Furthermore, an experiment is developed to test each component of network delay of periodic messages transmission in a EPA subnet. According to the experimental and the theoretical analysis, the conclusion is drawn that the delay during which the periodic messages wait for the periodic messages transmission time slice is the main factor that causes considerable network delay, and improvement method is presented.     

基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。     

一种分布式局部时延受限的多播路由算法

时延受限多播技术对网络中的实时业务非常重要。为保证受限多播树的服务质量，提出了一种利用局部信息的时延受限多播路由算法。算法要求源节点具有局部信息，即源节点到每个目的节点的时延最短路径信息。此外，其他节点要保存相邻节点和链路的信息。仿真实验结果表明，该算法要好于最短时延树的性能。     

流媒体无线Mesh网中基于机会路由的网络编码

采用机会路由下无线Mesh网络的链路吞吐量模型,利用确定性网络演算工具,得到无线Mesh网络节点数据积压的上界以及端到端数据流延迟和抖动的上界;设计满足流媒体服务质量的确定性网络编码(DNC),提出ETC作为确定机会路由中编码节点的指标,在节点数据积压未达到上界时,编码节点采用网络编码,提高网络的性能;提出ETP作为机会路由中选择候选节点的指标,主要考虑端到端的延迟和延迟抖动确定接收数据的候选集,然后,在侯选集中选择ETC最大的节点进行编码.仿真结果表明:吞吐量在增加的同时,端到端的延时和抖动值下降.     

一种基于消息中间件的协议一致性测试系统

针对传统的协议一致性测试系统多采用单机架构或基于某些特定的平台,缺乏足够的通用性和可扩展性的这些问题,本文提出并设计了一种基于消息中间件的协议一致性测试系统.利用面向服务架构的消息中间件实现分布式运行环境,不仅增强消息传输的效率和可靠性,还支持对消息传输流程的扩展和重组等.最后,通过实际的测试应用,验证了该系统的通用性、实时性和可扩展性.     

UPnP服务发现算法性能分析与改进

针对目前可用的U PnP服务发现算法在普适计算环境中存在大量服务时响应消息严重丢失的问题,通过仿真试验分析认为原因在于根设备瞬间发送响应消息和相互独立地随机选择发送延时而产生的响应消息拥塞。进一步地给出了U PnP改进算法,采用根设备断续发送响应消息或(和)综合考虑整个U PnP网络来选择发送延时以减少响应消息拥塞的发生。实验表明改进算法可以明显地降低响应消息的丢失率。同时,改进算法还可以减少控制点对响应消息缓冲区大小的要求。     

Profibus和FF现场总线的性能分析与评价

在描述混合介质访问方式Profibus总线和集中介质访问方式FF(Foundation Fieldbus)总线通信协议特点的基础上,系统地定义了现场总线控制系统FCS(Fieldbus Cointrol System)的网络性能指标;从数据帧结构和包信息率,周期性信息时延的确定性和有界性,以及负载与实际周转时间、吞吐量、非周期性信息时延、网络利用率、网络效率和负载完成率的关系方面,进行了Profibus总线和FF总线的定量定性的对比分析.分析结果表明,在周期性信息具有严格实时性要求的应用场合,选用FF总线比较适合;反之,选用Profibus总线比较好,从而为Profibus和FF总线通信协议的改进和实际工程应用提供理论和方法的指导.     

VANET中基于时空的动态优先级调度策略

在车载自组网中,道路安全相关应用地位日益突出.根据安全消息的紧迫程度对其优先级进行划分.提出了基于时空的动态优先级调度策略,通过建立时空相关函数表示不同优先级大小,优先级随着消息分发的时间和距离的增长而减小.同时,将紧急报警消息的传输限制在一定的时间域和空间域.通过仿真实验,结果证明基于时空的动态优先级调度策略可有效地提升网络性能:与采用固定优先级最大延迟门限的方法相比,当节点密度高时该算法可以很好地减少网络负载；当节点密度低时可以更好地扩大传输范围.     

基于GSM短信的信息管理系统开发

阐述了基于GSM短信的信息管理系统开发．SMS（信息服务）是GSM提供的一项增值业务，无需附加其他终端设备，只需GSM模块便可达到中、英文信息传输的目的．本系统是通过数据线将手机与计算机相连接，利用GSMAT指令控制手机收发短信，并应用数据库对手机短信进行管理，本系统具有人员管理和信息管理功能，可用于发布通知、人员联系等．     

基于负载均衡的大规模TTE消息调度表生成方法

在复杂拓扑条件下，机载网络存在大规模数据的高效传输需求.此时，传统的调度表生成方法存在高时间复杂度问题.为了有效解决这个问题，本文提出了一种基于负载均衡的时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet, TTE)消息调度表生成方法.该方法首先生成消息传输备选较短路径集，综合地考虑消息长度和链路负载来选择消息路径、得到具有负载均衡特性的路径规划结果，然后以提高时序规划效率为目标，基于静态优先级生成调度表，依据消息长度和周期进行消息排序，并使用“背靠背”规则进行传输调度分配，以保证消息的实时性和确定性.仿真结果表明，当可调度消息帧数超过6000条时，在保证消息实时性的前提下，该方法比传统的满足性模理论(Satisfiability Modulo Theory, SMT)时间规划方法减少90%以上的计算时间，计算效率提升10～100倍，可见该方法适合于求解复杂大规模数据调度表的生成问题.本文的研究为改善机载网络的消息调度性能提供了一种可行方案.     

WebSphere MQ在零售业系统数据传输中的应用

结合企业数据通信系统功能等方面的要求,借助消息队列件(WebSphere MQ)技术确保大量商业数据文件的有效传输.以零售企业前、后台日常销售数据传输为例,设计方案并实现了典型零售业系统数据传输功能.     

基于Internet的短波接入协议设计

为了提高短波通信系统接入Internet的数据传输率,提出一种设计方案.在短波通信系统中,采用一种可变长度数据包,提高传输的有效性;在报文传送过程中,采用"选择重发SW ARQ"模式来同时发送多个数据包,减少协议的空闲时间;在传输层中,采用IP报文代理协议,克服误码率高、时延大等不利于传输的缺点.仿真实验证明,该方案有效提高了短波接入Internet的数据传输率.     

基于改进烟花算法的以太网通信链路调度方法

针对工业以太网通信链路调度延时大及效率较低的问题, 提出一种基于改进烟花算法的实时周期消息任务调度(CVFWA)方法. 以降低网络传输时延为目标, 首先, 将传统烟花算法的连续解空间映射到实时周期序列调度问题的离散解空间； 其次, 为增加种群的多样性, 在高斯变异过程中引入变异系数； 最后, 采用基于中位数锦标赛的选择策略代替欧氏距离选择策略. 仿真结果表明, 该方法能使实时周期消息序列在最短时间内完成队列调度, 有效降低了网络时延, 提高了全局搜索效率.     

A novel OFDM transmission scheme with length-adaptive Cyclic Prefix

Conventional OFDM transmission system uses a fixed-length Cyclic Prefix to counteract Inter-Symbol Interferences (ISI) caused by channel delay spreading under wireless mobile environment. This may cause considerable performance deterioration when the CP length is less than the channel RMS delay spread, or may decrease the system power and spectrum efficiency when it is much larger. A novel OFDM transmission scheme is proposed in this paper to adapt the CP length to the variation of channel delay spread. AOFDM-VCPL utilizes the preamble or pilot sub-carriers of each OFDM packet to estimate the channel RMS delay spread; and then uses a criterion to calculate the CP length , which finally affects the OFDM transmitter. As illustrated in the simulation section, by deploying this scheme in a typical wireless environment, the system can transmit at data rate 11.5 Mb/s higher than conventional non-adaptive system while gaining a 0.65 dB power saving at the same BER performance.     

延迟容忍网络中一种基于拥塞程度的端到端确认机制

端到端传输的可靠性是传输层的重要问题之一,但是由于网络连接的间歇性,延迟可容忍网络(DTN)往往缺乏稳定的端到端路径,这使得传统的端到端可靠性方法无法直接应用在这类网络之中。分析DTN中端到端可靠性机制的基本原理以及存在的主要问题,提出一种新的基于拥塞程度自适应的端到端确认机制,即APR(Active-Passive Receipt),采用主动反馈与被动反馈相结合的方式,根据网络的拥塞状态自适应地调整确认消息的传输方式,限制网络的总体开销,同时保证较合理的传播延时,以求达到较好的综合性能。模拟结果表明:该方法有效地平衡网络开销和延迟性能,并获得较高的消息到达率。