考虑链路重传的工业无线网络确定性调度算法研究

发布时间：2021-05-21 20:44

　　工业无线网络是一种用于工业现场自动化设备间进行信息交互的网络技术,具有低成本、灵活部署、易于安装和维护的特点,在工业过程自动化领域得到广泛应用。工业无线现场对数据传输的实时性有严格要求,数据必须在确定的时间内到达目标设备,因此在工业无线网络中需要使用确定性调度技术。通过运行确定性调度算法为数据流分配通信资源,工业无线网络让每一个链路都在确定的时隙和信道上进行数据的传输,以此满足现场数据端到端传输的截止时间约束。此外,工业现场环境复杂、干扰较多,现场无线网络数据的传输经常发生丢包的现象。现有对工业无线网络确定性调度的研究主要关注调度如何求解的问题,未对链路重传等提升可靠性的机制进行优化设计,调度效果极易受到网络丢包的影响,制约了实时调度算法在实际工业无线网络中的应用。因此,针对上述问题,有必要结合数据流的截止时间条件,在调度过程中对链路重传进行优化的基础上,对工业无线网络的确定性调度算法进行研究。本文主要研究工作包括:1.对工业无线网络确定性调度的研究现状进行了调研,总结了目前存在的问题。分析了工业无线网络确定性调度的基本原理。2.针对工业无线网络数据传输的确定性和可靠性需求,建立了网络... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 工业无线网络发展现状
        1.2.2 工业无线网络确定性调度技术研究现状
        1.2.3 目前存在的问题
    1.3 论文主要工作与组织结构
        1.3.1 论文的主要工作
        1.3.2 论文的组织结构
第2章 工业无线网络确定性调度技术分析
    2.1 工业无线网络概述
        2.1.1 工业无线网络国际标准
        2.1.2 工业无线网络拓扑结构
        2.1.3 工业无线网络调度机制
    2.2 确定性调度基本原理
        2.2.1 工业无线网络数据流
        2.2.2 工业无线网络调度资源
        2.2.3 工业无线网络调度约束条件
    2.3 本章小结
第3章 考虑链路重传的确定性调度算法研究
    3.1 网络模型建立与调度问题公式化描述
        3.1.1 网络模型建立
        3.1.2 确定性调度问题公式化描述
    3.2 数据流传输可调度条件及优先级分析
        3.2.1 数据流传输可调度条件分析
        3.2.2 数据流传输优先级分析
    3.3 考虑连续重传的确定性调度算法设计
        3.3.1 考虑连续重传的确定性调度算法具体设计
        3.3.2 考虑连续重传的确定性调度算法流程
    3.4 考虑窗口内重传的确定性调度算法设计
        3.4.1 考虑窗口内重传的确定性调度算法具体设计
        3.4.2 考虑窗口内重传的确定性调度算法流程
    3.5 调度算法复杂度分析
    3.6 本章小结
第4章 仿真验证与对比分析
    4.1 仿真平台构建
    4.2 性能指标选取
    4.3 对比算法描述
    4.4 性能测试与对比分析
        4.4.1 所提算法与同类算法性能对比测试
        4.4.2 所提算法在不同网络参数下的性能对比测试
    4.5 本章小结
第5章 结束语
    5.1 主要工作与创新点
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应温度补偿无线传感器网络时间同步方法[J]. 孙宇嘉,于纪言,王晓鸣.  仪器仪表学报. 2019(01)
[2]面向WIA-PA工业无线传感器网络的确定性调度算法[J]. 王恒,陈鹏飞,王平.  电子学报. 2018(01)
[3]智慧协同工业无线传感器网络[J]. 杨冬,马剑,张宏科.  电子学报. 2017(06)
[4]DLSOMAC:一个面向分布式无线链路调度技术的MAC协议[J]. 徐朝农,李超,王智广,徐勇军.  自动化学报. 2014(12)
[5]无线传感器网络传输调度方法综述[J]. 张晓玲,梁炜,于海斌,封锡盛.  通信学报. 2012(05)



本文编号：3200353