一种基于确定性调度的工业无线网络路由算法 被引量：16

1

作者 王恒 李敏 +1 位作者 刘其琛 王平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1921-1928,共8页

现有无线通信技术和无线传感器网络中的路由协议无法完全满足工业现场应用需求。为了解决工业无线网络中数据通信的确定性、可靠性和实时性等问题,提出了一种基于确定性调度与链路质量的前k优路径路由算法,根据IEEE802.15.4的工业无线网... 现有无线通信技术和无线传感器网络中的路由协议无法完全满足工业现场应用需求。为了解决工业无线网络中数据通信的确定性、可靠性和实时性等问题,提出了一种基于确定性调度与链路质量的前k优路径路由算法,根据IEEE802.15.4的工业无线网络DL子网的特点,选取传输延时和链路质量作为路径选择的评价标准。通过算法的实现、仿真分析以及测试,结果表明:该算法有效的改善了通信过程中的确定性、高可靠性等问题,并降低了网络开销、节省了网络资源。 展开更多

关键词 工业无线通信网络 路由算法 确定性调度 链路质量 前k优路径

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面向WIA-PA工业无线传感器网络的确定性调度算法 被引量：14

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作者 王恒 陈鹏飞 王平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期68-74,共7页

WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation)是我国自主制定的工业无线传感器网络标准,确定性调度技术是其中一项关键技术.但目前已有的确定性调度算法主要集中在通用传感器网络或Wireless HART,ISA100.11... WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation)是我国自主制定的工业无线传感器网络标准,确定性调度技术是其中一项关键技术.但目前已有的确定性调度算法主要集中在通用传感器网络或Wireless HART,ISA100.11a等遵循国外标准的工业无线传感器网络中,未能针对WIA-PA网络进行优化设计.鉴于此,本文提出了一种适用于WIA-PA网络的基于回溯法的最优确定性调度算法,能够获取调度解的最大成功率;并以此为基础,进一步提出了一种基于最小时间裕度优先的时分多址调度算法(Least Slack First on Time Division Multiple Access,LSF-TDMA).仿真实验结果表明,所提出的LSF-TDMA算法能够满足WIA-PA网络端到端数据传输的确定性需求,在调度解获取成功率接近于最优的同时,有效降低了算法复杂度. 展开更多

关键词 确定性调度 时间裕度 工业无线传感器网络 WIA-PA网络

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基于优先级分类的工业无线网络确定性调度算法 被引量：9

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作者 王恒 朱元杰 +1 位作者 杨杭 王平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期373-384,共12页

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... 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. 展开更多

关键词 工业无线网络 确定性调度 优先级分类 调度预处理

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考虑链路重传的工业无线网络确定性调度算法 被引量：9

4

作者 王恒 刘清华 +1 位作者 李敏 谭帅 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2664-2674,共11页

作为工业网络的关键技术,确定性调度通过合理安排网络传输资源,满足工业数据在规定时间内到达目标设备的实时性要求.工业网络往往部署在环境恶劣、电磁情况复杂的工业现场,与有线网络相比,工业无线网络还面临着严重的丢包问题.考虑到重... 作为工业网络的关键技术,确定性调度通过合理安排网络传输资源,满足工业数据在规定时间内到达目标设备的实时性要求.工业网络往往部署在环境恶劣、电磁情况复杂的工业现场,与有线网络相比,工业无线网络还面临着严重的丢包问题.考虑到重传是克服链路丢包的简便高效方法,本文提出了支持持续重传和区间重传两种策略的确定性调度算法.基于链路时槽松弛度和动态优先级,调度算法在每个时槽按照调度规则为重传链路配置通信资源,缓解丢包对数据传输的影响,并围绕对应重传策略进行相应的时槽、频点优化分配,保障数据端到端按时到达.仿真结果表明,所提调度算法在满足传输确定性的前提下,有效提升了数据传输的可靠性. 展开更多

关键词 工业无线网络 确定性调度 截止时间约束 链路重传

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基于确定时隙调度的列车以太网卡的设计与实现

5

作者 郑斌 马可 +2 位作者 李洋涛 侯峰 张旭林 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第4期64-70,共7页

目前基于以太网的列车网络控制系统中的以太网卡普遍采用软件的方式实现通信功能,但在收发列车实时数据协议(TRDP)报文时存在实时性差和不确定性高的问题。文中从报文处理角度详细分析了该缺陷的来源,针对性地提出了一种基于确定时隙调... 目前基于以太网的列车网络控制系统中的以太网卡普遍采用软件的方式实现通信功能,但在收发列车实时数据协议(TRDP)报文时存在实时性差和不确定性高的问题。文中从报文处理角度详细分析了该缺陷的来源,针对性地提出了一种基于确定时隙调度的列车以太网卡设计,介绍了其硬件和软件设计方案并完成了实现。搭建测试环境进行比对测试,验证了该以太网卡对TRDP通信实时性和确定性的改善。 展开更多

关键词 列车以太网 列车实时数据协议(TRDP) 实时性 时隙调度

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SpaceFibre星载数据网络低延时确定性调度算法

6

作者 郑静雅 安军社 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期179-187,共9页

针对超高速SpaceFibre星载网络中多源数据传输的确定性和实时性应用需求,提出一种分类细粒度低延时确定性调度算法。该算法基于差异化调度策略的思想,将数据流划分为三类。为实现网络资源的细粒度分配,引入扩展时隙。该算法采用无冲突... 针对超高速SpaceFibre星载网络中多源数据传输的确定性和实时性应用需求,提出一种分类细粒度低延时确定性调度算法。该算法基于差异化调度策略的思想,将数据流划分为三类。为实现网络资源的细粒度分配,引入扩展时隙。该算法采用无冲突均匀调度方法,降低了数据包的平均排队延时。为适应有效载荷组网的航天应用场景,该算法兼顾网络拓扑结构生成调度方案。为验证算法有效性,在OPNET仿真平台下利用自定义建模技术搭建网络仿真模型。仿真结果表明:相比优先权调度和无冲突连续调度机制,该算法实现了时间敏感数据流的确定性传输;随着时隙数目的增加,网络的延时性能和抗抖动性能显著提升,吞吐量性能得到保证;该算法具有一定的航天工程实用价值。 展开更多

关键词 星载网络 SpaceFibre 确定性调度 服务质量 性能优化

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一种基于确定性调度的工业物联网感知层信道评估方法 被引量：1

7

作者 李敏 王恒 潘秋红 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第2期154-160,共7页

为了提高工业物联网感知层无线数据传输的可靠性,主流的工业物联网标准普遍采用跳信道技术。通过周期性地评估和屏蔽受到干扰的信道,网络能够感知信道状态并自适应工作在传输质量较好的信道上。为了能更好地满足工业网络确定性与低功耗... 为了提高工业物联网感知层无线数据传输的可靠性,主流的工业物联网标准普遍采用跳信道技术。通过周期性地评估和屏蔽受到干扰的信道,网络能够感知信道状态并自适应工作在传输质量较好的信道上。为了能更好地满足工业网络确定性与低功耗的特点,根据工业物联网感知层中信道使用率的不同,提出一种基于确定性调度机制的感知层信道评估方法,其核心思想是根据网络的数据流和跳信道模式统计信道使用率,计算每个信道的评估时间,再对信道进行周期性评估。仿真结果表明,该方法充分地利用了网络信道资源,并有效地提高了通信过程中的抗干扰性、可靠性和吞吐量。 展开更多

关键词 工业物联网 跳信道 信道评估 确定性调度

原文传递

工业以太网的技术特性及关键技术研究 被引量：12

8

作者 顾阳 尚群立 +1 位作者 余善恩 高强 《机械制造》 2010年第3期1-4,共4页

通过对工业以太网与商用以太网的技术比较,分析了工业以太网的几大技术特性。EPA标准是我国提出的工业以太网标准,由EPA协议结构分析引出研究EPA网络的关键技术。对时钟同步技术的核心软件实现和确定性调度算法设计作了深入的研究。

关键词 工业以太网 EPA 时钟同步 确定性调度

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一种面向地下管网环境的多机器人路径规划算法

9

作者 贺志刚 毛剑琳 +3 位作者 杨邹 张凯翔 张书凡 付丽霞 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期94-104,117,共12页

多台机器人在地下管网执行任务时由于各通道只能允许一台机器人通过,可能因此出现大量的终点封堵和位置互锁问题,目前的路径规划算法无法有效解决此类问题。对此,本文提出一个具有中间点的动态优先级SIPP(安全间隔路径规划)算法,命名为D... 多台机器人在地下管网执行任务时由于各通道只能允许一台机器人通过,可能因此出现大量的终点封堵和位置互锁问题,目前的路径规划算法无法有效解决此类问题。对此,本文提出一个具有中间点的动态优先级SIPP(安全间隔路径规划)算法,命名为DPiSIPP。首先引入确定性重新调度方法,使遭遇终点封堵问题的机器人能得到优先规划从而解除封堵。然后,对出现位置互锁问题的机器人添加一个中间点进行分段规划,以此直接解除互锁关系或将位置互锁问题转化为终点封堵问题来解决。实验结果表明,在地下管网场景下,DPiSIPP算法的求解成功率相较于Anytime SIPP算法、WSIPPd(具有重复状态的加权SIPP)算法和增强型CBS(基于冲突的搜索)算法最高分别可提升30%、30%和10%左右,这说明本文算法在求解能力上明显优于上述算法。 展开更多

关键词 多机器人 路径规划 终点封堵 位置互锁 确定性重新调度 中间点 SIPP(安全间隔路径规划)算法

原文传递

免疫进化算法求解静态Job shop调度 被引量：10

10

作者 牛刚刚 孙树栋 +1 位作者 余建军 马彦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期87-91,共5页

基于克隆选择原理与细胞超变异思想构造了一种免疫进化算法CHIEA(Clonal selection and hyper mutations based immune evolution algorithm)求解静态JSP问题(Job shop scheduling problem)。随机混排变异算子的构造和抗体连续累积变异... 基于克隆选择原理与细胞超变异思想构造了一种免疫进化算法CHIEA(Clonal selection and hyper mutations based immune evolution algorithm)求解静态JSP问题(Job shop scheduling problem)。随机混排变异算子的构造和抗体连续累积变异的实施丰富了细胞超变异的内容,基于优先列表编码方式的采用和免疫进化算子的构造提高了搜索效率,加速了算法收敛并提高了解的质量。通过与COELLO的AIS(Artificial immune system)算法的全面比较得出,CHIEA求解不同类型中小规模的静态JSP问题时具有更好的优化性能。 展开更多

关键词 静态JSP 免疫进化 细胞超变异 优先列表编码

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基于误差阈值的网络控制系统通信调度 被引量：4

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作者 陈惠英 王万良 李祖欣 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期580-584,590,共6页

针对网络控制系统的带宽约束问题,提出一种基于误差阈值的确定性通信调度策略来控制网络节点数据的发送,并将其应用于基于模型的网络控制系统(MB-NCS)中,建立了具有通信调度功能的MB-NCS模型.进一步对该系统的稳定性进行了分析,给出了... 针对网络控制系统的带宽约束问题,提出一种基于误差阈值的确定性通信调度策略来控制网络节点数据的发送,并将其应用于基于模型的网络控制系统(MB-NCS)中,建立了具有通信调度功能的MB-NCS模型.进一步对该系统的稳定性进行了分析,给出了系统中被控对象状态的稳定域范围.仿真算例表明,引入了通信调度策略后,在获得较好系统性能的情况下,数据发送次数明显减少,有效地减轻了系统对网络的依赖. 展开更多

关键词 MB-NCS 误差阈值 确定性通信调度

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