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基于网络演算的网络控制系统确定性延迟模型

控制与决策 2006年第1期21卷 13-18页

作者：王子君许维胜王中杰吴启迪同济大学控制理论与控制工程系上海200092

延迟对网络控制系统(NCS)的研究有着重要的影响.针对控制网络的特殊性,总结、拓展了网络演算理论,结合控制网络拓扑结构以及数据调度策略,得出了基于网络演算理论的NCS网络一般性延迟模型及延迟上界,使得对NCS确定性延迟的研究更符合完... 详细信息

延迟对网络控制系统(NCS)的研究有着重要的影响.针对控制网络的特殊性,总结、拓展了网络演算理论,结合控制网络拓扑结构以及数据调度策略,得出了基于网络演算理论的NCS网络一般性延迟模型及延迟上界,使得对NCS确定性延迟的研究更符合完备性的要求.

关键词：网络控制系统网络演算到达曲线服务曲线延时

基于网络演算的时间敏感网络时延上界分析模型研究

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自动化学报 2023年第11期49卷 2297-2310页

作者：胡文学孙雷王健全朱渊毕紫航北京科技大学自动化学院北京100083 北京科技大学工业互联网研究院北京100083 北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083

时间敏感网络(Time-sensitive networking,TSN)作为一种新兴工业通信技术,能够为工业控制业务提供高可靠及确定性时延保障.针对时间敏感网络在工业场景中广泛采用的时间感知整形(Time-aware shaper,TAS)机制,提出一种基于网络演算的时... 详细信息

时间敏感网络(Time-sensitive networking,TSN)作为一种新兴工业通信技术,能够为工业控制业务提供高可靠及确定性时延保障.针对时间敏感网络在工业场景中广泛采用的时间感知整形(Time-aware shaper,TAS)机制,提出一种基于网络演算的时延上界分析模型,对多节点组网下端到端时延上界进行定量分析,用以评估门控(Gate control list,GCL)设置是否满足业务服务质量(Quality of service,QoS)需求,有助于简化多节点组网场景下门控设置复杂度.模型仿真部分对影响端到端时延的主要因素进行了对比分析,并通过OMNeT++实时仿真验证了所提出时延上界分析模型的有效性.

关键词：时间敏感网络网络演算时延上界分析模型门控设置

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基于网络演算的远程测试系统实时性能分析

系统工程与电子技术 2017年第7期39卷 1613-1619页

作者：秦亮王朕张宗军邵友权海军航空工程学院控制工程系中国人民解放军91115部队

为了衡量存在复杂竞争数据流的远程测试通信网络是否满足测试数据流实时性的要求,建立了远程测试系统的网络演算模型,并在非抢占式静态优先级服务策略下,利用网络演算理论推导了远程测试业务数据端到端延迟上界的数学计算方法。最后通... 详细信息

为了衡量存在复杂竞争数据流的远程测试通信网络是否满足测试数据流实时性的要求,建立了远程测试系统的网络演算模型,并在非抢占式静态优先级服务策略下,利用网络演算理论推导了远程测试业务数据端到端延迟上界的数学计算方法。最后通过对比分析仿真延迟和计算延迟,验证了该方法的有效性。在此基础上,运用该方法分析了竞争数据流对测试业务数据实时性的影响。

关键词：远程测试系统网络演算最大时延实时性局域网的仪器扩展

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基于网络演算的网络故障检测方法

控制理论与应用 2019年第11期36卷 1861-1870页

作者：章子游赵千川杨文清华大学自动化系和北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 航天发射场可靠性技术重点实验室海南海口570100

在计算机网络系统中,由于存在外界攻击,设备寿命有限等原因,网络设备不可避免地会发生故障.本文提出了一种基于网络演算的故障检测方法,并证明了该方法能在确定的时延范围内检测出网络中节点发生故障及恢复正常的时间,以及节点的故障种... 详细信息

在计算机网络系统中,由于存在外界攻击,设备寿命有限等原因,网络设备不可避免地会发生故障.本文提出了一种基于网络演算的故障检测方法,并证明了该方法能在确定的时延范围内检测出网络中节点发生故障及恢复正常的时间,以及节点的故障种类.在仿真算例上测试发现,本文的方法能及时检测出节点故障和正常的时间,且检测的平均准确率比当前常用的基于LSTM的方法高很多.

关键词：计算机网络故障检测网络演算时延

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基于随机网络演算的TTE网络时延分析

航空学报 2016年第6期37卷 1953-1962页

作者：赵露茜李峭林晚晴熊华钢北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083

时间触发以太网(TTE)是一种新颖的混合型时间触发和事件触发的通信网络,通过引入时间触发(TT)流量,增强了航空电子全双工(AFDX)交换式以太网的确定性。虽然TT流量具有完全的时间确定性,但是与AFDX中虚拟链路(VL)兼容的速率约束(RC)流量... 详细信息

时间触发以太网(TTE)是一种新颖的混合型时间触发和事件触发的通信网络,通过引入时间触发(TT)流量,增强了航空电子全双工(AFDX)交换式以太网的确定性。虽然TT流量具有完全的时间确定性,但是与AFDX中虚拟链路(VL)兼容的速率约束(RC)流量仍具有一定非确定性。传统用于AFDX网络实时性能分析的方法在考虑TT流量固定分区调度时隙的影响下已不再适用,为了保障RC流量的实时性能,分别提出了基于确定性网络演算和随机网络演算两种延迟分析模型。在确定性网络演算下,通过构造TT流量的聚合到达曲线和RC流量的服务曲线以得到RC的确定性延迟上界;在随机网络演算下,通过切诺夫(Chernoff)边界定理构造RC流量的两状态伯努利分布模型,得到概率保证下的延迟上界。对比实验结果表明:随机网络演算模型可以有效减小确定性网络演算模型对RC流量性能分析的悲观性,同时从一定程度上验证了两种理论分析模型的正确性。

关键词：航空电子时间触发以太网性能分析网络演算随机网络演算延迟上界

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基于网络演算的聚合模型分析方法及其评估

电子学报 2018年第8期46卷 1815-1821页

作者：龙彦辰沈海斌鲁中海浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州310027 瑞典皇家工学院斯德哥尔摩16440

在资源共享的通信媒介中,例如总线、交叉矩阵、网络,聚合模型的应用十分普遍.经由聚合节点发送的数据包的延迟上界可以通过网络演算理论得到,然而对于这种延迟上界紧致性的研究一直以来都是开放性问题.本文基于网络演算理论,讨论了单节... 详细信息

在资源共享的通信媒介中,例如总线、交叉矩阵、网络,聚合模型的应用十分普遍.经由聚合节点发送的数据包的延迟上界可以通过网络演算理论得到,然而对于这种延迟上界紧致性的研究一直以来都是开放性问题.本文基于网络演算理论,讨论了单节点、多节点聚合模型的分析方法,包括两种到达曲线模型、两种等价服务曲线分析方法.同时以实验手段对延迟上界的紧致性进行了经验性的评估.最后作为结论,本文归纳了各种分析模型的质量,总结了各个参数是如何影响延迟上界的紧致性的.

关键词：网络演算聚合模型延迟上界紧致性

基于网络演算计算交换式工业以太网中的最大时延

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控制与决策 2005年第1期20卷 117-120页

作者：张奇智张彬张卫东上海交通大学自动化系上海200030

为保证周期性实时数据在交换式工业以太网中的服务质量,在交换机中引入非抢占式的优先级调度方法,并在源节点对进入网络的非周期数据流进行漏桶管制;基于网络演算理论推导了交换机对不同类型数据的服务曲线;针对一个树型拓扑的交换式工... 详细信息

为保证周期性实时数据在交换式工业以太网中的服务质量,在交换机中引入非抢占式的优先级调度方法,并在源节点对进入网络的非周期数据流进行漏桶管制;基于网络演算理论推导了交换机对不同类型数据的服务曲线;针对一个树型拓扑的交换式工业以太网模型,利用所推导出的结论计算了实时数据的最大网络时延.

关键词：网络演算交换式工业以太网实时数据最大时延

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基于网络演算计算保证服务端到端延迟上界

软件学报 2001年第6期12卷 889-893页

作者：张信明陈国良顾钧中国科学技术大学计算机科学技术系安徽合肥230027 国家高性能计算中心安徽合肥230027

归纳总结了网络演算 ,阐明了网络演算的两个基本工具——进入曲线和服务曲线 ,得出了服务曲线存在瓶颈效应、端到端延迟的理想与近似确定性上界、提供保证服务网络节点的服务曲线需求等结论 ,计算了服务曲线以速率等待时间及 PGPS( pack... 详细信息

归纳总结了网络演算 ,阐明了网络演算的两个基本工具——进入曲线和服务曲线 ,得出了服务曲线存在瓶颈效应、端到端延迟的理想与近似确定性上界、提供保证服务网络节点的服务曲线需求等结论 ,计算了服务曲线以速率等待时间及 PGPS( packetized generalized processor sharing)形式表示的保证服务端到端延迟确定性上界 .

关键词：网络演算进入曲线服务曲线保证服务 Internet 计算机网络

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基于网络演算的确定性以太网性能评估

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第11期44卷 59-63页

作者：向渝羊刚王伟汪文勇电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731 特维轮网络科技(杭州)有限公司浙江杭州310000

采用网络演算理论研究复杂拓扑下确定性以太网的性能,提出级联拓扑和双通道级联拓扑,应用反卷积理论建立两种复杂拓扑下的网络演算模型,并建立相应仿真模型.最后将仿真结果和理论结果进行比较,并且根据不同大小的时间触发数据、速率受... 详细信息

采用网络演算理论研究复杂拓扑下确定性以太网的性能,提出级联拓扑和双通道级联拓扑,应用反卷积理论建立两种复杂拓扑下的网络演算模型,并建立相应仿真模型.最后将仿真结果和理论结果进行比较,并且根据不同大小的时间触发数据、速率受限数据和尽力而为数据分别在端到端时延、吞吐量以及丢包率三方面进行性能分析.分析结果表明:理论结果与仿真结果相符合,说明确定性以太网具有良好的确定性和实时性,且在双通道级联拓扑下具有很好的容错能力.

关键词：网络演算确定性以太网复杂拓扑性能评估容错能力