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分组的端到端延时上限

中南大学学报（自然科学版） 2006年第1期37卷 135-140页

作者：高文宇陈松乔王建新中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

研究了分组交换网络中分组的端到端延时上限。证明了在节点处理速率恒定的情况下,一个流的最大分组在除首节点外的任意节点都不会遭遇队列延时,根据此结论得到了该流任意分组的端到端延时上限。将该结果推广到实际网络中,得到了当多个... 详细信息

研究了分组交换网络中分组的端到端延时上限。证明了在节点处理速率恒定的情况下,一个流的最大分组在除首节点外的任意节点都不会遭遇队列延时,根据此结论得到了该流任意分组的端到端延时上限。将该结果推广到实际网络中,得到了当多个流共享同一条传输路径时任意流任意分组的端到端延时上限。模拟实验结果验证了理论推导公式的正确性。

关键词：端到端延时分组调度服务质量

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基于AFDX航空网络的端到端延时分析

基于AFDX航空网络的端到端延时分析

作者：胡光宇上海交通大学

学位级别：硕士

伴随着航空电子子系统复杂度的日益增加以及功能的日益完善,Aeronautical Radio Incorporation 429(简称ARINC429)和1553B等相对成熟的总线技术,它们的传输带宽(ARINC429:100kbps;1553B:1Mbps)已经难以适应不断发展的航空电子设备以及... 详细信息

伴随着航空电子子系统复杂度的日益增加以及功能的日益完善,Aeronautical Radio Incorporation 429(简称ARINC429)和1553B等相对成熟的总线技术,它们的传输带宽(ARINC429:100kbps;1553B:1Mbps)已经难以适应不断发展的航空电子设备以及子系统之间的通信需要。为了解决这个问题,不断出现了一系列的新型总线技术。其中的航空全双工交换以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet,简称AFDX)由于传输效率高、灵活性高和扩展性能好等较多优点,已经作为航空数据传输网络的主干网。AFDX作为ARINC664标准的第七部分,定义了航空电子子系统之间数据交换的协议和电气规范。但是在AFDX航空网络中,仍然存在着数据流对交换机内部资源如端口等的竞争问题,所以精确的数据包端到端延时分析变得十分重要。本文针对航空电子子系统对数据传输的强实时性要求,研究如何使用网络微积分理论对网络数据包的端到端延时进行有效的估计。论文的主要工作和研究成果如下: (1)对AFDX网络中的网络实体(终端系统和交换机)进行概念分析,结构建模。对于终端系统,采用了输入队列、规整器以及调度器进行建模。对于交换机,采用了输入端口队列,存储转发结构,输出端口队列和输出端口调度器建模。 (2)对传统的虚拟链路数据流( ? , ? )建模方式进行改进,同时提出了新的数据流Generic Cell Rate Algorithm(简称GCRA)模型。该模型比传统的( ? , ? )模型相比能够获得对数据包端到端延时更为精确有效的估计。 (3)将组合调度模型用于AFDX网络交换机的输出端口调度器。本文采用的是固定优先级组合轮询调度(Static Priority combined Weighted Round Robin,简称SP-WRR)的方式,以保证高优先级数据流的实时性。同时采用( ? , ? )模型和GCRA模型对不同优先级的数据流进行端到端延时估计。 (4)使用TrueTime仿真工具箱建立起AFDX网络仿真拓扑结构图,该拓扑网络包括若干交换机和终端系统。使用100Mbps通信速率。最终使用该网络完成了AFDX数据流端到端延时的仿真验证。

关键词： AFDX航空网络网络微积分端到端延时调度算法

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AFDX网络中关键任务端到端延时优化

AFDX网络中关键任务端到端延时优化

作者：王威振上海交通大学

学位级别：硕士

网络技术经过半个世纪的发展，逐渐形成了一系列成熟的总线标准，在航空网络领域典型的有ARINC429和1553B等。但是，随着技术的不断发展，航空系统对网络的要求不断提高，传统的网络标准已经无法满足日后发展的需要。一种新的高速总线... 详细信息

网络技术经过半个世纪的发展，逐渐形成了一系列成熟的总线标准，在航空网络领域典型的有ARINC429和1553B等。但是，随着技术的不断发展，航空系统对网络的要求不断提高，传统的网络标准已经无法满足日后发展的需要。一种新的高速总线解决方案AFDX(Avionics Full Duplex Switched Ethernet)被人们设计实现，并且在空客A380上已经成功应用。AFDX网络相较于以往的航空总线，在传输效率、可扩展性和灵活性等很多方面有着令人振奋的改进。在2005年，AFDX被正式收录到ARINC664中，作为标准的第七部分获得了航空领域的认定。航空网络不同于普通网络，对关键数据流的端到端延迟有着很高的要求，而现有的AFDX网络对端到端延迟的研究都相对比较悲观。本文针对AFDX网络中关键数据流的端到端延迟，进行了深入的分析，设计了一套提高AFDX网络关键数据流延迟服务质量的解决方案，并做了相关验证。论文的主要工作和研究成果如下：（1）分析AFDX网络中的终端系统、交换机和虚拟链路等各种要素，并建立了相应的模型。引入新的任务约束DCTS（Distance-Constrained Task System），使用CrossBar架构作为交换机的核心实现。（2）对AFDX网络延迟进行了分析和讨论，通过数学建模和计算，证明选用无冲突的风车调度策略可以提高关键数据流延迟服务性能，并分析适用此策略需要对现有AFDX网络进行的改进。（3）提出解决方案，针对AFDX在全局同步和消除非抢占式调度上做相应的改进，使得AFDX可以使用无冲突调度方案。提出新的调度算法，保证关键数据流之间无阻塞冲突，同时，保证关键数据流尽可能少的受到其他数据流的影响。在理论上证实关键数据流的延迟情况得到了改善。（4）利用TrueTime仿真工具箱搭建AFDX网络仿真环境，选用星形拓扑，在参数选择上尽可能的贴近实际情况。通过设定不同场景下的对比实验，分析延迟情况，进而验证本文解决方案的有效性。

关键词： AFDX航空网络无冲突调度端到端延时同步非抢占式调度

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基于模型的端到端延时概率分布研究

航空计算技术 2023年第4期53卷 10-13页

作者：张晓郭鹏王洋航空工业西安航空计算技术研究所陕西西安710000

当前,AADL因提供端到端延时、重量、功耗等维度的分析功能而受到MBSE研究人员的广泛关注与使用。然而,AADL现有的端到端延时机制仅仅刻画延时区间,并未关注延时区间内的概率分布,导致研究人员无法更为准确地刻画与分析端到端延时。以AAD... 详细信息

当前,AADL因提供端到端延时、重量、功耗等维度的分析功能而受到MBSE研究人员的广泛关注与使用。然而,AADL现有的端到端延时机制仅仅刻画延时区间,并未关注延时区间内的概率分布,导致研究人员无法更为准确地刻画与分析端到端延时。以AADL扩展属性集的方式对基于模型的端到端概率分布予以刻画。根据端到端数据流内相邻处理器的相关性,提出不同的端到端延时概率分布分析方法。方法支持分析结果的AADL代码写回。经实验,使用枚举法与马尔科夫法分析端到端延时概率分布具有可行性。

关键词：基于模型的系统工程体系结构设计分析语言端到端延时马尔科夫

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时间敏感网络延时组成的精确分析与测量方法

国防科技大学学报 2024年第5期46卷 189-199页

作者：付文文全巍姜旭艳孙寅涵孙志刚国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

在依据时间敏感网络(time-sensitive networking, TSN)标准估算相邻节点之间的最大传输延迟Δt时,将不可避免地引入额外的无效等待时间,这种等待时间被称为“泡沫延时”。分析了泡沫延时对增加端到端延时和降低规划成功率的负面影响,并... 详细信息

在依据时间敏感网络(time-sensitive networking, TSN)标准估算相邻节点之间的最大传输延迟Δt时,将不可避免地引入额外的无效等待时间,这种等待时间被称为“泡沫延时”。分析了泡沫延时对增加端到端延时和降低规划成功率的负面影响,并通过细粒度地分析Δt的延时组成,首次提出Δt的精确测量方法。基于精确的Δt,消除了TSN规划时产生的泡沫延时。基于两款定制的TSN交换设备搭建了真实的测试环境,测试结果显示,泡沫延时至少占端到端延时的26.4%,并且消除泡沫延时后规划成功率提升了8.9%~39.1%。

关键词：时间敏感网络端到端延时规划成功率延时参数测量泡沫延时

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基于蚁群算法的延时感知VANET路由协议

华东理工大学学报（自然科学版） 2020年第1期46卷 128-134页

作者：吉祥虞慧群范贵生孙怀英华东理工大学计算机科学与工程系上海200237 上海市计算机软件评测重点实验室上海201112

针对城市车载自组网场景,提出了一种基于蚁群算法的道路延时感知路由协议。将数据转发过程分为直路模式和路口模式,利用蚁群算法中信息素的更新机制建立了一种基于蚁群算法的延时感知路段权重计算方法,并结合蚁群对最优化路径的探索过... 详细信息

针对城市车载自组网场景,提出了一种基于蚁群算法的道路延时感知路由协议。将数据转发过程分为直路模式和路口模式,利用蚁群算法中信息素的更新机制建立了一种基于蚁群算法的延时感知路段权重计算方法,并结合蚁群对最优化路径的探索过程给出了一种优化的反应式路由方案。仿真实验模拟了城市交通场景,将所提出的路由协议与GPSR、GSR、VACO路由协议进行性能比较,实验结果表明,该协议在数据分组投递率及延时方面均有较好的性能。

关键词：车载自组网蚁群算法桥节点数据分组投递率端到端延时

基于SpaceFibre光网络的即插即用技术及性能分析

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半导体光电 2018年第6期39卷 868-873页

作者：张春熹刘辉伊小素熊瑞曾华菘王家兴北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

SpaceFibre光总线广泛应用于航天领域。SpaceFibre光网络即插即用(SpFi-PnP)技术便于星载设备的在轨管理,能实现星载网络的可测可控。在大型星载总线网络中,采用宽度遍历算法发现网络设备,通过设计SpaceFibre光网络的网络管理器,实现了... 详细信息

SpaceFibre光总线广泛应用于航天领域。SpaceFibre光网络即插即用(SpFi-PnP)技术便于星载设备的在轨管理,能实现星载网络的可测可控。在大型星载总线网络中,采用宽度遍历算法发现网络设备,通过设计SpaceFibre光网络的网络管理器,实现了总线网络的即插即用。实验证明,网络管理器能稳定发现设备信息并监控路由器网络中节点设备的实时状态,通过OPNET仿真建模分析基于SpaceFibre总线协议的光网络端到端延时来评估在网络中使用宽度遍历算法的网络性能,并在源模块节点采用整包和分包两种机制发送数据流。结果表明分包机制效果更佳,探究得到分包组数为10时网络延时性能最优。

关键词： SpaceFibre即插即用网络管理器 OPNET 端到端延时

QTNPOSS网络最大延时性能分析(英文)

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北京交通大学学报 2011年第2期35卷 137-144页

作者：熊轲裘正定张煜郭宇春张宏科北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学电子信息与工程学院北京100044

为增强TNPOSS网络的QoS性能,通过引入分形令牌桶(FLB)和加权公平队列调度(WFQ),提出了QoS增强的TNOPSS(QTNPOSS)网络模型.在QTNPOSS中,网络多媒体流的数据包在到达网络节点时进行整形,而后通过WFQ输出.利用网络微积分工具,分析了QTNPOS... 详细信息

为增强TNPOSS网络的QoS性能,通过引入分形令牌桶(FLB)和加权公平队列调度(WFQ),提出了QoS增强的TNOPSS(QTNPOSS)网络模型.在QTNPOSS中,网络多媒体流的数据包在到达网络节点时进行整形,而后通过WFQ输出.利用网络微积分工具,分析了QTNPOSS网络的最大端到端延时表达式.大量数值实验表明,多媒体流的长相关特性和WFQ的权重对QT-NPOSS网络的延时都有影响,其中WFQ权重对QTNPOSS网络端到端延时的影响更大.

关键词： TNPOSS QTNPOSS 端到端延时分形令牌桶加权公平队列网络分积分

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数字化变电站过程层通信网络实时性仿真分析

电力系统及其自动化学报 2013年第2期25卷 71-76页

作者：宋园果舒勤贺含峰四川大学电气信息学院成都610065 四川省电力公司科技信通部成都610041

阐述了基于IEC 61850的数字化变电站的三层结构和关键功能技术。对数字化变电站过程层数据信息进行了分析,并对基于IEC 61850-9-2的SV报文及GOOSE报文进行流量大小分析,结合某数字化变电站工程采用OPNET仿真软件对变电站过程层IED设备... 详细信息

阐述了基于IEC 61850的数字化变电站的三层结构和关键功能技术。对数字化变电站过程层数据信息进行了分析,并对基于IEC 61850-9-2的SV报文及GOOSE报文进行流量大小分析,结合某数字化变电站工程采用OPNET仿真软件对变电站过程层IED设备的端到端延时进行了仿真,并以间隔为单位采用VLAN技术进行了对比分析。结果表明,交换式以太网完全能满足过程层的网络通信,而且采用VLAN技术可以提高网络通信的实时性。

关键词：数字化变电站过程层端到端延时 OPNET IEC 61850—9—2