交换式以太网中周期性固定优先级消息的可调度性分析

为使交换式以太网能满足工业数据通信的实时性要求,首先提出了一种基于固定优先级调度(FixPriority Scheduling,FPS)的实时消息调度模型,由源站点和消息接纳控制服务器对消息进行可调度性判定.另外,通过将消息集在交换式以太网上的可调度性判定转化为对在接收链路上具有释放抖动消息集的可调度性分析问题,给出了实时消息在发送和接收链路最坏传输完成时间的计算公式,进而提出了消息可调度性判定方法,并对相关结论进行了理论证明.

交换以太网中实时消息截止期划分算法研究

为解决交换式以太网中实时消息在发送及接收链路上的截止期划分问题,首先给出了非抢占式EDF调度算法的可调度性分析方法,并分析了消息的提前释放对非抢占式EDF调度算法可调度性的影响,在此基础上提出了新的截止期划分算法(MDPS)。算法通过计算可满足调度条件时消息在发送链路及接收链路截止期应该划分的下限,并结合截止期的松驰量实现实时消息在发送及接收链路上的截止期划分。算法实验比较和分析表明,该算法在提高网络聚合带宽、减小消息的错失率方面明显优于现有的ADPS算法。

主从交换式以太网中跨多Switch传输消息实时调度研究

针对FTT-SE协议在单Master多交换机的网络扩展结构中存在的消息跨多Switch传输调度问题,给出了消息在每个基本调度周期内到达各交换机输出端口时间的计算方法,提出了单EC内的消息可调度性判定算法,并对算法的可行性进行了证明。在此基础上,设计了基于EDF的消息实时调度算法和准入控制算法。通过确定消息在每个基本调度周期内到达各交换机输出端口时间,所提出的调度算法能针对COTS交换机输出端口的FCFS消息传输机制,实现对单EC内消息传输的精确控制和调度。相对已有的调度算法,仿真实验表明,所提出的算法能更有效地利用网络带宽,提高了主从交换式以太网通信的实时性。

主从结构交换式以太网中实时消息调度研究

为使交换式以太网能满足实时通信的要求,针对FTT-SE网络调度模型,提出了一种同时适用于周期性和非周期性实时消息的链路可调度性判定方法。在证明了消息链路调度优化问题MLSOP为NP-complete的同时,针对周期性实时消息的链路调度优化给出了启发式算法LSHA。最后,对于周期性和非周期性实时消息分别设计了基于EDF的调度算法。仿真实验表明,在提高网络链路带宽利用率和减小消息平均延时方面,该算法均较FTT-SE有明显的优势。

交换式以太网实时消息可调度性分析

针对交换式以太网不能满足工业数据通信的实时性要求问题,首先提出了一种改进的,在站点和交换机端均使用EDF算法的消息调度模型,并由源站点和目标站点以分布式方式对实时消息在链路的可调度性进行判定,从而简化了交换机的设计.另外,为保证实时消息在交换式以太网传输的实时性,分别给出了实时消息在发送和接收链路的可调度性判定条件,并进行了相应的理论证明.

FTT调度模型中面向性能优化的消息周期指定算法

针对周期可变的实时消息集,建立柔性时间触发调度模型下消息周期与系统性能的优化模型,并给出解析取整和贪心选择2种消息周期近似最优指定算法。在此基础上,提出结合OptInt与Greed 2种算法的Comb算法。Comb算法通过利用OptInt算法获得较好的初始解,运用Greed算法对初始解进行二次优化,实现OptInt与Greed2种算法的有效组合。理论分析与仿真实验结果表明,Comb算法具有Greed算法步骤简单、算法复杂度低的优点,在保证消息集可调度前提下,能有效地优化系统的整体性能。