有线/无线异构集成工业网络的多令牌MAC协议

分析了4种传统的MAC协议,说明了常用的无线MAC协议不能适应无线工业控制网络的特殊需求;以混合工控网络为例,分析了有线无线网段间从属节点与转换器的数据传输几种不同方式,以及在上行和下行中传输过程;且基于OSI模型,设计了异构集成工控网络的结构,分析了互连管理层协议和DCM模块的通用转换结构;然后,叙述了基于令牌的MAC协议基本特点,剖析了令牌的结构,给出了令牌持有时间参数;基于主从结构化层的异构网络集成架构提出了针对工业控制网络的多令牌MAC协议;通过对包含3个系统、25个终端节点的一个异构网络原型系统的实验,测试系统的实时性能;实验表明,在有25个点的原型异构系统中的控制周期小于60ms,满足了大部分的流程工业现场控制的实时性要求。

一种基于多令牌桶的数据风暴抑制单元

为了避免网络中突发数据导致的交换机拥塞,提出了一种面向交换机数据风暴的预防机制.首先该机制以自适应的速率增加令牌桶内的令牌数,同时根据用户软件配置监控端口数据帧的类型,并根据其类型计算转发该数据帧所需的令牌数,最后对桶内的令牌数和数据帧转发所需的令牌数进行比较.当桶内的令牌数小于转发所需的令牌数时,启动交换机的流量控制;否则实现正常的数据转发.在实际工程应用中,通过多令牌桶的相互协同工作实现对以太网中多种数据类型的流量管理.仿真结果表明,所述机制基于多令牌桶技术可实现单播、组播及广播等多种数据风暴的抑制,满足项目应用要求.

WDM突发交换环网的多令牌MAC协议的设计和性能评价

提出了应用于WDM突发交换环网的一系列多令牌MAC协议,其中网络系统中的节点采用TT-TR的节点结构,在即使是像IP这样高度自相似的信息结构大幅度改变的时候,仍能有效地利用网络资源且具有良好的扩展性。最后通过OPNET仿真评估了这些MAC协议的性能,比较了它们的平均包延迟、信道利用率和丢包率。仿真结果表明它们在提高网络性能的同时降低了每个节点的处理开销。

一种近似公平的网络带宽分配算法

Internet业务流由大量相互竞争的数据流构成。为了保障各种网络业务所需的服务质量,需要在这些数据流之间进行近似公平的带宽分配。文章提出了采用多令牌桶进行带宽分配的机制,提供了一定的流间隔离与保护。仿真实验表明,该算法在保护网关的缓冲区和控制带宽的公平分配方面是有效的。

一种新型的光分组交换环网体系结构

提出了一种以波长为标签的新型全光变长分组交换环网的体系结构、网络节点的光分组数据包收发模型,以及防止光分组冲突的多令牌协议。使用多令牌协议的环网在进行光分组交换时,不需要高速的光子器件,无需使用延迟线、电中继以及解决光分组的冲突问题。通过数值仿真,分析了4节点、8节点和16节点环网中光分组各种的时延特性以及网络的吞吐量特性。结果表明,当网络负载增大时,数据包的平均时延增大,同时网络节点的吞吐量和资源利用率也随之增大;网络节点数目越多,网络的吞吐率也越大。