WIA-PA工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度
發(fā)布時間:2017-05-05 23:11
本文關(guān)鍵詞:WIA-PA工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程越來越趨于大型化、精確化,這對控制過程生產(chǎn)的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,要求控制系統(tǒng)提供確定及時的控制功能和數(shù)據(jù)信息服務(wù)?刂凭W(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù),是實現(xiàn)數(shù)字化控制的基礎(chǔ)保障,無線控制網(wǎng)絡(luò)因其靈活性和低廉的造價正受到廣大研究者的關(guān)注,但是暫時卻無法確保無線控制網(wǎng)絡(luò)滿足工控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能要求。所以本文主要研究的內(nèi)容是研究無線控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸性能,文中將整個無線網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸按照傳輸方式上的不同劃分為兩種形式:1)周期數(shù)據(jù)的計劃傳輸,2)非周期數(shù)據(jù)的競爭傳輸。工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的周期性數(shù)據(jù)多是關(guān)乎生產(chǎn)的重要過程數(shù)據(jù),需要高可靠性和強實時性的保證,無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中采用基于TDMA的保障時隙確保節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸。本文以WIA-PA無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為研究對象,研究的主要內(nèi)容是在TDMA的基礎(chǔ)上對無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸性能優(yōu)化。首先通過節(jié)點傳輸距離的限制建立無線網(wǎng)絡(luò)的多跳分級模型,隨后使用圖染色算法消除數(shù)據(jù)傳輸過程中的碰撞,最后使用雙層編碼的遺傳算法,結(jié)合鏈路選擇和時隙分配同步優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。微機技術(shù)的發(fā)展使得控制系統(tǒng)可以處理更多的數(shù)據(jù),導(dǎo)致非周期數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的比例也在逐漸增加。與周期性數(shù)據(jù)不同,非周期數(shù)據(jù)傳輸時更加看重的是網(wǎng)絡(luò)的利用率和協(xié)議的簡單可執(zhí)行性。本文在研究非周期數(shù)據(jù)的傳輸過程時,對兩個常用的競爭接入算法CSMA/CA和CCA-Embedded TDMA算法進行建模和仿真分析,得出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量率、退避時間對網(wǎng)絡(luò)吞吐量和數(shù)據(jù)期望延遲的影響,并在最后分析比較兩個算法的非周期信號傳輸性能。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)據(jù)傳輸性能 計劃傳輸 競爭傳輸 WIA-PA無線網(wǎng)絡(luò) 時隙分配 CSMA/CA算法 CCA-Embedded TDMA算法
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP273;TN919.3
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 第一章 緒論12-20
- 1.1 課題的研究背景及意義12-16
- 1.1.1 課題研究背景12-14
- 1.1.2 課題的研究目的及意義14-16
- 1.2 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)簡介16-17
- 1.3 論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)17-20
- 1.3.1 論文的研究內(nèi)容17-18
- 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)18-20
- 第二章 WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)20-30
- 2.1 WIA-PA協(xié)議的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
- 2.2 WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系21-25
- 2.2.1 WIA-PA物理層22-23
- 2.2.2 WIA-PA數(shù)據(jù)鏈路層23-25
- 2.3 WIA-PA超幀結(jié)構(gòu)25-27
- 2.4 WIA-PA關(guān)鍵技術(shù)27-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 第三章 基于TDMA的鏈路選擇和時隙分配的同步優(yōu)化30-52
- 3.1 本章概述30-31
- 3.2 無線mesh網(wǎng)絡(luò)的傳輸模型31-36
- 3.2.1 無線mesh網(wǎng)絡(luò)的通信規(guī)則31-32
- 3.2.2 多跳分級的無線網(wǎng)絡(luò)模型32-35
- 3.2.3 無線傳輸?shù)母蓴_模型35-36
- 3.3 無線mesh網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源36-38
- 3.4 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)鏈路-時隙的同步優(yōu)化38-46
- 3.4.1 鏈路-時隙同步優(yōu)化概述38-39
- 3.4.2 鏈路選擇和時隙分配的同步優(yōu)化方案39-41
- 3.4.3 網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化指標(biāo)41-43
- 3.4.4 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體過程43-46
- 3.5 優(yōu)化結(jié)果的仿真和實驗46-50
- 3.6 本章小結(jié)50-52
- 第四章 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)非周期數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議性能分析52-74
- 4.1 本章概述52-53
- 4.2 Slotted CSMA/CA算法53-60
- 4.2.1 Slotted CSMA/CA算法流程53-56
- 4.2.2 CSMA/CA算法建模56-60
- 4.3 CCA-Embedded TDMA算法60-66
- 4.3.1 CCA-Embedded TDMA算法流程60-62
- 4.3.2 CCA-Embedded TDMA算法建模62-66
- 4.4 CSMA/CA與CCA-Embedded TDMA算法傳輸性能仿真66-72
- 4.4.1 CSMA/CA算法性能66-70
- 4.4.2 CCA-Embedded TDMA算法性能70-72
- 4.5 本章小結(jié)72-74
- 第五章 結(jié)論與展望74-76
- 參考文獻76-80
- 致謝80-82
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)82-84
- 作者及導(dǎo)師簡介84-85
- 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會決議書85-86
【參考文獻】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 陳澤云;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法和超幀調(diào)度機制的研究[D];浙江大學(xué);2008年
本文關(guān)鍵詞:WIA-PA工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:347282
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