發(fā)布時(shí)間：2024-03-20 22:04

　　隨著工業(yè)化與信息化的不斷融合,一些新型的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)不斷涌現(xiàn),WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation,面向工業(yè)過程自動化的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò))和時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time Sensitive Networking,TSN)是其中的典型代表。WIA-PA是我國自主制定的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),具有方便部署、能耗低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、確定性傳輸?shù)忍攸c(diǎn),已成為IEC的正式國際標(biāo)準(zhǔn)。TSN是IEEE 802.1工作組開發(fā)的一套改變了以太網(wǎng)不確定性的實(shí)時(shí)傳輸標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)崿F(xiàn)周期性數(shù)據(jù)和非周期性數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)和大容量的非實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)同時(shí)被傳輸。在實(shí)際的工廠網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)往往由有線、無線等多種網(wǎng)絡(luò)混合組成,無線網(wǎng)絡(luò)已成為有線網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充,不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換問題愈來愈重要。但目前針對WIA-PA與TSN的研究主要集中在各自本身,還沒有關(guān)于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互轉(zhuǎn)換的研究,制約了這兩種新型網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際工廠網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)合部署。鑒于此,本文研究和提出了WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換機(jī)制,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換與特性保持。論文的...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)分析
    2.1 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)及其標(biāo)準(zhǔn)概述
        2.1.1 WIA-PA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.2 WIA-PA協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
        2.1.3 WIA-PA虛擬通信關(guān)系
        2.1.4 WIA-PA數(shù)據(jù)流
    2.2 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)及其標(biāo)準(zhǔn)概述
        2.2.1 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述
        2.2.2 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步
        2.2.3 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的流預(yù)留
    2.3 本章小結(jié)
第3章 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換機(jī)制研究
    3.1 問題分析
    3.2 WIA-PA與 TSN轉(zhuǎn)換機(jī)制總體設(shè)計(jì)
    3.3 WIA-PA與 TSN幀格式轉(zhuǎn)換方法
        3.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層幀格式轉(zhuǎn)換
        3.3.2 整網(wǎng)幀格式轉(zhuǎn)換
    3.4 WIA-PA與 TSN優(yōu)先級和流識別策略
        3.4.1 優(yōu)先級轉(zhuǎn)換
        3.4.2 流識別轉(zhuǎn)換
    3.5 WIA-PA與 TSN地址轉(zhuǎn)換方法
        3.5.1 TSN網(wǎng)絡(luò)尋址方式
        3.5.2 WIA-PA地址與MAC地址轉(zhuǎn)換
        3.5.3 WIA-PA地址與IPv6 地址轉(zhuǎn)換
    3.6 WIA-PA與 TSN跨網(wǎng)時(shí)鐘同步方案
    3.7 WIA-PA與 TSN帶寬預(yù)留機(jī)制
    3.8 本章小結(jié)
第4章 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換機(jī)制實(shí)現(xiàn)
    4.1 需求分析
    4.2 軟件總體結(jié)構(gòu)
    4.3 WIA-PA與 TSN優(yōu)先級和流識別轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)
    4.4 WIA-PA與 TSN地址轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)
    4.5 WIA-PA與 TSN跨網(wǎng)時(shí)鐘同步的實(shí)現(xiàn)
    4.6 WIA-PA與 TSN帶寬預(yù)留的實(shí)現(xiàn)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 測試與結(jié)果分析
    5.1 測試平臺的搭建與軟硬件組成
        5.1.1 測試平臺的搭建
        5.1.2 硬件平臺
        5.1.3 軟件平臺
    5.2 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換功能測試
        5.2.1 優(yōu)先級與流識別轉(zhuǎn)換測試
        5.2.2 地址轉(zhuǎn)換測試
        5.2.3 幀格式轉(zhuǎn)換測試
        5.2.4 帶寬預(yù)留測試
        5.2.5 時(shí)鐘同步測試
    5.3 WIA-PA網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換性能測試
        5.3.1 轉(zhuǎn)換時(shí)間測試
        5.3.2 資源占用測試
        5.3.3 同步精度測試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)束語
    6.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3933374