基于圖像的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與協(xié)議的研究.pdf

1、圖像具有巨大的信息量，并且比其他形式的信息更具有直觀性、確切性和生動(dòng)性，圖像信息逐步成為現(xiàn)代工業(yè)控制的重要依據(jù)和方法。當(dāng)圖像信息介入傳統(tǒng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)之后，這類網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有了新的特性：網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)類型多樣，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證要求高。選擇合適的資源調(diào)度策略和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議均能補(bǔ)償或改善大數(shù)據(jù)量的介入對(duì)控制性能的影響。
　　 本文從資源調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了報(bào)文分類器，提出了基于時(shí)間片的動(dòng)態(tài)

2、緩存調(diào)度算法，并依據(jù)此調(diào)度算法思想進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)；制定了具有容錯(cuò)機(jī)制的UDP協(xié)議。主要內(nèi)容如下：
　　 提出了多維報(bào)文分類的思想：根據(jù)報(bào)文頭信息制定多維規(guī)則，每一維規(guī)則賦予不同的權(quán)值，對(duì)報(bào)文進(jìn)行多維規(guī)則過(guò)濾，報(bào)文的權(quán)值等于該報(bào)文各規(guī)則的權(quán)值之和Wi，一定范圍的Wi分配到一個(gè)隊(duì)列，這樣就將基于鏈接的任務(wù)流歸整為滿足各自QoS需求的基于優(yōu)先級(jí)的服務(wù)流，為具有區(qū)分服務(wù)的資源調(diào)度提供基礎(chǔ)。
　　 設(shè)計(jì)了基于輪循的動(dòng)態(tài)調(diào)度算法：以

3、時(shí)間片t為每一個(gè)隊(duì)列輪循服務(wù)，優(yōu)先級(jí)高的先服務(wù)，避免高優(yōu)先級(jí)任務(wù)長(zhǎng)時(shí)間占用資源；建立了優(yōu)先級(jí)補(bǔ)償模型，使優(yōu)先級(jí)得到有利的偏向補(bǔ)償，在保證公平的前提下，減小突發(fā)數(shù)據(jù)的排隊(duì)延時(shí)抖動(dòng)。運(yùn)用此算法，針對(duì)資源受限的多媒體工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)流和非適應(yīng)流共存的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了快速識(shí)別非適應(yīng)流，并對(duì)其占用資源進(jìn)行限制的調(diào)度方法，保護(hù)了適應(yīng)流的資源占有率。
　　 設(shè)計(jì)了隊(duì)列自適應(yīng)長(zhǎng)度的算法，以滿足系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)延的需求。對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)演算理論進(jìn)行了發(fā)展運(yùn)用，

4、推導(dǎo)了多輸入的到達(dá)曲線和基于輪循的服務(wù)曲線。推導(dǎo)并計(jì)算了滿足動(dòng)態(tài)排隊(duì)延時(shí)的最大隊(duì)列長(zhǎng)度。
　　 制定了新的協(xié)議TERUDP(Tolerate Error Reliable UDP)，提出了新的丟包界定方法以及有效時(shí)延和無(wú)效時(shí)延的概念，在不改變傳統(tǒng)UDP高效性的前提下，提高了可靠性，降低了網(wǎng)絡(luò)的丟包率，增加了網(wǎng)絡(luò)有效數(shù)據(jù)傳輸利用率。使UDP具有了擁塞感知能力，避免了過(guò)分爭(zhēng)用帶寬的弊端。
　　 新的調(diào)度算法和優(yōu)化后協(xié)議的運(yùn)用