基于網(wǎng)絡(luò)演算的確定性以太網(wǎng)性能研究與分析.pdf

1、在網(wǎng)絡(luò)演算概念提出之后,就吸引了大量的學(xué)者去研究,使它得以不斷發(fā)展和豐富,形成了兩個理論體系——確定性和隨機(jī)性網(wǎng)絡(luò)演算。以太網(wǎng)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),如成本低廉、使用穩(wěn)定和共享資源豐富等,以以太網(wǎng)技術(shù)為代表的通信技術(shù),發(fā)展迅速,很快壟斷了辦公領(lǐng)域的使用網(wǎng)絡(luò),而且慢慢應(yīng)用到工業(yè)控制和航空航天等領(lǐng)域。但對以太網(wǎng)技術(shù)的需求不斷更新,不僅需要其高速率,還需要有實(shí)時(shí)性和確定性,由此,確定性以太網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。確定性以太網(wǎng)還處于研究階段,網(wǎng)絡(luò)演算理論為其性能研

2、究和分析提供了很好的理論依據(jù)。
　　網(wǎng)絡(luò)演算理論和確定性以太網(wǎng)技術(shù)各自都有很大的發(fā)展,但采用網(wǎng)絡(luò)演算進(jìn)行確定性以太網(wǎng)研究分析的工作很少。本論文的工作就是采用網(wǎng)絡(luò)演算理論工具對確定性以太網(wǎng)進(jìn)行性能研究與分析。首先,建立仿真通信模型,建立基本模型:數(shù)據(jù)模型(時(shí)間觸發(fā)、速率受限和盡力而為數(shù)據(jù)模型)、進(jìn)程模型、節(jié)點(diǎn)模型,由簡單到復(fù)雜構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出了簡單星型、級聯(lián)和雙通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),級聯(lián)結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的延伸,雙通道是為了解決確定性以太

3、網(wǎng)的容錯問題。其次,建立三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)演算數(shù)學(xué)模型,基于簡單星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在考慮了多種因素(如不同流向的數(shù)據(jù))的同時(shí),還使用了反卷積理論建立數(shù)學(xué)模型,得到三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的理論結(jié)果。最后,從端到端時(shí)延、吞吐量和丟包率三個方面將仿真結(jié)果和理論結(jié)果進(jìn)行對比研究和分析,得出確定性以太網(wǎng)的性能結(jié)論。
　　本論文經(jīng)過研究和分析,由簡單到復(fù)雜的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,時(shí)間觸發(fā)數(shù)據(jù)是保證實(shí)時(shí)服務(wù)的,無丟包;速率受限數(shù)據(jù)的