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网络链路

  • 网络路由器报文交换算法及实现

    随着现代互联网规模的不断扩大,网络数据流量迅速增长,传统的路由器已经无法满足网络的交换和路由需求。当前,新一代路由器普遍利用了交换式路由技术,通过使用交换背板以充分利用公共通信链路,有效的提高了链路的利用率,并使各通信节点的并行通信成为可能。硬件系统设计中结合了专用网络处理器,可编程器件各自的特点,采用了基于ASIC,FPGA,CPLD硬件结构模块化的设计方法。基于ASIC技术体系的GSR的出现,使得路由器的性能大大提高。但是,这种路由器主要满足数据业务(文字,图象)的传送要求,不能解决全业务(语音,数据,视频)数据传送的需要。随着网络规模的扩大,矛盾越来越突出,而基于网络处理器技术的新一代路由器,从理论上提出了解决GSR所存在问题的解决方案。 基于网络路由器技术实现的路由器,采用交换FPGA芯片硬件实现的方式,对路由器内部各种单播、多播数据包进行路由转发,实现网络路由器与外部数据收发芯片的数据通信。本文主要针对路由器内部交换FPGA芯片数据转发流程的特点,分析研究了传统交换FPGA所采用的交换算法,针对简单FIFO算法所产生的线头阻塞现象,结合虚拟输出队列(VOQ)机制及队列仲裁算法(RRM)的特点,并根据实际设计中各外围接口芯片,给出了一种消除数据转发过程中出现的线头阻塞的iSLIP改进算法。针对实际网络单播、多播数据包在数据转发处理过程的不同,给出了实际的解决方案。并对FPGA外部SSRAM包缓存带宽的利用,数据转发的包乱序现象及FPGA内部环回数据包的处理流程作了分析并提出了解决方案,有效的提高了路由器数据交换性能。 根据设计方案所采用的算法的实现方式,结合FPGA内部部分关键模块的功能特点及性能要求,给出了交换FPGA内部可用BlockRam资源合理的分配方案及部分模块的设计实现,满足了实际的设计要求。所有处理模块均在xilinx公司的FPGA芯片中实现。

    标签: 网络 报文交换 算法 路由器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:牛布牛

  • 单片机在工业无线网络中的具体应用

     如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。  目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。  ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。  GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。  先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路  工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。

    标签: 单片机 工业无线网络

    上传时间: 2013-11-02

    上传用户:momofiona

  • IEEE 802.15.4轻量级网络层路由设计及实现

    IEEE 802.15.4是低速率、低功耗的无线个人区域网络协议标准。分析了IEEE 802.15.4 的特点,在其上设计了轻量级网络层路由协议并在ZigBit 900平台上实现。路由协议对AODV进行了简化,利用MAC层的应答机制检测链路是否连通。最后对路由协议进行了测试,结果表明本路由设计具有良好的性能和扩展性。

    标签: IEEE 802 15 轻量级

    上传时间: 2014-12-28

    上传用户:cherrytree6

  • 基于Q学习的无线传感网络自愈算法

    无线传感网络存在关键区域节点能量消耗过快,节点能量供应有限以及通信链路拥塞等问题,容易造成节点故障和路由破坏。为减小上述问题对网络传输造成的影响,提出一种基于Q学习的无线传感网络自愈算法,通过引入Q学习的反馈机制,动态感知网络的状态信息,当故障发生时,自适应地选择恢复路径,保证数据实时顺利传输。仿真结果表明,该算法降低了错误选择故障或拥塞路径的概率,在故障感知、故障恢复和延长网络寿命等方面,表现出了良好的性能。

    标签: 无线传感网络 算法

    上传时间: 2013-10-26

    上传用户:toyoad

  • 基于GMPLS光网络的分布式多层故障定位方法

    在GMPLS光网络中,为了在故障定位时减少定位数障据链路故障的信令开销,避免不必要的网络资源浪费,降低网络资源的阻塞率,提出了一种分布式多层故障定位方法。该方法在现有的单层故障定位方案的基础上,通过双向数据链路故障通知的方法,避免了一些不必要的故障相关操作,减少了网络节点的负担,提高了网络资源的利用率。

    标签: GMPLS 光网络 分布式 多层

    上传时间: 2013-10-13

    上传用户:wweqas

  • 平面网络中QOS多播路由算法研究与设计

    多播通信这种兼顾了广播通信与单播通信两者优点的通信模式,已经被越来越多地应用于平面网络业务之中。首先讨论了面向源节点的多播路由策略。在分析传统多播路由算法中最佳链路选择函数的基础上,提出了一个新的最佳路由模型和QMRI算法,该算法成功地解决了网络中多播节点动态变化时的QOS路由选择问题。

    标签: QOS 平面网络 路由 算法研究

    上传时间: 2013-12-06

    上传用户:sjw920325

  • 一种基于信号延迟的光网络攻击方式

    针对光网络攻击易被发现的问题,提出一种基于信号延迟插入的光网络攻击方式。该方法在不改变链路光学性能的基础上,利用信号延迟在系统中引起较高的串扰,极大的降低了系统的性能。仿真和实验结果表明攻击后目标光链路的误码性能大幅劣化而其光域内参数几乎没有变化,具有较好的隐蔽性和良好的攻击效果。

    标签: 信号延迟 光网络 攻击 方式

    上传时间: 2013-12-24

    上传用户:超凡大师

  • 基于IP无线网络FGS视频传输的多乘积码方案

    研究基于IP 无线网络中精细粒度可伸缩性( FGS) 视频的传输。基于包交换的IP 无线网络通常由两段链路组成: 有线链路和无线链路。为了处理这种混合网络中不同类型数据包的丢失情况, 对FGS 视频增强层数据运用了一个具有比特平面间不平等差错保护(BPUEP) 的多乘积码前向纠错(MPFEC) 方案进行信道编码。对FGS 增强层每一个比特平面(BP) , 在传输层, 采用里德—索罗蒙码(RS) 提供比特平面间的保护; 而在链路层, 则运用循环冗余校验码(CRC) 串联率兼容穿孔卷积码(RCPC) 提供数据包内保护。还提出了一个率失真优化的信源—信道联合编码的码率配置方案, 仿真结果显示出该方案在提高接收端视频质量方面的优势。

    标签: FGS 无线网络 乘积码 方案

    上传时间: 2013-11-14

    上传用户:1234567890qqq

  • AODV是一种按需路由协议。当网络拓扑结构发生变化时

    AODV是一种按需路由协议。当网络拓扑结构发生变化时,它能快速收敛,在链路断裂时具有自我修复功能。

    标签: AODV 路由协议 网络 拓扑结构

    上传时间: 2016-08-27

    上传用户:watch100

  • 本文根据无线传感器器网络的特点

    本文根据无线传感器器网络的特点,建立了单目标成簇优化模型,以全网能量消耗最小化为目标,同时考虑了节点的能量消耗以及链路负载均衡等问题

    标签: 无线传感器 网络

    上传时间: 2016-10-21

    上传用户:xlcky