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基于交换式以太网的列车通信网络实时通信技术研究

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基于交换式以太网的列车通信网络实时通信技术研究
论文目录
 
致谢第1-6页
摘要第6-8页
ABSTRACT第8-11页
目录第11-15页
1 引言第15-37页
  1.1 研究背景与意义第15-17页
  1.2 工业以太网在车载通信中的应用现状第17-20页
  1.3 列车通信网络的实时性需求分析第20-23页
    1.3.1 列车通信网络的特点第21-22页
    1.3.2 数据分类与实时性需求第22-23页
  1.4 以太网的实时性研究现状第23-28页
    1.4.1 确定性和实时性问题第23-28页
    1.4.2 实时性评价方法第28页
  1.5 交换式以太网的实时性研究现状第28-34页
    1.5.1 交换式以太网的特点第29页
    1.5.2 交换式以太网的实时性问题第29-30页
    1.5.3 交换式以太网的实时性研究现状第30-34页
  1.6 论文整体结构与主要内容第34-37页
2 基于交换式以太网的列车通信网络时延分析第37-67页
  2.1 引言第37-38页
  2.2 列车通信网络拓扑设计需求第38-40页
    2.2.1 一般列车网络控制系统的组成第38-39页
    2.2.2 列车通信网络拓扑设计需求总结第39-40页
  2.3 列车通信网络拓扑设计第40-45页
    2.3.1 以太网交换机的结构和工作原理第40-41页
    2.3.2 交换式以太网中数据帧的端到端时延构成第41-42页
    2.3.3 基于交换式以太网的列车通信网络拓扑设计第42-45页
  2.4 列车通信网络及时可靠性分析第45-53页
    2.4.1 及时可靠性模型第46-47页
    2.4.2 基于二元决策图的及时可靠性第47-50页
    2.4.3 及时可靠性的仿真测试与分析第50-53页
  2.5 列车通信网络的最大端到端时延分析第53-65页
    2.5.1 网络演算理论第53-54页
    2.5.2 FCFS调度方式下的数据帧端到端时延第54-56页
    2.5.3 实时数据帧的最大端到端时延计算实例第56-57页
    2.5.4 实时数据帧的最大端到端时延分析第57-59页
    2.5.5 端到端时延的仿真测试与分析第59-65页
  2.6 本章小结第65-67页
3 基于相对时延的终端设备到交换机的优化分配第67-83页
  3.1 引言第67页
  3.2 终端设备到交换机的分配优化问题描述第67-75页
    3.2.1 遗传算法基础第68-70页
    3.2.2 数据流的端到端相对时延第70页
    3.2.3 列车设备到交换机的分配模型第70页
    3.2.4 设备分配约束条件第70-71页
    3.2.5 基于相对时延的设备分配目标函数第71-72页
    3.2.6 目标函数的仿真测试与分析第72-75页
  3.3 基于混合交叉的遗传算法第75-77页
    3.3.1 编码方式第75页
    3.3.2 适应度函数第75页
    3.3.3 选择算子第75-76页
    3.3.4 混合交叉遗传算法设计第76-77页
  3.4 优化结果测试与分析第77-82页
    3.4.1 对标准测试函数的优化结果及分析第77-80页
    3.4.2 对列车设备分配的适应度函数优化结果分析第80-82页
  3.5 本章小结第82-83页
4 交换机两级调度算法研究第83-103页
  4.1 引言第83页
  4.2 实时调度算法研究现状第83-87页
    4.2.1 实时调度算法在控制网络通信中的应用第83-85页
    4.2.2 优先级调度方法在交换机调度中的应用第85-87页
  4.3 交换机两级调度算法第87-91页
    4.3.1 一级调度——优先级-时间片调度第87-89页
    4.3.2 二级调度——最小截止期优先第89-90页
    4.3.3 两级调度实现第90-91页
  4.4 采用网络演算计算实时数据帧的最大端到端时延第91-92页
  4.5 采用排队论计算数据的平均端到端时延第92-97页
    4.5.1 交换机数据的G/D/1排队模型第93-94页
    4.5.2 G/D/1排队模型中的交换机排队时延第94-96页
    4.5.3 基于G/D/1排队模型的交换机排队时延实例计算第96-97页
  4.6 仿真测试与分析第97-100页
    4.6.1 仿真配置第97-98页
    4.6.2 仿真分析第98-100页
  4.7 本章小结第100-103页
5 基于时分复用的带宽分配策略研究第103-123页
  5.1 引言第103-104页
  5.2 时分复用技术第104-105页
  5.3 基于数据类型的带宽分配策略第105-113页
    5.3.1 带宽分配方式第106-107页
    5.3.2 实时周期数据传输的问题描述第107-108页
    5.3.3 改进型Dijkstra通信调度算法第108-109页
    5.3.4 实例计算第109-111页
    5.3.5 仿真分析第111-113页
  5.4 基于节点的带宽分配策略第113-121页
    5.4.1 RTNET实时以太网协议栈第113-115页
    5.4.2 RTNET测试环境第115-117页
    5.4.3 组网实验RTT测试与分析第117-121页
  5.5 本章小结第121-123页
6 实验平台设计与测试第123-136页
  6.1 引言第123页
  6.2 实验平台设计第123-130页
    6.2.1 列车电子控制系统第124-125页
    6.2.2 PIS-CCTV集成控制系统第125-130页
  6.3 通信测试第130-135页
    6.3.1 基本测试第131-132页
    6.3.2 车辆级数据通信测试第132-133页
    6.3.3 列车级数据通信测试第133-135页
  6.4 本章小结第135-136页
7 总结与展望第136-139页
  7.1 全文工作总结第136-137页
  7.2 工作展望第137-139页
参考文献第139-149页
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果第149-153页
学位论文数据集第153页

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