一、以太网交换机运行机制及其仿真研究（论文文献综述）
王亚铭[1]（2020）在《基于SDN的内存优化技术研究》文中指出互联网技术飞速发展,用户数量及网络流量呈爆炸式增长,远程直接内存访问技术（RDMA）依靠其低时延、低CPU占用、高吞吐量的巨大优势脱颖而出。基于RDMA的以太网协议（Ro CE）主要依靠基于优先级的流量控制（PFC）等机制来保障无损丢包。然而在实际数据中心网络运行中,这些机制将可能导致因数据传输而创建的交换机内存中接收队列之间的循环缓冲依赖性,从而引发PFC内存永久阻塞这一严重后果。同时,传统网络架构均存在灵活性低、管控能力弱等缺陷,而软件定义网络（SDN）架构具备数控分离、可编程性及集中式管控等强大功能,使网络能够灵活动态地被扩展配置,以适应新业务和新需求。因此本文将SDN架构引入RDMA承载的数据中心网络,构建交换机内存永久阻塞优化策略,通过对网络的集中化控制,来解决传统数据中心网络架构中存在的复杂、难以管控的问题。该优化策略旨在以动态感知并破除已形成循环缓冲依赖的方式规避内存永久阻塞的发生,在达到网络中交换机内存优化目的的同时,保证RDMA数据中心网络的高效平稳运行。论文围绕着此重点展开研究,主要内容包含以下方面。首先,对RDMA和SDN相关技术进行探究,通过实验和理论研究,主要从多条数据流状态、极限速率状态、ARP条目更新不同步三个方面深入分析了Ro CE网络中内存永久阻塞形成的过程及原因,总结并讨论多角度解决思路,同时详细分析了SDN架构特性、Open Flow协议以及SDN控制器,在此基础上明确本文的考量角度。其次,通过将交换机内存中排队过程具体抽象,构建改进的内存阻塞平衡模型。结合内存阻塞特性定义了低优先级队列忽视高优先级队列数据包的概率（忽视因子?）,能够暂时削弱高优先级的优先权,从减小内存阻塞概率的角度出发,求解含有忽视因子?的高低优先级阻塞平衡模型。通过Matlab证明其有效性,同时NS-3仿真表明启用忽视因子时内存中低优先级接收队列的压力缓解能力能够提高约6%。最后,基于SDN新型网络架构构建了数据中心交换机内存永久阻塞优化策略,通过在SDN控制器中添加交换机内存状态监控子模块、依赖异常感知子模块、转发控制决策部署子模块及备选回退路径触发器来实现对原PFC机制的改进与补充,从破除已形成循环缓冲依赖的角度,针对不同对象给出具体优化措施,解决了原机制为数据中心网络带来内存永久阻塞的问题。通过NS-3设计仿真实验,验证了论文所构建的基于SDN的数据中心交换机内存永久阻塞优化策略可以对数据中心交换机实现有效合理的内存优化,避免PFC内存永久阻塞,保障网络平稳高效运行。
吴英夫[2]（2020）在《基于设备环网的建筑电气设备控制平台研究》文中认为当前建筑设备控制系统集中式架构中存在末端设备组网缺乏灵活性、设备间通信协调低效、信息无法就地共享、无法联动控制等问题。本文分析了以太环网结构的主要特性,基于罗克韦尔的设备级环网（Device Level Ring,DLR）技术,设计了一种面向空间分布、可即插即用、扁平化的建筑电气设备控制平台;实现了照明系统的节能控制、变风量空调系统末端装置的优化控制、建筑用电能耗的采集与预测;设计了建筑各子系统间的联动方案,通过计算机、手机移动端对建筑设备信息进行监控,本文主要研究内容展开如下:（1）分析了当前建筑设备控制系统的弊端问题和工业以太网的应用现状,结合设备级环网的优势,提出了一种可即插即用的建筑电气设备控制系统方案。利用CompactLogix L36ERM控制器实现了对照明LED的模糊控制,取得30.8%的节能效果。（2）分析了变风量空调末端装置的运行机制及其在设备环网中应用的可行性,设计了以变频风机替代传统风阀作为变风量空调末端装置的改进方案;利用CompactLogixL35E控制器、PowerFlex40变频器和MATLAB/SIMULINK构建了半实物仿真平台;通过对变频器的模糊PID控制实现了设备环网中变风量空调系统的温度控制仿真。（3）基于支持设备环网的电能测量设备进行建筑用电的监控管理,实现了建筑用电能耗监测与建筑电气设备控制系统的结合;完成了建筑用电能耗的实时分区计量,并利用粒子群BP神经网络对用电数据进行分析,实现了建筑用电负荷预测,预测误差小于6%。（4）根据建筑各子系统电气设备联动工作特点,设计了建筑各子系统间的联动方案,在CompactLogix L36ERM控制器中实现了就地联动控制;利用FactoryTalk View进行建筑设备信息的监控设计,通过Web浏览器发布,实现了对建筑设备运行状态的远程监控。本文给出了面向空间分布、可即插即用、扁平化的建筑电气设备控制系统方案,通过照明控制、变风量空调末端的变频控制,以及建筑用电的监控与预测,验证了设备环网在建筑设备控制系统中应用的可行性,为建筑电气设备控制系统的优化提升提供参考。
郝遥迪[3]（2019）在《列车通信网络高可靠性冗余方法研究》文中研究说明随着高速列车的快速发展,列车通信网络所需带宽在不断增加,现场总线技术已经难以满足需求。以太网因其带宽高、兼容性好、拓扑灵活等优点在工业上得到了广泛应用。基于以太网的列车通信网络成为了国内外轨道交通行业新的研究方向。为了提高列车通信网络的可靠性,实现列车通信网络的实时数据传输,本文从梯形拓扑协议入手,研究了列车通信网络拓扑的可靠性问题及冗余管理方法,并对基于实时MAC协议的实时调度方法进行了研究。本文的主要研究成果如下:（1）研究了基于交换式以太网的列车通信网络骨干网和编组网的拓扑结构和特性,对不同编组网结构进行了故障案例分析,建立了基于梯形拓扑的列车通信网络架构。采用动态故障树DFTA对网络结构进行可靠性建模并采用二元决策图和马尔可夫矩阵进行量化求解,验证了梯形拓扑的优越性。（2）分析了梯形拓扑协议的运行机制和终端设备冗余对系统可靠性的影响,并对梯形冗余具体的实现方案进行了研究,设计了梯形拓扑冗余管理方法,提高了系统的可靠性。总结了丢弃算法的基本要求,采用基于动态线性HASH的冗余帧丢弃算法来减少数据搜索和插入时间,并对所提方法的有效性进行了验证,为梯形拓扑协议在列车通信网络上的应用奠定了坚实的算法基础。（3）设计了一种基于实时MAC协议的梯形拓扑实时调度方法,来改善传统的基于CSMA/CD介质访问控制方式的确定性和实时性。分析了数据传输过程中的端到端时延构成因素,并进行了实例计算。设计了基于令牌的梯形拓扑故障检测机制,实现了故障下的替代传输与故障恢复的处理。方法借鉴了令牌思想,有效解决了网络中的竞争问题,提高了网络的确定性和实时性。（4）通过OPNET网络仿真软件实现了梯形拓扑网络架构,对正常和双组件故障情况的传输进行了仿真,验证了梯形冗余方案的高可靠性和实时性。设计了具有双网络适配器的实时以太网冗余网卡,并利用终端节点和交换机搭建了网络通信验证平台。利用wireshark抓包软件对数据包进行分析,测试结果表明该冗余管理方法能够满足基于梯形拓扑的列车通信网络的实时性和可靠性要求。最后对全文的研究内容进行了总结,并对下一步的研究方向进行了展望。
李亭蓄[4]（2019）在《基于TRDP协议的列车以太网网络通信实时性研究》文中研究指明铁路是城际交通的主要方式,高速动车组因其搭乘方便、速度快、比较舒适的特点而成为国民出行的首选。近年来我国高铁事业飞速发展,拥有完全自主知识产权的“复兴号”列车代表我国动车组制造技术已达到世界领先水平。随着列车装备制造技术和网络技术的发展,传统TCN网络已不能满足多元化网络服务的需求。自2012年以来,国际电工委员会IEC陆续颁布了基于以太网的列车通信网络新标准。但由于以太网存在可靠性、实时性方面的缺陷,可能会影响列车的实时控制性能,威胁行车安全。因此对以太网列车通信网络的实时性能进行研究和对网络实时性能的改进很有必要,本论文即是对这两点展开深入研究。本论文首先通过对基于列车实时数据协议（TRDP）的列车通信网络框架与网络通信机制的深度理解,从理论上对网络诱导时延产生的原因和影响进行分析和研究。为了获取精确的时延数据,在计算机上开发基于TRDP协议栈的通信性能测试软件作为测量时延的工具。通过测试验证了该软件的有效性、正确性。然后通过搭建列车以太网络测试平台,并根据列车运行的实际工况模拟控制信号和网络负载,利用搭载通信监测软件的计算机和陪测设备测量了网络数据帧的时延。然后测试了不同任务周期、网络负载率下的系统时延数据,依据所得时延数据研究列车以太网通信网络在不同条件下的时延特性,得出减小系统时延的方法。分析数据时发现在网络高负载情况的试验组中,消息数据的时延较大。针对这个问题,对数据在经过网络设备时产生的排队时延展开研究。基于默认优先级调度进行了优化。使用网络演算方法对默认优先级调度、先来先服务、优化优先调度下网络端到端时延上界进行计算,计算结果表明优化优先调度方法的优越性。最后通过试验验证了优化优先级调度方法对列车系统实时性改进的有效性。
梁轶[5]（2019）在《基于5G移动通信基站前传网络的拥塞控制算法研究》文中研究说明随着移动设备的广泛普及,移动通信技术得到飞速发展。如今,物联网技术的发展以及多种新兴数据业务的出现给移动通信网络带来了巨大挑战。例如,共享单车通过部署NB-Io T接入基站网络,引起基站网络数据流量的激增;视频直播、VR/AR等时延敏感型应用的兴起对移动基站网络的数据传输时延提出了更高要求。在移动数据传输过程中,网络拥塞问题是影响网络性能的主要原因。如何解决网络中的数据拥塞问题一直是人们研究的热点。然而,现有的拥塞控制算法研究多数针对数据中心网络以及TCP协议的三层网络,针对基站内部的二层网络拥塞控制算法的研究发展缓慢。面对有限的带宽资源以及大规模数据流量和超低时延的传输要求,解决基站网络内部的拥塞控制问题具有重要的研究意义和现实价值。本文主要研究5G移动通信基站前传网络上的拥塞控制问题。5G基站前传网络内部数据流主要以高频突发数据脉冲形式进行传输,且有超低时延高可靠性的传输要求。一旦网络上发生拥塞状况,如果不能及时地进行拥塞控制,就会导致网络服务质量的严重恶化。本文通过软件仿真的方式对拥塞控制算法进行研究,为了模拟真实的基站网络环境,本文设计了一组符合5G移动数据特点的上下行仿真数据源,并在ns-3网络仿真器的基础上开发了一款全新的基站网络仿真平台,该平台已成功应用于华为公司内部通信仿真系统。量化拥塞通知（QCN）算法是一种基于二层网络的拥塞控制算法,为了验证该算法能否有效运用于新一代移动通信网络,本研究对其进行仿真分析。通过QCN算法的仿真结果可知,QCN算法能够在大流量高频突发数据脉冲环境下有效控制链路中的拥塞状况。但QCN算法在控制流程的初始阶段会引起拥塞点缓存的激增及网络负载的震荡,容易影响移动网络的服务质量和用户体验。因此,本研究在综合分析QCN算法的优缺点基础上,结合TCP协议的典型拥塞控制算法设计思路,提出了一种新的基于二层网络的拥塞控制算法——超低时延带宽探测（u LLBP）算法。该算法引入慢启动过程,解决了QCN算法在开始阶段的抖动问题,同时将监测链路拥塞状况的算法转移至接收端,从而避免对网络中交换设备进行修改,降低了算法的部署和更新成本。接收端持续监测链路中拥塞情况并及时反馈调速消息给发送端。通过周期性地执行升速和降速过程,发送端能够根据网络可用带宽的大小自适应地调整数据发送速率,使数据发送速率可以维持在瓶颈链路带宽附近。本研究通过仿真验证了该算法的有效性,并将其与QCN算法的仿真结果进行对比。由仿真结果可以看出,u LLBP算法在拥塞点的队列缓存压力更小,数据排队时延更短,所以拥塞控制效果更好,而且发送端的数据发送速率更稳定,解决了网络负载震荡的问题。本研究的主要贡献有以下几个方面:（1）以实际的基站前传网络为背景,在ns-3开源网络仿真库基础上开发设计了一款全新的5G基站网络仿真平台,该平台已成功应用于华为公司企业内部通信仿真系统,并在公司内部被作为“优秀项目”展播;（2）通过设计一组符合5G基站前传网络数据帧结构特点的上下行仿真数据源,利用实际基站网络数据流量,验证了QCN算法在基站网络上的拥塞控制效果,并得到一组有效的应用参数;（3）结合QCN算法及其他三层网络拥塞控制算法的设计思路,提出了一种新的适用于5G基站前传网络的拥塞控制算法——超低时延带宽探测算法,并在基站前传网络的拥塞控制上取得了显着效果。
刘梦诗[6]（2019）在《以太网快速环网保护协议数据传输改进研究》文中研究表明快速环网保护协议（Rapid Ring Protection Protocol,简称RRPP）是一种应用于以太网链路层的协议,它既可以防止数据环路的产生,也能在链路断裂时迅速恢复。本文主要对以太网快速环网保护协议进行研究,针对现有的技术缺点做了以下改进。当RRPP环的边缘节点和辅助边缘节点之间的主环链路都出现故障时,边缘节点收到Major-Fault报文后阻塞边缘端口,这时边缘节点所有端口的流量都不通仿若一个“孤岛”。针对“孤岛”问题,本文采用“选择最小子环的边缘端口放开”法,即将环网中的所有子环按环号从小到大存储在自定义的链表中,当边缘节点收到了Major-Fault报文后,则选择环网中最小子环的边缘端口放开。边缘节点就去除了阻塞,此时边缘节点可以正常转发报文,不再是一座流量不通的“孤岛”。即解决了当主环链路故障时,边缘节点的流量不通问题。当RRPP环的边缘节点和辅助边缘节点间的主环链路都出现故障时,子环主节点的副端口在超时收不到Hello报文后才会放开。此时,副端口的放开时长在秒级,降低了数据的传输速率,影响了用户的使用体验。本文针对副端口超时放开问题,采用“边缘节点自适应查询、汇报和主动通知子环快速放开”的方法,即提前配置环网中各个节点的名称,并让边缘节点自适应感知主环链路状态,当发现边缘节点和辅助边缘节点间的主环链路都down掉后,则向子环方向发送携带子控制VLAN的Link-Down报文,子环主节点收到该报文后立即放开它的副端口,这样就完成了链路的迅速切换。此时子环主节点的切换时间大大缩短,不用等待超时,可达到毫秒级的要求,大幅度缩短了用户的流量中断时间。最后通过对比改进前后的测试仪打流数据验证了优化方案的可行性。
冯雪徭[7]（2017）在《面向Internet的SDN运行机制研究》文中指出随着网络应用需求的不断变化以及网络创新的不断推进,传统网络设备数据与控制平面的紧耦合使得其不能够提供灵活的网络控制、自动化的网络配罝以及开放网络能力等。SDN（Software Defined Networking,软件定义网络）的提出顺应了当前网络创新的趋势。SDN的核心即网络设备转发与控制平面的分离,以软件驱动网络,使网络的管理、控制变得更加灵活、智能。为了能在当前Internet环境下,充分利用SDN技术,对当前网络进行优化,同时,满足不断增长的网络应用需求,对SDN网络运行机制的研究是相当必要的。本文通过深入研究SDN网络架构及关键技术,搭建SDN网络实验环境。在此基础之上,对SDN南向网络通信机制、北向网络应用运行机制进行深入分析与研究,最终能够从整体的角度对Internet环境下整个SDN网络的通信机制进行充分认识,并能够将SDN网络架构及相关技术应用到与本课题相关的案例之中,在本论文中,主要做了以下工作:首先,对当前国内外SDN的发展状况进行概述。描述了当前国内各大设备厂商、互联网企业SDN相关的研究进展以及国外各大公司对于SDN技术的应用所作的相关工作。其次,借鉴可编程网络以及SDN网络架构的设计思路,结合具体的网络应用需求,设计了SDN三层网络框架。并分别对基础设施平面、控制平面及应用平面的设计进行详细阐述;随后,对SDN南向网络OpenFkw通信机制进行了深入研究。同时,对传统二、三层转发机制在SDN环境下的运行过程进行了深入分析,并通过OpenDayLight北向接口开发了SDN Web访问控制应用,对南向网络通信机制进行了实验验证。最后,通过对OpenDayLight控制器功能、OSPF路由协议、Dijkstra算法的深入研究,开发了基于OpenDayLight北向REST接口的SDN网络管理应用、静态路由应用、基于Dijkstra算法的动态路由应用,对SDN北向网络应用运行机制进行研究,从而能够对Internet环境下SDN网络运行机制有整体的把握。
庞继伟[8]（2016）在《基于蛛网拓扑的智能变电站通信可靠性和实时性研究》文中研究说明智能变电站是衔接电网发、输、变、配、用电和调度六大环节的关键,为智能电网提供标准、可靠的节点支撑。作为智能变电站的“神经系统”,通信系统的性能将直接决定变电站功能的稳定性。现阶段智能变电站通信网络均采用与标准以太网相同的拓扑结构、组网方式以及通信协议等,无法满足智能变电站对自身通信网络的特殊要求,且不具备应对变电站特殊情况时的自愈能力。本文以智能变电站通信网络为背景,研究提高智能变电站通信可靠性和实时性的新途径。针对智能变电站对通信可靠性要求高的特点,提出基于蛛网拓扑的智能变电站通信网络结构,运用故障树分析法对其可靠性进行分析;应用cost-efficiency理论,与传统拓扑进行比较,证明蛛网拓扑的智能变电站通信网络可靠性更高,经济性更好。为提高智能变电站通信实时性,提出基于逻辑节点的组网方式,并结合变电站功能,对PICOM（Piece of Information for COMmunication）报文进行优先级划分;运用网络演算法,从报文的端对端延时上限的角度,分析蛛网拓扑智能变电站通信网络的实时性,并与传统组网方式和传统拓扑比较;验证了基于蛛网拓扑的智能变电站通信网络具有多路径实时性强的特点,提高了智能变电站通信网络的实时性。为增强应对流量激增极端情况时的自愈能力,提出基于MPLS（Multi-Protocol Label Switching）改进的无缝流量分配方式,详细分析不同流量时的分配方式;结合IEC 61850所定义的normal、worst-case以及极端情况,对其进行仿真分析,并与传统协议比较。分析结果表明了新的无缝流量分配方式具有流量优化分配和通信恢复时间为零的特性,提高了智能变电站通信可靠性。为提高应对链路故障时的自愈能力,结合双端口IED（Intelligent Electronic Device）设备,提出基于MPLS改进的不间断式双冗余热备份通信方式,详细分析不同网络状态下的工作方式;针对链路正常、链路故障和链路故障后情况,进行仿真分析,并与传统协议比较。结果表明,新的通信方式具有任何状态下报文冗余热备份传输和通信恢复时间为零的特点,增强了智能变电站通信网络应对链路故障时的自愈能力,进一步提高了智能变电站通信可靠性。
李希源[9]（2015）在《分布式路由与集中式路由收敛特性分析》文中提出采用哪种路由协议或哪种路由技术,对于整个网络架构的设计及网络建设的作用及意义是不言而喻的。众所周知,路由协议指导IP数据包的发送,因此在实际工程中选择什么样的路由协议,是一件关乎网络质量的事情。而目前关于选择什么样的路由协议的问题,往往都是工程人员,依靠以往工程经验来决定,没有经过一个具体的量化对比的过程,对实际工程的指导有一定的盲目性。本论文的意义就在于此,通过仿真软件的仿真来考察不同路由协议的收敛性,并且对其差异做一个量化,以期能以更加客观的数据对比的方法,来指导网络工程建设工作。本文通过两种不同的仿真软件：OPNET和Mininet分别对分布式路由和集中式路由进行有针对性的仿真。通过仿真得出的数据（OSPF, RIP为收敛时间的数据,OpenFlow为建立稳定链路的时间的数据）来分析这两种路由在建立稳定拓扑的性能的各自特点。本文的主要研究内容包括：（1）运用OPNET仿真分布式路由的代表OSPF和RIP协议,通过OPNET自带的统计模块来分析路由收敛次数,Hello报文发送的次数,LSA发送的包数（针对OSPF）等这样一些性能统计数据,在此基础上总结出分布式路由协议的性能特性。（2）运用Floodlight和Mininet来仿真集中式路由的代表：OpenFlow网络,通过Wireshark抓包软件来对Switch发向Controller的流表请求,以及Controller返回给Switch的流表,进行抓包,通过分析抓包的数据来得出OpenFlow拓扑中建立一条稳定的链路所需要的时间。（3）通过对分布式路由的仿真数据和集中式路由的仿真数据进行对比,总结出各自的优劣和特性。
周洁琼[10]（2014）在《基于交换式以太网的列车通信网络实时通信技术研究》文中研究指明随着轨道交通技术向便捷化、舒适化、智能化方向发展,机车车辆的控制和诊断技术越来越先进,列车控制数据越来越多,目前常用的列车通信网络难以满足持续增长的大信息量的数据传输需求。交换式以太网的传输速率高,成本低,且基本解决了传统以太网的不确定性问题,因此成为未来列车通信网络的主要解决方案之一。进一步提高交换式以太网的实时性,是将其应用于列车通信网络的关键技术问题,本文基于此开展研究。本文将IEC61375标准对WTB+MVB网络和以太网列车通信网络的时延上限规定分别作为低标准时延约束条件和高标准时延约束条件,以此考察在交换式以太网中,数据帧的最大端到端时延和平均端到端时延能否满足网络的实时性需求。本文从拓扑结构设计、交换机队列调度算法和终端设备访问方式这三个影响交换式以太网实时性的主要因素出发,分别讨论了提高实时性的通信技术和实时性评价方法,主要研究成果包括以下几个方面：1、定量分析了基于交换式以太网的列车通信网络的最大端到端时延和及时可靠性。首先按照IEC61375标准的规定,设计了具有冗余结构的列车通信网络拓扑。然后提出了基于边扩张的二元决策图方法分析网络的及时可靠性,通过理论分析和仿真实验,验证了给出的网络拓扑具有较高的及时可靠度。最后证实了网络的最大端到端时延满足本文所述的低标准时延约束条件,通过理论分析和仿真实验,给出了满足高标准时延约束条件的实时性改进方法。2、研究了基于相对时延的终端设备到交换机的优化分配。首先提出了基于相对时延方差的终端设备到交换机分配的目标函数,通过理论分析和仿真实验,验证了该目标函数能有效降低设备的数据传输时延。然后从扩展搜索域的角度出发,提出了基于混合交叉的遗传算法,进一步优化设备分配,经验证该算法能加快收敛速度,提高最优适应度值和平均适应度值。3、提出了交换机的两级调度算法。首先在采用IEEE802.1P标准将三种列车数据（实时周期数据、实时非周期数据和非实时数据）分成三个优先级队列的基础上,提出了两级队列调度算法：一级优先级-时间片调度算法解决了不同队列的调度顺序问题,二级最小截止期调度算法解决了实时队列里的截止期较小数据的优先调度问题。两级调度算法既保证了实时数据的发送不会受到非实时数据的阻碍,又兼顾了实时周期数据和实时非周期数据的发送,同时能保证具有较小截止期的实时周期数据得到优先发送。然后在两级调度算法的基础上,提出采用G/D/1排队论进行平均端到端时延分析,验证了网络的平均端到端时延满足高标准时延约束条件。4、研究了两种基于时分复用技术的带宽分配策略。首先研究了基于数据类型的时分复用模型,提出了改进的Dijkstra算法设计周期数据调度表,该算法考虑了链路资源受限和防止交换机通信阻塞的情况,并通过仿真证实了该算法相较于RM算法能得到更小的实时周期时段的交付时间。然后研究了基于节点时分多址接入的访问控制方式,建立了基于RTNET以太网协议栈的测试网段,通过多项测试验证了基于TDMA的带宽分配策略相较于以太网+TCP/IP协议栈能降低网络时延,同时总结了该方法的局限性和时间片划分原则。5、搭建了基于交换式以太网的列车网络控制实验平台。通过网络中的列车电子控制系统和PIS-CCTV集成控制系统这两个主要节点,对不同网络负载下的车辆级和列车级通信进行了端到端时延测试,给出了不同实时性约束条件下的网络占用率。最后在对全文研究内容总结和思考的基础上,提出了需要进一步研究的问题。
二、以太网交换机运行机制及其仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、以太网交换机运行机制及其仿真研究（论文提纲范文）
（1）基于SDN的内存优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及意义 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 2 新型网络架构关键技术分析 |
| 2.1 软件定义网络关键技术分析 |
| 2.1.1 软件定义网络架构 |
| 2.1.2 SDN南北向接口技术和Open Flow协议 |
| 2.1.3 控制平面关键技术 |
| 2.2 远程直接内存访问关键技术分析 |
| 2.2.1 RDMA工作原理和技术优势 |
| 2.2.2 传统的优先级流量控制算法 |
| 2.2.3 传统的ETS/PQ增强传输算法 |
| 2.2.4 PFC实现无损转发的必要性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 数据中心交换机内存缓冲队列现状与实验分析 |
| 3.1 问题定义 |
| 3.2 NS-3仿真平台 |
| 3.3 PFC环路内存永久阻塞形成实验与原因分析 |
| 3.3.1 多条数据流状态的实验分析 |
| 3.3.2 极限速率状态的实验分析 |
| 3.3.3 ARP表条目更新不同步的实验分析 |
| 3.4 内存优化解决方案探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 改进的内存阻塞平衡模型 |
| 4.1 模型抽象 |
| 4.2 模型求解 |
| 4.3 仿真实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于SDN的数据中心交换机内存永久阻塞优化策略 |
| 5.1 问题再现 |
| 5.2 总策略设计 |
| 5.3 优化策略子模块描述 |
| 5.3.1 交换机内存状态监控子模块 |
| 5.3.2 依赖异常感知子模块 |
| 5.3.3 备选回退路径触发器 |
| 5.3.4 转发控制决策部署子模块 |
| 5.4 仿真实验分析 |
| 5.4.1 优化策略有效性实验分析 |
| 5.4.2 优化策略合理性实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于设备环网的建筑电气设备控制平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 建筑设备控制系统结构 |
| 1.2.2 建筑设备控制系统组网 |
| 1.2.3 EtherNet/IP与设备级环网 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 基于设备环网的建筑电气设备控制平台 |
| 2.1 建筑设备控制系统构成与设计原则 |
| 2.1.1 建筑设备控制系统结构与功能 |
| 2.1.2 建筑电气设备控制系统的设计目标 |
| 2.2 建筑设备环网控制平台设计 |
| 2.2.1 面向空间区域分布结构 |
| 2.2.2 设备环网的建筑设备控制平台设计 |
| 2.3 设备环网实验平台搭建 |
| 2.3.1 关键技术 |
| 2.3.2 实验平台搭建 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 设备环网软硬件与区域照明控制 |
| 3.1 设备环网软硬件配置 |
| 3.1.1 主要硬件选型 |
| 3.1.2 主要软件功能 |
| 3.2 基于设备环网的区域照明控制 |
| 3.2.1 照明模糊控制方案 |
| 3.2.2 模糊控制算法Logix Designer编程 |
| 3.2.3 照明控制实验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于设备环网的变风量空调末端设备控制 |
| 4.1 变风量空调系统原理与构成 |
| 4.1.1 变风量空调原理 |
| 4.1.2 变风量空调系统构成 |
| 4.2 变风量末端装置控制 |
| 4.2.1 VAV末端控制方式 |
| 4.2.2 变频控制的VAV末端装置 |
| 4.3 环网下变风量末端控制半实物仿真 |
| 4.3.1 仿真平台构建 |
| 4.3.2 模糊PID算法Logix Designer编程 |
| 4.3.3 建立OPC服务器通信 |
| 4.3.4 PowerFlex变频器参数监控 |
| 4.3.5 仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 建筑用电监控平台设计与预测分析 |
| 5.1 建筑用电监控内容 |
| 5.2 建筑用电量的采集与通信传输 |
| 5.2.1 建筑电量采集系统结构 |
| 5.2.2 数据传输方式 |
| 5.3 基于设备环网的建筑电量采集与传输设计 |
| 5.3.1 以太网通信的电量测量设备 |
| 5.3.2 设备环网建筑电量采集平台设计 |
| 5.4 基于粒子群BP的用电量预测 |
| 5.4.1 电量能耗数据分析方法 |
| 5.4.2 BP神经网络与粒子群PSO算法 |
| 5.4.3 建筑用电能耗预测 |
| 5.4.4 预测结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 环网下设备联动与监控设计 |
| 6.1 同区域跨系统设备联动设计 |
| 6.1.1 跨系统设备联动功能 |
| 6.1.2 I/O分配与与Logix Designer编程 |
| 6.2 设备环网建筑的监控设计 |
| 6.2.1 监控软件与通讯 |
| 6.2.2 建筑设备监控功能 |
| 6.2.3 FactoryTalk View监控画面设计 |
| 6.2.4 Web发布远程监控 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）列车通信网络高可靠性冗余方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 列车通信以太网研究现状 |
| 1.2.1 实时性研究现状 |
| 1.2.2 可靠性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和论文组织结构 |
| 2 列车通信以太网拓扑及可靠性研究 |
| 2.1 网络拓扑 |
| 2.1.1 总体架构 |
| 2.1.2 列车骨干网拓扑结构 |
| 2.1.3 列车编组网拓扑结构 |
| 2.1.4 高可靠性网络拓扑方案 |
| 2.1.5 列车通信网络性能指标 |
| 2.2 网络冗余 |
| 2.2.1 恢复时间 |
| 2.2.2 ECN冗余管理要求 |
| 2.3 可靠性分析 |
| 2.3.1 ETB结构可靠性分析 |
| 2.3.2 梯形拓扑可靠性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 梯形拓扑协议及冗余管理方法 |
| 3.1 梯形拓扑协议运行机制 |
| 3.1.1 网络架构 |
| 3.1.2 替代传输 |
| 3.2 梯形拓扑冗余管理 |
| 3.2.1 Ladder冗余帧 |
| 3.2.2 冗余传输处理 |
| 3.3 终端设备冗余 |
| 3.4 冗余帧丢弃算法设计 |
| 3.4.1 冗余丢弃约束条件 |
| 3.4.2 动态线性哈希算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于梯形拓扑的实时调度方法研究 |
| 4.1 令牌技术 |
| 4.2 实时MAC协议 |
| 4.2.1 组网节点架构 |
| 4.2.2 实时MAC功能结构 |
| 4.2.3 命令帧定义 |
| 4.3 实时数据传输 |
| 4.4 故障检测与恢复 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 梯形拓扑仿真与试验 |
| 5.1 列车通信网络建模 |
| 5.1.1 网络层建模 |
| 5.1.2 交换机节点建模 |
| 5.1.3 终端节点建模 |
| 5.1.4 通信流量配置 |
| 5.2 仿真结果分析 |
| 5.2.1 双链路故障仿真 |
| 5.2.2 双CNN节点故障仿真 |
| 5.2.3 仿真总结 |
| 5.3 冗余管理的实现与试验 |
| 5.3.1 双网卡节点的实现 |
| 5.3.2 软件架构 |
| 5.3.3 通信测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于TRDP协议的列车以太网网络通信实时性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外研究现状 |
| 1.1.1 列车通信控制网络发展现状 |
| 1.1.2 列车以太网通信技术发展现状 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 课题研究内容及论文结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第二章 以太网列车通信网络架构及实时性分析 |
| 2.1 以太网列车通信网络总体架构 |
| 2.1.1 列车物理结构 |
| 2.1.2 列车逻辑结构 |
| 2.1.3 列车以太网骨干网研究 |
| 2.1.4 列车以太网组成网研究 |
| 2.2 以太网列车通信网络实时性分析 |
| 2.2.1 列车通信网络数据分类 |
| 2.2.2 以太网列车通信网络实时性的意义及影响因素分析 |
| 2.2.3 提高以太网列车通信网络实时性的方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 基于列车实时数据协议的网络通信性能测试软件研发 |
| 3.1 列车实时数据协议研究 |
| 3.1.1 列车实时数据协议栈 |
| 3.1.2 通信标识符ComId |
| 3.1.3 过程数据 |
| 3.1.4 消息数据 |
| 3.2 网络通信性能测试软件研发 |
| 3.2.1 软件需求分析 |
| 3.2.2 软件开发环境搭建 |
| 3.2.3 软件总体架构设计 |
| 3.2.4 界面设计 |
| 3.2.5 过程数据通信程序设计 |
| 3.2.6 消息数据通信程序设计 |
| 3.2.7 时延性能测试程序设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 列车以太网通信网络实时性测试与特性分析 |
| 4.1 测试目的 |
| 4.2 列车以太网网络测试平台搭建 |
| 4.2.1 平台硬件设计 |
| 4.2.2 平台软件设计 |
| 4.3 网络通信性能测试软件测试试验 |
| 4.3.1 通信功能测试 |
| 4.3.2 网络性能测量测试 |
| 4.4 实际工况下的网络性能测试 |
| 4.4.1 通信网络系统配置 |
| 4.4.2 实际工况下的网络性能测试与分析 |
| 4.5 任务周期对网络性能的影响 |
| 4.6 负载率对网络性能的影响 |
| 本章小结 |
| 第五章 基于优先级调度的网络时延特性优化 |
| 5.1 基于网络演算的网络性能分析 |
| 5.1.1 网络演算介绍 |
| 5.1.2 网络演算基本原理 |
| 5.2 不同优先级调度方法下的网路性能分析 |
| 5.2.1 默认优先级调度方法下的网络性能分析 |
| 5.2.2 先来先服务方法下的网络性能分析 |
| 5.2.3 优化优先级调度方法下的网络性能分析 |
| 5.3 基于优化优先级调度算法的试验验证 |
| 5.3.1 优先级调度的实现 |
| 5.3.2 基于优化优先级调度方法的试验验证 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目 |
| 致谢 |
（5）基于5G移动通信基站前传网络的拥塞控制算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 早期拥塞控制算法研究 |
| 1.2.2 现阶段拥塞控制算法研究 |
| 1.3 本文研究内容与结构 |
| 第二章 5G基站前传网络相关研究及其仿真平台的建立 |
| 2.1 基站网络结构 |
| 2.1.1 基站网络结构的演进 |
| 2.1.2 基站前传网络拓扑设计 |
| 2.2 基站网络数据源 |
| 2.2.1 5G数据帧结构 |
| 2.2.2 仿真数据源的设计 |
| 2.3 基站网络仿真平台的建立 |
| 2.3.1 ns-3仿真软件介绍 |
| 2.3.2 基站网络仿真平台的开发 |
| 2.3.3 基站前传网络仿真实现及结果分析 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 5G网络环境下量化拥塞通知算法的仿真分析 |
| 3.1 量化拥塞算法的理论介绍 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 拥塞点算法 |
| 3.1.3 反应点算法 |
| 3.2 量化拥塞算法的仿真实现 |
| 3.3 仿真结果及分析 |
| 3.3.1 下行数据源仿真结果分析 |
| 3.3.2 上行数据源仿真结果分析 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 超低时延带宽探测算法研究及其仿真分析 |
| 4.1 新算法设计思路 |
| 4.2 超低时延带宽探测算法具体内容 |
| 4.2.1 发送端算法 |
| 4.2.2 接收端算法 |
| 4.3 超低时延带宽探测算法的仿真实现 |
| 4.3.1 接收端算法的仿真实现 |
| 4.3.2 发送端算法的仿真实现 |
| 4.4 超低时延带宽探测算法仿真结果分析 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 全文总结与研究展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）以太网快速环网保护协议数据传输改进研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 城域网的发展 |
| 1.3 课题简介 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 2 快速环网保护协议(RRPP)的原理 |
| 2.1 快速环网保护协议的特点 |
| 2.1.1 环路的形成 |
| 2.1.2 环网技术比较 |
| 2.2 快速环网保护协议详细原理 |
| 2.2.1 快速环网保护协议配置举例 |
| 2.2.2 快速环网保护协议组网模型 |
| 2.2.3 RRPP协议报文类型及格式 |
| 2.3 快速环网保护协议运行机制 |
| 2.3.1 轮询机制(Polling机制) |
| 2.3.2 链路down告警机制 |
| 2.3.3 主环上子环协议报文通道状态检查机制 |
| 2.3.4 其他机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 快速环网保护协议设计与实现 |
| 3.1 快速环网保护协议总体设计 |
| 3.1.1 RRPP守护进程子模块 |
| 3.1.2 RRPP命令行插件子模块 |
| 3.1.3 RRPP内核子模块 |
| 3.2 RRPP模块与周边模块关系设计 |
| 3.3 RRPP状态机设计 |
| 3.3.1 主节点状态机设计 |
| 3.3.2 传输节点状态机设计 |
| 3.3.3 边缘节点状态机设计 |
| 3.4 RRPP报文MAC地址和上送CPU规则 |
| 3.4.1 MAC地址简介 |
| 3.4.2 RRPP报文MAC地址分配 |
| 3.4.3 RRPP报文上送CPU规则 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 快速环网保护协议优化方案设计 |
| 4.1 选择最小子环的边缘端口放开方法原理 |
| 4.1.1 RRPP单环机制原理 |
| 4.1.2 RRPP相交环机制原理 |
| 4.1.3 直接阻塞边缘端口方法分析 |
| 4.1.4 选择最小子环的边缘端口放开硬件设计 |
| 4.1.5 选择最小子环的边缘端口放开流程图及算法实现 |
| 4.2 边缘节点自适应查询主环链路状态方法原理 |
| 4.2.1 RRPP超时放开法及快速检测法分析 |
| 4.2.2 边缘节点自适应查询主环链路状态硬件设计 |
| 4.2.3 边缘节点自适应查询主环链路状态流程图及算法实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 快速环网保护协议实验结果分析 |
| 5.1 实验结果及分析 |
| 5.1.1 选择最小子环的边缘端口放开方法实验结果验证 |
| 5.1.2 边缘节点自适应查询主环链路状态方法结果验证 |
| 5.2 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究内容 |
| 6.2 对未来的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）面向Internet的SDN运行机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容和章节安排 |
| 2 SDN关键技术研究 |
| 2.1 SDN架构 |
| 2.2 SDN交换机及南向接口技术 |
| 2.2.1 OpenFlow交换机 |
| 2.2.2 OpenFlow通道 |
| 2.3 OpenDayLight控制器 |
| 2.4 Mininet-SDN网络仿真工具 |
| 3 SDN网络架构设计 |
| 3.1 可编程网络与主动式网络 |
| 3.2 SDN网络架构设计 |
| 3.2.1 基础设施平面 |
| 3.2.2 控制平面 |
| 3.2.3 应用平面 |
| 4 SDN南向网络通信机制研究 |
| 4.1 SDN网络环境搭建 |
| 4.2 SDN南向网络通信机制 |
| 4.3 SDN转发机制研究 |
| 4.3.1 二层转发机制研究 |
| 4.3.2 三层转发机制研究 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 5 SDN北向应用运行机制研究 |
| 5.1 OpenDayLight控制器 |
| 5.1.1 南向接口和协议模块 |
| 5.1.2 控制器平台 |
| 5.2 SDN网络管理应用 |
| 5.3 静态路由 |
| 5.3.1 环境搭建 |
| 5.3.2 流表分析 |
| 5.3.3 程序实现 |
| 5.3.4 功能验证 |
| 5.4 动态路由 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）基于蛛网拓扑的智能变电站通信可靠性和实时性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究意义 |
| 1.2 课题的研究背景 |
| 1.2.1 变电站通信系统的发展 |
| 1.2.2 智能变电站通信网络 |
| 1.2.3 自然界蛛网 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 变电站通信可靠性研究 |
| 1.3.2 变电站通信实时性研究 |
| 1.3.3 人工蛛网研究 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 论文的研究内容 |
| 第2章 蛛网拓扑的变电站通信网络可靠性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人工蛛网模型的变电站通信网络 |
| 2.2.1 交换式以太网的人工蛛网模型 |
| 2.2.2 IEC 61850的变电站通信网络 |
| 2.2.3 蛛网拓扑的变电站通信网络 |
| 2.3 蛛网拓扑的变电站通信网络可靠性 |
| 2.3.1 变电站通信网络故障组成 |
| 2.3.2 故障树分析法 |
| 2.3.3 蛛网拓扑可靠性 |
| 2.4 传统网络拓扑可靠性分析 |
| 2.4.1 传统网络拓扑 |
| 2.4.2 传统拓扑可靠性 |
| 2.4.3 双网可靠性 |
| 2.5 蛛网拓扑经济性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 面向逻辑节点的蛛网拓扑变电站通信网络实时性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 端对端延时 |
| 3.2.1 PICOM报文 |
| 3.2.2 端对端延时组成 |
| 3.3 面向逻辑节点的组网方式 |
| 3.3.1 组成变电站功能的逻辑节点 |
| 3.3.2 逻辑节点的组网 |
| 3.3.3 PICOM的优先级划分 |
| 3.4 蛛网拓扑实时性研究 |
| 3.4.1 端对端延时上限 |
| 3.4.2 蛛网拓扑主路径端对端延时上限 |
| 3.4.3 蛛网拓扑备份路径端对端延时上限 |
| 3.5 与传统通信网络实时性的比较 |
| 3.5.1 传统组网方式 |
| 3.5.2 传统网络拓扑 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 蛛网拓扑的变电站通信网络无缝流量分配方式 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蛛网拓扑变电站通信网络的OPNET模型 |
| 4.2.1 逻辑节点模型 |
| 4.2.2 变电站流量模型 |
| 4.3 蛛网拓扑变电站通信网络的仿真分析 |
| 4.3.1 Normal情况 |
| 4.3.2 Worst-case情况 |
| 4.3.3 极端情况 |
| 4.4 MPLS改进的无缝流量分配 |
| 4.4.1 传统MPLS流量管理 |
| 4.4.2 改进的流量分配方式 |
| 4.4.3 FEC等价类划分 |
| 4.5 改进流量分配方式的仿真分析 |
| 4.5.1 改进的逻辑节点模型 |
| 4.5.2 改进的交换机模型 |
| 4.5.3 OPNET仿真结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于蛛网拓扑的不间断式双冗余热备份通信 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双端口设备的蛛网拓扑变电站通信网络 |
| 5.3 传统通信协议分析 |
| 5.4 MPLS改进的不间断式双冗余热备份通信 |
| 5.4.1 链路正常时 |
| 5.4.2 链路故障时 |
| 5.4.3 链路故障后冗余路径的再分配 |
| 5.5 冗余数据处理 |
| 5.6 改进通信方式的仿真分析 |
| 5.6.1 双端口网络的OPNET模型 |
| 5.6.2 链路正常时的仿真及结果分析 |
| 5.6.3 链路故障时的仿真及结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）分布式路由与集中式路由收敛特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状 |
| 1.2.1 分布式路由收敛性的国内外研究现状 |
| 1.2.2 集中式路由的国内外发展与研究现状 |
| 1.2.3 分布式路由和集中式路由收敛性能分析所存在的问题 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 网络路由协议分析 |
| 2.1 路由协议 |
| 2.2 分布式路由协议 |
| 2.2.1 动态选路协议 |
| 2.2.2 RIP协议 |
| 2.2.2.1 RIP协议的发展 |
| 2.2.2.2 RIP协议分析 |
| 2.2.2.3 RIP协议存在的问题和解决方法 |
| 2.2.2.4 RIP协议的收敛性分析 |
| 2.2.3 OSPF协议 |
| 2.2.3.1 OSPF协议的发展 |
| 2.2.3.2 OSPF协议分析 |
| 2.2.3.3 OSPF区域的划分 |
| 2.2.3.4 OSPF协议链路状态广播(LSA) |
| 2.2.3.5 OSPF协议的LSA报文格式 |
| 2.2.3.6 OSPF协议中关于相邻节点之间的关系 |
| 2.2.3.7 OSPF协议存在的问题 |
| 2.2.3.8 OSPF协议的收敛性分析 |
| 2.2.4 RIP协议和OSPF协议适合匹配的网络规模 |
| 2.3 集中式路由协议 |
| 2.3.1 SDN(Software Defined Network)网络 |
| 2.3.2 OpenFlow网络简介 |
| 2.3.2.1 OpenFlow网络架构—控制器和流表 |
| 2.3.2.2 OpenFlow的现状和存在的问题 |
| 2.3.2.3 OpenFlow的健壮性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 分布式路由协议仿真模型构建 |
| 3.1 基于仿真的路由协议收敛特性分析 |
| 3.1.1 仿真的意义 |
| 3.1.2 仿真步骤 |
| 3.2 分布式路由协议的仿真 |
| 3.2.1 网络模型搭建 |
| 3.2.2 RIP节点模型 |
| 3.2.3 RIP进程模型 |
| 3.2.4 OSPF节点模型 |
| 3.2.5 OSPF进程模型 |
| 3.2.6 在mac进程中对中断机制的添加 |
| 3.2.6.1 OPNET仿真的通信机制 |
| 3.2.6.2 OPNET仿真中包的发送及接收 |
| 3.2.6.3 在发送和接收中插入中断 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 集中式路由协议仿真平台构建 |
| 4.1 集中式路由仿真平台 |
| 4.2 Floodlight的安装 |
| 4.3 Mininet的安装 |
| 4.4 对Mininet自带拓扑的修改 |
| 4.5 OpenFlow仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 仿真结果分析与对比 |
| 5.1 分布式路由协议仿真结果 |
| 5.1.1 获取RIP协议的仿真结果 |
| 5.1.1.1 设置RIP协议的仿真统计量 |
| 5.1.1.2 RIP协议仿真结果 |
| 5.1.2 获取OSPF协议的仿真结果 |
| 5.1.2.1 设置OSPF协议的仿真统计量 |
| 5.1.2.2 OSPF协议仿真结果 |
| 5.1.3 RIP协议与OSPF协议的仿真结果对比分析 |
| 5.1.3.1 网络拓扑收敛性能对比 |
| 5.1.3.2 从路由节点收敛性能上的对比 |
| 5.1.3.3 point-to-point链路性能对比 |
| 5.1.3.4 RIP和OSPF协议总结 |
| 5.2 集中式路由协议仿真结果 |
| 5.2.1 计算OpenFlow链路通路的方法 |
| 5.2.2 对OpenFlow抓包结果分析 |
| 5.3 分布式路由协议和集中式路由协议的收敛特性综合对比 |
| 5.3.1 网络拓扑稳定性对比分析 |
| 5.3.2 建立稳定通路的时间对比分析 |
| 5.3.3 分布式路由和集中式路由的总结性对比 |
| 5.3.4 应用建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于交换式以太网的列车通信网络实时通信技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 工业以太网在车载通信中的应用现状 |
| 1.3 列车通信网络的实时性需求分析 |
| 1.3.1 列车通信网络的特点 |
| 1.3.2 数据分类与实时性需求 |
| 1.4 以太网的实时性研究现状 |
| 1.4.1 确定性和实时性问题 |
| 1.4.2 实时性评价方法 |
| 1.5 交换式以太网的实时性研究现状 |
| 1.5.1 交换式以太网的特点 |
| 1.5.2 交换式以太网的实时性问题 |
| 1.5.3 交换式以太网的实时性研究现状 |
| 1.6 论文整体结构与主要内容 |
| 2 基于交换式以太网的列车通信网络时延分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 列车通信网络拓扑设计需求 |
| 2.2.1 一般列车网络控制系统的组成 |
| 2.2.2 列车通信网络拓扑设计需求总结 |
| 2.3 列车通信网络拓扑设计 |
| 2.3.1 以太网交换机的结构和工作原理 |
| 2.3.2 交换式以太网中数据帧的端到端时延构成 |
| 2.3.3 基于交换式以太网的列车通信网络拓扑设计 |
| 2.4 列车通信网络及时可靠性分析 |
| 2.4.1 及时可靠性模型 |
| 2.4.2 基于二元决策图的及时可靠性 |
| 2.4.3 及时可靠性的仿真测试与分析 |
| 2.5 列车通信网络的最大端到端时延分析 |
| 2.5.1 网络演算理论 |
| 2.5.2 FCFS调度方式下的数据帧端到端时延 |
| 2.5.3 实时数据帧的最大端到端时延计算实例 |
| 2.5.4 实时数据帧的最大端到端时延分析 |
| 2.5.5 端到端时延的仿真测试与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于相对时延的终端设备到交换机的优化分配 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 终端设备到交换机的分配优化问题描述 |
| 3.2.1 遗传算法基础 |
| 3.2.2 数据流的端到端相对时延 |
| 3.2.3 列车设备到交换机的分配模型 |
| 3.2.4 设备分配约束条件 |
| 3.2.5 基于相对时延的设备分配目标函数 |
| 3.2.6 目标函数的仿真测试与分析 |
| 3.3 基于混合交叉的遗传算法 |
| 3.3.1 编码方式 |
| 3.3.2 适应度函数 |
| 3.3.3 选择算子 |
| 3.3.4 混合交叉遗传算法设计 |
| 3.4 优化结果测试与分析 |
| 3.4.1 对标准测试函数的优化结果及分析 |
| 3.4.2 对列车设备分配的适应度函数优化结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 交换机两级调度算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实时调度算法研究现状 |
| 4.2.1 实时调度算法在控制网络通信中的应用 |
| 4.2.2 优先级调度方法在交换机调度中的应用 |
| 4.3 交换机两级调度算法 |
| 4.3.1 一级调度——优先级-时间片调度 |
| 4.3.2 二级调度——最小截止期优先 |
| 4.3.3 两级调度实现 |
| 4.4 采用网络演算计算实时数据帧的最大端到端时延 |
| 4.5 采用排队论计算数据的平均端到端时延 |
| 4.5.1 交换机数据的G/D/1排队模型 |
| 4.5.2 G/D/1排队模型中的交换机排队时延 |
| 4.5.3 基于G/D/1排队模型的交换机排队时延实例计算 |
| 4.6 仿真测试与分析 |
| 4.6.1 仿真配置 |
| 4.6.2 仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于时分复用的带宽分配策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 时分复用技术 |
| 5.3 基于数据类型的带宽分配策略 |
| 5.3.1 带宽分配方式 |
| 5.3.2 实时周期数据传输的问题描述 |
| 5.3.3 改进型Dijkstra通信调度算法 |
| 5.3.4 实例计算 |
| 5.3.5 仿真分析 |
| 5.4 基于节点的带宽分配策略 |
| 5.4.1 RTNET实时以太网协议栈 |
| 5.4.2 RTNET测试环境 |
| 5.4.3 组网实验RTT测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实验平台设计与测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验平台设计 |
| 6.2.1 列车电子控制系统 |
| 6.2.2 PIS-CCTV集成控制系统 |
| 6.3 通信测试 |
| 6.3.1 基本测试 |
| 6.3.2 车辆级数据通信测试 |
| 6.3.3 列车级数据通信测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、以太网交换机运行机制及其仿真研究（论文参考文献）
- [1]基于SDN的内存优化技术研究[D]. 王亚铭. 西安工业大学, 2020(04)
- [2]基于设备环网的建筑电气设备控制平台研究[D]. 吴英夫. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]列车通信网络高可靠性冗余方法研究[D]. 郝遥迪. 北京交通大学, 2019(12)
- [4]基于TRDP协议的列车以太网网络通信实时性研究[D]. 李亭蓄. 大连交通大学, 2019(08)
- [5]基于5G移动通信基站前传网络的拥塞控制算法研究[D]. 梁轶. 上海交通大学, 2019(07)
- [6]以太网快速环网保护协议数据传输改进研究[D]. 刘梦诗. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]面向Internet的SDN运行机制研究[D]. 冯雪徭. 西安工业大学, 2017(12)
- [8]基于蛛网拓扑的智能变电站通信可靠性和实时性研究[D]. 庞继伟. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [9]分布式路由与集中式路由收敛特性分析[D]. 李希源. 西南交通大学, 2015(01)
- [10]基于交换式以太网的列车通信网络实时通信技术研究[D]. 周洁琼. 北京交通大学, 2014(06)