卢广山
- 作品数：8 被引量：37H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学电子信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 基于贪婪随机自适应搜索法的TTE通信调度算法被引量：7
- 2021年
- 时间触发以太网(TTE)采用全局时间触发机制,使通信任务传输具有严格的时间确定性和无冲突性,适用于航空电子等混合关键应用领域。TTE网络提供3种不同的流量类型:具有低抖动和有界端到端延迟的时间触发(TT)流量,有限制端到端延迟的速率约束(RC)流量和无实时性保证"尽力传"(BE)流量。针对可满足性模理论(SMT)等调度算法在生成TT流量离线时刻调度表的过程中,未综合考虑TT流量路由和时刻调度表对RC流量延迟产生影响的问题,为了优化TTE网络实时性能,提出了一种基于贪婪随机自适应搜索算法的TTE通信任务调度算法。在TT流量离线调度表的生成过程中考虑了RC流量的最坏端到端延迟(WCD),在保证TT流量满足可调度性的前提下,通过路由规划和调度时刻表规划降低了RC流量的WCD。对比实验结果表明:所提算法可以有效的提升整网的实时性能,通过A380拓扑组网案例的对比分析,RC流量的平均延迟减少了14.34%。网络中流量规模越大,所提算法的收益越大。
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- 关键词：调度算法实时性分析
- 基于TTE的改进加权轮询调度算法被引量：14
- 2017年
- 在时间触发以太网(TTE)中,TT消息优先级最高,RC消息只能在TT消息调度的离散时间片内传输,因此,TT消息离线调度表的设计会对RC消息调度产生一定影响。针对这一问题,提出了基于最优时间片的改进加权轮询(MWRR)调度算法。首先,通过TT消息约束条件限制获得TT消息离线调度表,进而得到保证RC消息较大资源利用率的时间片信息;其次,在离散时间片对不同类型RC消息进行调度,并运用网络演算方法对其最坏端到端延迟进行分析;最后,通过实验仿真证实了本文算法不仅具有较低的复杂度和较好的公平性,保证了实际应用中算法的可行性,而且在时延性方面均优于先到先得(FIFO)、优先级(PQ)和加权轮询(WRR)调度算法。
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- 关键词：调度算法网络演算
- 基于一次性突发原则的TTE网络实时性能优化被引量：1
- 2021年
- 确定性通信的发展,促进了时间触发概念的引入。时间触发以太网(TTE)通过提供3种流量类别来支持混合安全性的实时应用:时间触发(TT)流量,具有完全的时间确定性;速率约束(RC)流量,具有确界的端到端延迟;尽力传(BE)流量。如何实现时间触发机制下RC流量实时性能的紧性分析,仍然是决定TTE网络顺利应用的开放式问题。在FIFO服务策略的假设下,将"一次性突发原则"的分析方法引入到TTE网络中,以观察该原则在时间触发网络性能分析中的影响。不同于航空电子全双工以太网(AFDX),具有更高优先级的TT流量会对RC流量的延迟分析产生关键影响,从而导致一次性突发分析的复杂性。通过建立聚合TT流量在及时阻断模式下的到达曲线模型,从而获得单条RC流量端到端的服务曲线模型,基于此实现了RC流量的最坏情况端到端延迟(WCD)评估,进一步完成了一次性突发原则下的分析对比。相较于已有工作,一次性突发原则可以得到RC流量更精确的最坏端到端延迟上界评估结果,有助于改善TTE网络性能评价紧性。通过A380拓扑组网案例的对比分析,相比于传统方法,所提方法RC流量平均延迟减少了12.05%。
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- 关键词：实时性分析网络演算
- 航空电子MB-OFDM-UWB无线互连信道分析与仿真被引量：8
- 2019年
- 多频带正交频分复用超宽带(MB-OFDM-UWB)是航空电子内部无线互连(WAIC)的候选通信体制之一,不同于普通的室内无线信道,超宽带信号在金属和复合材料的机舱内部存在复杂的反射和多径干扰。给出一种适用于WAIC应用的MB-OFDM-UWB无线通信系统物理层方案,并参照IEEE802.15.4a标准提出一种适应航空电子机舱内部特征的多簇多径UWB信道模型;通过基于接收球的反射角误差法仿真得到无线信道的冲激响应,确定了机舱环境下信道模型的簇到达率、径到达率和混合因子;进而采用Simulink进行MB-OFDM-UWB信号系统仿真,表明在110Mb/s码速率条件下,当误码率低于国际电信联盟(ITU)标准规定的10-6,机舱环境下的信噪比应比普通室内环境高1dB。另外,在研究过程中,为了确认电磁仿真中接收球半径的有效性,针对基准环境将仿真结果与文献报道的实测结果进行了对比。
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- 关键词：信道仿真MB-OFDMUWB通信系统仿真
- 无线航空电子机内通信MIMO信道仿真
- 2024年
- 无线航空电子机内通信(WAIC)宽带互连可选用多天线无线局域网(WLAN)。在航空电子设备舱,无线电信号在机舱结构和航电设备架之间的反射是造成多径衰落的主要因素,而且在进行多入多出(MIMO)传输时,不同天线接收信号间的相关性一般不可忽略。根据航电设备架和设备布置的几何位置关系及其材质,建立了三维模型,采用接收球反射角误差法模拟信号在航电舱内的传播路径。针对不同航电设备安装密度条件,分别考虑均匀线性和圆形天线的信号接收情况进行仿真,使用聚类对数据预处理,得到多簇多径信道模型,并使用多径衰落和时延分布描述的航电舱WAIC信道特性,统计分析得到MIMO信道传输矩阵,以及接收机天线间相关性对信道性能的影响。仿真分析表明,当航电设备安装密度大于60%时,信道条件可近似采用完全满载时的信道参数。文中的仿真分析方法为航电设备架附近的MIMO无线传输特性分析和设计提供了参考。
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- 关键词：信道仿真
- 基于轨迹方法的AFDX网络路由配置算法被引量：3
- 2012年
- 针对航空电子全双工交换式以太网(AFDX,Avionics Full Duplex Switched Ethernet)的网络关键技术——虚拟链路(VL,Virtual Link)的静态路由算法,提出了一种基于AFDX轨迹方法的VL路由配置算法——TRJ算法,保证配置VL的端端确定性最大延迟满足给定的时延约束.TRJ算法计算每条VL基于轨迹方法得到的初始延时约束比,按照延时约束比从小到大的顺序结合轨迹方法进行VL静态路由配置.在AFDX网络典型配置下,将该路由算法与最小跳路由和均衡路由算法进行比较,结果表明最小跳路由算法用了最少的资源,均衡路由算法平衡了网络流量,但只有该算法保证了所有VL的端端最大延迟满足时延约束,证明该算法的有效性.
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- 基于时隙分区的TTE任务调度算法研究被引量：1
- 2021年
- 时间触发以太网(TTE)将通信任务通过合理的调度定时触发发送,保证了消息的实时性和安全关键性。提出了一种基于时隙分区的时间触发以太网任务调度算法,该算法通过获取网络拓扑结构中的交换机信息,对各端系统的时刻调度表进行分区,并根据TT流量路由配置信息将其发送时刻配置在相应分区中,从而保证了TT流量在物理链路中的无冲突传输。同时,该算法使分散的网络资源得以整合,减少了RC流量的延迟并且避免了网络资源的浪费。实验结果表明,所提算法在保证TT流量可调度的同时,具有网络资源整合和运算速度方面的优势。
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- 关键词：实时通信调度算法
- 基于稳健回归的TTE时钟补偿算法被引量：4
- 2017年
- 时间触发以太网(time-triggered ethernet,TTE)通过精确的时间调度,保证了通信数据的实时性传输,满足了航空电子、运输及工业自动化等众多领域中关键安全系统的传输要求。然而,现有的TTE标准虽然规定了时间触发以太网的时钟同步流程,但未对时钟补偿问题给予具体解决方法。针对TTE的时钟同步特点,提出了一种基于稳健回归的时钟同步补偿方法。通过稳健回归算法对时钟误差进行估计,再根据估计误差对各节点的本地时钟进行补偿,所提出的算法成功解决了传统时钟补偿方法导致的时钟跳变和野值影响的问题。仿真结果也证实了,在野值比例不大于50%的情况下,所提算法在时钟同步精度方面明显优于传统的直接补偿算法和无稳健性的最小二乘补偿算法。
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