發(fā)布時間：2024-03-20 22:04

　　隨著工業(yè)化與信息化的不斷融合,一些新型的工業(yè)網絡不斷涌現(xiàn),WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation,面向工業(yè)過程自動化的工業(yè)無線網絡)和時間敏感網絡(Time Sensitive Networking,TSN)是其中的典型代表。WIA-PA是我國自主制定的工業(yè)無線網絡標準,具有方便部署、能耗低、實時性強、組網靈活、確定性傳輸?shù)忍攸c,已成為IEC的正式國際標準。TSN是IEEE 802.1工作組開發(fā)的一套改變了以太網不確定性的實時傳輸標準,能夠實現(xiàn)周期性數(shù)據(jù)和非周期性數(shù)據(jù)、實時性數(shù)據(jù)和大容量的非實時性數(shù)據(jù)同時被傳輸。在實際的工廠網絡中,網絡往往由有線、無線等多種網絡混合組成,無線網絡已成為有線網絡的有益補充,不同工業(yè)網絡之間的協(xié)議轉換問題愈來愈重要。但目前針對WIA-PA與TSN的研究主要集中在各自本身,還沒有關于兩個網絡相互轉換的研究,制約了這兩種新型網絡在實際工廠網絡中的聯(lián)合部署。鑒于此,本文研究和提出了WIA-PA網絡與時間敏感網絡轉換機制,實現(xiàn)兩個網絡之間的協(xié)議轉換與特性保持。論文的...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 WIA-PA網絡研究現(xiàn)狀
        1.2.2 時間敏感網絡研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文組織結構
第2章 WIA-PA網絡與時間敏感網絡關鍵技術分析
    2.1 WIA-PA網絡及其標準概述
        2.1.1 WIA-PA拓撲結構
        2.1.2 WIA-PA協(xié)議棧結構
        2.1.3 WIA-PA虛擬通信關系
        2.1.4 WIA-PA數(shù)據(jù)流
    2.2 時間敏感網絡及其標準概述
        2.2.1 時間敏感網絡協(xié)議概述
        2.2.2 時間敏感網絡的時鐘同步
        2.2.3 時間敏感網絡的流預留
    2.3 本章小結
第3章 WIA-PA網絡與時間敏感網絡轉換機制研究
    3.1 問題分析
    3.2 WIA-PA與 TSN轉換機制總體設計
    3.3 WIA-PA與 TSN幀格式轉換方法
        3.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層幀格式轉換
        3.3.2 整網幀格式轉換
    3.4 WIA-PA與 TSN優(yōu)先級和流識別策略
        3.4.1 優(yōu)先級轉換
        3.4.2 流識別轉換
    3.5 WIA-PA與 TSN地址轉換方法
        3.5.1 TSN網絡尋址方式
        3.5.2 WIA-PA地址與MAC地址轉換
        3.5.3 WIA-PA地址與IPv6 地址轉換
    3.6 WIA-PA與 TSN跨網時鐘同步方案
    3.7 WIA-PA與 TSN帶寬預留機制
    3.8 本章小結
第4章 WIA-PA網絡與時間敏感網絡轉換機制實現(xiàn)
    4.1 需求分析
    4.2 軟件總體結構
    4.3 WIA-PA與 TSN優(yōu)先級和流識別轉換的實現(xiàn)
    4.4 WIA-PA與 TSN地址轉換的實現(xiàn)
    4.5 WIA-PA與 TSN跨網時鐘同步的實現(xiàn)
    4.6 WIA-PA與 TSN帶寬預留的實現(xiàn)
    4.7 本章小結
第5章 測試與結果分析
    5.1 測試平臺的搭建與軟硬件組成
        5.1.1 測試平臺的搭建
        5.1.2 硬件平臺
        5.1.3 軟件平臺
    5.2 WIA-PA網絡與時間敏感網絡轉換功能測試
        5.2.1 優(yōu)先級與流識別轉換測試
        5.2.2 地址轉換測試
        5.2.3 幀格式轉換測試
        5.2.4 帶寬預留測試
        5.2.5 時鐘同步測試
    5.3 WIA-PA網絡與時間敏感網絡轉換性能測試
        5.3.1 轉換時間測試
        5.3.2 資源占用測試
        5.3.3 同步精度測試
    5.4 本章小結
第6章 結束語
    6.1 主要工作與創(chuàng)新點
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3933374