北京邮电大学 信息光子学与光通信全国重点实验室,北京 100876
无源光网络(PON)凭借其大带宽、低成本和抗电磁干扰等优势,被认为是下一代工业互联网的重要组网技术之一。然而,以“带宽提升”为主要技术发展思路的常规PON,其传输控制机制难以满足以“时间敏感”为特征的高品质工业业务传输需求,对常规PON的网络传输能力提出了重要挑战,迫使其融入新的特性,即确定性。文章以时分复用(TDM)-PON为主要研究对象,首先阐述了工业互联网的业务特征及传输需求,分析了工业互联场景下常规TDM-PON面临的两大技术挑战:一是传统带宽分配方案引起的时延不确定性;二是队列调度机制僵化引起的时延不确定性。围绕上述挑战,文章介绍了提升TDM-PON确定性网络传输能力的关键技术,如协作传输接口、单帧多突发和确定性带宽分配(DetBA)等。其次,文章介绍了一种基于网络演算的时延边界建模思路作为确定性工业PON系统设计与性能评估的理论模型。最后,文章从业务层、媒质接入控制(MAC)层、物理层及控制管理平面等多个角度探讨了确定性工业PON的潜在技术及发展方向。
工业无源光网络 确定性网络传输技术 确定性带宽分配 网络演算 industrial PON deterministic network transmission technology DetBA network calculus 光通信研究
2024, 50(1): 23016801
1 光电控制技术重点实验室, 河南 洛阳 471000
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471000
时间敏感网络在标准以太网的基础上通过增加高精度时间同步、资源预留及路径控制、流量整形和业务调度等一系列关键技术,能够保证数据传输的实时性和可靠性。然而, 启发式算法在实现门控调度时, 数据的周期比过大会导致缓存容量增大和相同优先级数据同时、同向传输时无控制调度等问题。为此, 优化改进了门控调度的启发式算法, 通过采取数据周期感知和输出缓存长度感知循环等技术, 解决了缓存容量不足和时延抖动等问题。仿真结果表明, 与传统的启发式算法相比, 所提算法在数据周期比超过60倍时能有效减少门控列表90%的存储空间, 在相同优先级数据传输情况下平均时延抖动降低了约50%。
时间敏感网络 网络传输 门控调度 门控列表 启发式算法 时延抖动 time sensitive network network transmission gating scheduling gate control list heuristic algorithm delay jitter
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
多路视频实时编码传输技术是多摄像机凝视型全景成像系统中的关键技术之一。设计了一种以DM368多媒体处理器为核心的六路视频实时H.264编码传输系统。作为针对多媒体领域的片上系统(SoC)DM368采用ARM9处理器加视频编码协处理器方案,用硬件编码器对视频编码可以减少系统资源的消耗,而ARM9中运行的嵌入式Linux系统可以灵活的控制网络通信、视频采集、硬核调度等任务,是一种开发周期短、性能优越的多路视频编码解决方案。经测试,本系统对六路PAL视频进行编码传输实时性强、画面质量高、满足多摄像机凝视型全景系统的需求。
全景凝视 达芬奇技术 视频编码 网络传输 panoramic davinci tecnology video encode network transmission
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
2 中国兵器工业第205研究所, 陕西 西安 710065
3 北方激光科技集团有限公司, 江苏 扬州 225000
为了实现图像融合系统远距离实时传输, 提出一种基于TI公司TMS320DM642和TMS320DM365处理器平台的高速网络传输图像融合系统的设计方案。设计基于TMS320DM642融合模块和基于TMS320DM365网络传输模块, 解决了图像融合模块和网络传输模块间的数据通信问题; 在融合模块中实现图像配准和图像实时融合,融合图像数据在网络传输模块中进行H.264算法压缩并根据RTP(real-time transport protocol, 实时传输协议)协议实现RTP封包处理, 传输码率约为460 kb/s; 利用线程间管道通信技术, 实现了一种新的基于RTP/RTSP(real time streaming protocol, 实时流传输协议)嵌入式流媒体服务器的搭建方法。实验结果表明: 系统总体图像延迟为300 ms左右。
图像融合 网络传输 image fusion TM320DM642 TM320DM642 TM320DM365 TM320DM365 net transmission
华侨大学 信息科学与工程学院, 福建 泉州 362021
理论研究了激光光束经过湍流大气后闪烁系数的变化规律,以ARM7的嵌入式系统构建数据采集模块, 在采集激光光强因为大气湍流影响而变化的数据的基础上对存储的数据使用闪烁系数数学模型进行运算, 运算结果通过网络传输, 由PC端的界面显示变化曲线, 从而了构造一个可以感测大气湍流的远程探测系统。用转动的相位板模拟湍流大气, 利用所开发的测试系统测量激光光束通过湍流大气后的闪烁系数。实验结果显示高斯光束在湍流大气中的闪烁系数随传输距离的增加而增大, 与理论模拟结果基本相符。由此可见该系统工作可靠稳定, 可实时测量激光光束经过湍流大气的闪烁系数。
大气光学 湍流大气 闪烁系数 嵌入式系统 网络传输 atmospheric optics turbulent atmosphere scintillation index embedded system network transmission
浙江大学国家光学仪器工程技术研究中心,浙江,杭州,310027
阐述了ARM7TDMI体系结构的32位微控制器S3C4510B在无人值守监控系统中的应用.在uClinux操作系统下实现了以S3C4510B为核心的控制模块的图像网络传输软硬件设计,并介绍Bootloader的编写和uClinux操作系统内核在S3C4510B芯片上的移植.系统的高速传输和稳定性通信设计为无人值守监控系统的大量商业使用增加了可能.
网络传输 Socket编程 ARM S3C4510B uClinux