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[導讀]動態(tài)調度算法(DSA)包括2 個方面:動態(tài)調度協(xié)議(DSP)和利用非實時間隔重發(fā)控制數(shù)據(jù)。圖1 是該算法的帶寬分配模型,即把帶寬分成N 個與T1相等的最小間隙,訪問每個間隙的概率為P,每個間隙又分成實時間隔和非實時間隔,

動態(tài)調度算法(DSA)包括2 個方面:動態(tài)調度協(xié)議(DSP)和利用非實時間隔重發(fā)控制數(shù)據(jù)。

圖1 是該算法的帶寬分配模型,即把帶寬分成N 個與T1相等的最小間隙,訪問每個間隙的概率為P,每個間隙又分成實時間隔和非實時間隔,用實時間隔發(fā)送控制數(shù)據(jù),用非實時間隔發(fā)送非實時數(shù)據(jù),事件數(shù)據(jù)可以在任何間隔內發(fā)送。

2.1 DSP 協(xié)議
該協(xié)議動態(tài)地選擇間隙傳輸請求或重傳失敗請求,這里提出2 個不同的間隙選擇機制。
(1)均衡間隙選擇。實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)以概率P 試圖在N 個間隙的開始進行傳輸,數(shù)據(jù)在每個間隙傳輸?shù)母怕蔖=1/N,如果傳輸成功,數(shù)據(jù)就按照這種結構請求明確的間隙進行傳輸,當沖突發(fā)生時,數(shù)據(jù)利用上面定義的概率選擇空閑間隙繼續(xù)傳輸。
(2)加權間隙選擇。構造以下概率組:{β,2β,⋯,Nβ},其中,β=1/(1+2+⋯+N)。加權間隙選擇機制的目的是為請求數(shù)據(jù)提供一個盡快傳輸請求的機會,它利用比均衡間隙選擇機制更高的傳輸概率(可能導致大量沖突)。

2.2 非實時間隔重發(fā)控制數(shù)據(jù)
BA 算法假設網絡通信是穩(wěn)定的,但在本文中,考慮通信負載嚴重時的重傳機制,在實際制造業(yè)自動控制和進程控制系統(tǒng)中,事件數(shù)據(jù)與控制數(shù)據(jù)相比出現(xiàn)的并不頻繁,且由于事件數(shù)據(jù)擁有最高優(yōu)先權,其傳輸不受控制數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?,因此重點考慮控制數(shù)據(jù)的重發(fā)。如果一個新的控制數(shù)據(jù)到達,則需要在實時間隔內立即發(fā)送傳輸請求。如果請求失敗,當然它可以在下一個周期進行傳輸,但是這樣的重傳由于信息的傳輸延遲和發(fā)送延遲,最終導致實時信息的延遲,從而降低網絡利用率。為減少實時控制數(shù)據(jù)的延遲,同時又不降低網絡利用率,利用非實時間隔重發(fā)控制數(shù)據(jù)而無須分配另外的網絡資源。表1 是本文中將用到的一些符號及其意義,同時系統(tǒng)參數(shù)是引用文獻[5]中的,目的是與BA 做一個直觀比較。
表1 符號及意義

假設事件數(shù)據(jù)和非實時信息的到達過程是按泊松分布,控制數(shù)據(jù)的隊列容量限制為一個,因為必須傳輸最近產生的傳感器和控制域數(shù)據(jù)。為保證CAN 總線中系統(tǒng)通信穩(wěn)定,數(shù)據(jù)到達速率必須限制在一定的范圍并且不能超過網絡容量??紤]事件數(shù)據(jù)在一個相當長的t 時間間隔在節(jié)點i 的平均數(shù),為使隊列系統(tǒng)穩(wěn)定,服務所有數(shù)據(jù)所需的平均時間必須小于

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