无线流量

无线流量（精选八篇）

无线流量篇1

进入4G时代后,运营商的竞争都集中在流量方面,去年中国移动、联通、电信三大运营商已爆发了多轮流量战。在TD-LTE牌照发放14个月后,随着FDD牌照的发放,三家运营商的流量大战再次上演,而且这次力度更大。由于传统业务不断萎缩,收入下滑明显, 必须通过新业务的扩张进行有效弥补,因此,三大运营商再次重申流量经营战略及未来广阔空间。

随着移动宽带时代的到来,数据流量已经不再是语音通信的附属品,而正在成为这个时代通信的主流,未来或成为全流量经营时代。对运营商来说,流量经营迫在眉睫,同时也必然将受到相关产业积极推动。

运营商的营销需求

从运营业自身趋势看,语音短信越发演变为免费服务,以美国移动运营商Verizon Wareless为例,其制定的4G资费套餐仅限制了手机上网流量,而语音时长和短信数量均是无限的。从外部竞争看,OTT发展势头不减,甚至替代运营商的部分业务。近些年,微信等各种OTT业务迅速崛起,手机用户对于流量的需求激增,反而减少了语音、短信等传统业务需求,为此,运营商正在改变套餐计费方式。早在去年7月,中国电信就推出过个性化定制套餐。其最大亮点,是能够对套餐内语音、流量、短信进行随意的“定、改、赠、换”。今年,中国移动也将推出一整套融合了语音、短信、流量三大业务的新套餐,三大业务将实现融合,均以“流量”为基本单位实现互转。可以预测,运营商统一以“流量”为基本资费标准,在“全流量时代”下很可能变成通则。

另一方面,运营商定位也在发生着不断的变化。这不仅仅意味着运营商收入结构的变革,也是运营商自身定位角色的巨变,从通信管道向信息服务提供商转型。以中国电信为例,过去的一年在FDD商用牌照尚未正式发放的情况下,推出智能家庭入口型产品、互联网金融产品,构建互联网化客户服务和营销推广模式,互联网化战略成效初步显现,此次在春节前夕推出的“用流量免语音”,无疑是中国传统电信运营商在转型之路上又迈出的重要一步。

对此,中国电信综合平台开发运营中心副总经理任伟权说,“作为一个运营商我们正利用互联网的创新,让这个流量不再是一个业务。”

任伟权说,“比如我们可以让流量能够产生一种新的流量的定义,这个流量可以免费获得,实现月底无清零,用不完的移动、联通,电信流量,可以让我们的亲戚、朋友使用。同样对于商家,也希望能够通过了解这些流量使用的情况,了解到用户如何使用这个流量,让他了解流量使用情况的时候,能非常方便地了解到用户的需求,以做到高精准营销。”

有限流量的货币化流通

任伟权提到运营商正在构建一个全新的生态圈,聚焦于如何让用户参与到商家的活动里面,让商家通过对流量使用的统计了解用户的需求,让用户能够免费使用商家赠送的流量,在参照用户活动中,能够了解到他所需要的东西,让用户能够去参加这些活动。这样的手机流量将不受运营商限制,同时也应该不受地域的限制,无论是在国内还是在国外,都可以通过这样的方式,让用户通过这样一个流量,能够去方便地连接网络。因此,需要构建货币化流量价值体系,把流量货币化。

“互联网上都是虚拟的流量,这些货币是可以自己发行的,可以用来购买网络中的增值服务。”任伟权说,“对于我们所构建的这个货币化的价值体系,和虚拟货币是有差异的。我们定义这个货币是基于上网的流量,这些流量是大家每个月都要用的,有一个非常强的刚性需求。通过这样一个流量的定义,可以让我们所定义的货币能够更有价值。在构建这个货币化的流量价值体系里面,有发行、流通、消耗这三个过程。”

此外,任伟权还提到了电信围绕货币化流量的一些考虑:在流量货币化的过程中,除了流通的过程外,也被赋予更多的社交属性,通过游戏、娱乐等与生活息息相关的功能,实现流通。比如,运营商可以允许由用户去发布一个拼图游戏,让他们的朋友在完成拼图过程中去获得流量。

在中国电信对货币化流量进行的定义中,推出了自己的一个概念——“流量币”。“我们把它定位成能够去衡量流量与互联网服务这样一个等价的关系,是有价值的等价物,所有权归属用户,包括有累存、消费、交易、流通这些功能。”任伟权说。

据介绍,电信在2013年考虑到“流量币”这个概念,并在2014年推出了流量宝产品,随后许多互联网企业及运营商都提出了类似的概念。流量宝瞄准流量过期清零、流量无法转让流通、流量无法跨越运营商等用户痛点,作出了“流量货币化”的创新,通过流量宝用户可以查流量、赚流量、玩流量,还能使用流量钱包,实现了运营商流量之间的中转和跨越,不再局限于电信用户。流量宝的流量钱包功能又引入了“零存整取”、“随用随兑”、“流量转赠”、“永不清零”等助力用户体验和口碑的玩法,在运营商体制下玩出了互联网思维的实践和落地。

早在2011年,中国电信就明确提出深化转型的发展战略,定位于“智能管道的主导者、综合平台的提供者、内容和应用的参与者”,努力实现从话务量经营到流量经营的转变,并明确提出流量经营的三年规划。2014年,中国电信开放天翼4G手机服务,大力推进流量经营,并专门成立电信综合平台推进转型。其中由中国电信综合平台开发运营中心主导的“流量宝”就是在此规划下,脱生于电信体制下的创新。

创新开放的流量营销体系

今天,中国电信也在逐步完善能力、开放平台,通过API(应用程序编程接口)、SDK(软件开发工具包)、自助平台等形式对外开放。其中既包括三网流量的兑换,流量币/券送、查、兑,也把运营商用户流量查询通过这个平台进行开放,以及时反馈给用户。同时,任伟权说电信也提出了更符合互联网思维的产品——流量网关。

任伟权解释说,“在通常的上网情况下,用户上网的时候,运营商是会对其进行一个匹配的。如果不用套餐,在上网1分钟或者上网流量达到1M的时候,运营商就会按照1M对你进行收费。我们提出流量网关这样一个概念,是一个基于互联网化的流量统计系统,能够实现让用户上网不再花钱。比如有一个手机浏览器,通过和流量网关进行合作,通过SDK、API的方式,用户上网就不需要去花钱。在这个过程中,手机浏览器可以通过这个平台,能够去自主决定给什么用户进行免费,什么时间段免费,通过什么样的方式免费,把流量计费的能力能够交还到运营商,让他能够自主的去进行计费。通过这个方式,实现一个新的计费方式。基于网站流量创新的营销体系,不仅是一个客户端,更有面向商家的自助平台。”

比如在流量宝推出后,不仅仅局限于电信携手优乐美跨界合作,联合推出的“流量宝携手优乐美,送您30M流量”等营销活动曾一度在朋友圈流行,突破了电信或者运营商体系,谋求异业营销。

而在中国联通的流量营销中来说,也对其在2014年底推出的“流量银行”进行了全新的定义:“一个针对3G、4G用户的流量管理与交易平台;同时也是一个为企业用户提供精准、高效营销服务的推广平台。它打破了传统的运营商界限,所有运营商的用户都可以参与其中,为用户提供了随时查询、存取和购买流量,富余流量还可以转赠他人等服务。”

无线流量篇2

作者:admin 时间:2011-8-31 15:15:18 浏览:

做无线上网卡三年多，经历了太多太多的用户因为钻入运营商的流量计费黑洞而血本无归，1000多元钱的包年上网卡有的只用了几个月就欠费几百元甚至上千元，真是欲哭无泪啊！特别是3G开通以后，网速的大大加快在大大提高用户上网体验的同时，流量也消耗的象自来水一样快，12月份就有2个购买3000M流量年卡的朋友到1月底欠费800多元，我也替用户痛心啊！

接下来就为大家介绍一下关于无线上网卡流量问题，以及介绍如何控制网络流量节省费用的技巧。

熟悉无线上网卡流量计费问题准确把握每月GPRS流量开销和花费

无线上网卡流量Q：

最近发现电信部分GPRS上网费用比自己计算的要高很多，不知道所谓的GPRS流量是如何计算的？是只计算接收数据还是接收与发送数据一起计算呢？如果接收和发送之和来计算的话岂不是双向收费，从而存在重复收费的问题呢？另外也希望能够推荐一两款流量计算的工具，帮助我来准确的把握每月GPRS流量上的开销和花费。

无线上网卡流量A：

由于目前我国很多电信运营商都提供了广域网无线接入服务，用户通过诸如GPRS，CDMA，EDGE 等标准网络完成接入操作，从而实现了随时随地的无线上网。不过目前大部分广域网无线服务都没有提供包月服务，即用户可以无流量限制，无时间限制的上网，而衡量无线上网资费标准一般是通过流量计算。这样本文开头那位网友提出的问题就直接与经济挂钩了。

无线上网卡流量Q：

那么平时我们所谓的按照流量计算到底是如何衡量的呢？

无线上网卡流量A：

众所周知我们无线上网卡与外部网络站点或用户通讯是双先向的，一方面我方要向对方发送数据，而同一时间我方还要从对方接收其发来的数据。比较准确的计算流量的说法是包括接收数据与发送数据，两者之和是流量的总数，而交费也是按照这个流量总数交纳的。

一般我们在手机进行GPRS访问或者无线上网卡连接笔记本上网时都能够看到无线上网卡对应的分组数据信息，包括发送字节数以及接收字节数，我们将这两者求和就是电信部分计费的依据。

不过还有一点需要笔者特别提醒的，很多读者在使用手机连接GPRS网络访问时是通过手机自带的流量显示作为依据的，实际上这是不准确的，一般来说大部分手机特别是Nokie上的数据都不准确，会比实际的多一点。最好的办法是打10086或者其他服务提供商的技术支持热线电话查询。

如何控制网络流量节省成本

一、无线上网流量控制高级技巧

说实话，运营商在3G网速下按流量计费的模式真的就是抢钱啊，在上网过程中，可以说相当一部分流量消耗对用户来说都是无效的，浪费的，那我们用户在没有办法改变运营商计费模式的现实环境下，该如何充分利用我们花血汗钱买来的金贵流量呢，难道就只能任人宰割吗？答案是否定的，我们无法完全控制自己的流量消耗，但是我们可以尽量减少不必要的流 1

量消耗，下面是宜兴家园3G无线上网旗舰店多年经验的结晶，希望对我们的客户有帮助，大大延长你的流量卡的上网时间。

1、浏览器的使用过程如何节省流量

我们知道，现在的网页充斥了大量的多媒体元素和视频信息，这些都是流量消耗的大户，我们该怎么减少这方面的流量消耗呢？（下面以IE流量器为例讲述）

当我们打开浏览器，看到上面的熟悉界面，流量就哗啦哗啦的在消耗了，请选择工具菜单下的Internet选项；点选“高级”，并拉动滚动条到多媒体部分，建议取消“动画”“声音”“视频”三个选项的勾选，甚至你可以取消“显示图片选项”。

2、杀毒软件和安全软件的节约流量方法。（以360杀毒软件为例）

打开杀毒软件的主界面，点击右上角的“设置”，出现的界面里选择“关闭自动升级，每次升级时提醒我”，这样升级病毒库的流量就没有了，你可以在有线宽带连接时手动升级。

3、QQ等即时聊天软件如何节约流量

QQ聊天其实是一个流量很小的应用，一般不会超过4M/小时，那为什么我们还要拿来说呢？因为很多用户加了很多很多的QQ群，而QQ群在你没有发觉的情况下不知不觉的消耗你宝贵流量，建议用户做如下操作，减少QQ群的流量消耗。右键点击你加的任意QQ群，选择群消息设置中的屏蔽群内图片。那样我们一般可以节约大约5M左右流量一个小时，当然对于重要的群，你也没有必要做如上操作，可以酌情处理。

4、最重要的当然放最后了，感谢你能用心看到最后。

大家知道什么东西最消耗流量吗？答案如下：视频下载BT P2P

所以如果你经常需要视频，下载，BT，P2P的请远离流量计费卡，选择时间计费卡吧！使用流量卡关键的关键是如何使上面4个吃流量的巨头不在你的电脑里偷偷运行，先看看你的电脑右下角。

我的电脑的右下角，很多软件在自动运行吧，但是，我们绝不允许上面四类软件在右下角存在，他们是流量吸血鬼，一定要注意，什么迅雷，暴风影音，PPLIVE，超级旋风，等等软件，一般都会不知不觉占据你的电脑右下角，这些软件不是说你不用就没有流量产生，而是悄悄的在学雷锋，你的带宽空闲时会贡献给互联网上其他朋友使用的，在有线宽带下，我们做做雷锋也没事，反正不限流量，无线上网可不同了，那是要钱的，注意！注意！！注意！！，虽然软件种类很多，宜兴家园没法一一类举他们的详细方法，但是一个原则，绝对不能让它们在后台自动运行，绝不允许。

二、你不用电脑也巨量消耗流量的软件

(请一定不能让他们自动运行)

1、P2P视频软件（基于带宽共享原理，你不用你的流量也会给网上其他用户使用）PPS网络电视(PPStream)

风行

快播(qvodPlayer)

PPLive网络电视

UUSee网络电视

STTV-视通卫星网络电视

PPS网络视频

龙卷风网络收音机

PPLive网络电视(PPTV)

皮皮播放器

PPFull聚合网络电视

QQLive网络电视

QTV免费网络电视电影

CCTVBox

SopCast

我爱看电视P2P网络电视

2、P2P下载控制软件（基于带宽共享原理，电脑开着你的机器就是服务器，给别人下载）迅雷(Thunder)

快车FlashGet

维棠FLV视频下载软件

网页迅雷(Web迅雷)

untmine汉魅

谷歌卫星地图下载器

eMule VeryCD

云端软件平台

easyMule(VeryCD电驴)

QQ旋风

狂雷高清FLV视频下载

网络蚂蚁

BT仓库

软件众多，没法一一列举，请注意一点，如果流量监控软件的上传流量在1-2分钟内稳定在20-100KB，那你就需要仔细检查你的电脑了，以上垃圾软件已经在你的电脑中不知不觉自动运行，你在做雷锋，电信运营商收你的钱。

基于无线通信的涡轮流量计篇3

流量测量在工业生产中有非常重要的地位,流量测量仪表的研究和开发应用有着深远的意义。涡轮流量计是流量测量仪表中重要的仪表之一,该流量计具有测量范围宽、重复性好、压力损失小等特点,应用于污水、化工、医药、造纸、食品等各个行业[1]。

本文设计的涡轮流量计以超低功耗单片机MSP430为核心,利用MSP430单片机的片内定时器,捕捉涡轮传感器由于液体流过时叶片转动产生的脉冲信号,对传感器的数据进行处理,完成了对流量信号的测量,并且能够通过设定阀门开关的上下限后,系统通过对电机的控制驱动阀门的动作。同时,通过无线模块实现主从控制器之间的数据和命令传送,通信采用“主-从”方案,从控制器将传感器采集到的流量信号传送给主控制器,主控制器发送命令控制从控制器的测量、阀门的开、关等动作,使控制系统更加智能。

1 系统介绍

该涡轮流量计不仅可以实现对瞬时流量、累积流量的测量,而且还可以通过设定一定数值的流量来控制阀门的动作。在设计中,采用了主控制板和从控制板,主处理器的主要工作是发送命令控制从处理器中阀门的动作,另一方面也通过CDMA网络将数据传送给远距离的控制室进行进一步的数据处理,同时也可以接收来自控制室的命令。而从处理器主要是控制传感器模块定时检测流量,在液晶上显示并返回流量值给主处理器。只有主、从处理器结合起来,才可以协调地控制传感器检测,阀门的开或关,无线模块之间通信以及与控制室的上位机的通信。系统的通信原理框图如图1所示。

在选用微处理器时,考虑到流量计应用在工作现场的管道中,取换电池不方便,采用MSP430低功耗单片机作为其核心微处理器。充分应用单片机的低功耗特性,采用休眠模式,降低用电量,可以减少换电池的次数。由于主控制器需要两个外接通信模块,需要较大的数据存储空间,选用了F149;从处理器需要的存储空间相对要小一些,选用的是F147。主从控制器原理框图如图2所示。

传感器选用LWGY型防爆传感器,可在有爆炸危险的环境中使用。流体流经仪表时,推动表内叶轮旋转,然后通过叶轮与信号检测器之间的磁耦合,将流体的流速转换为电脉冲信号输出,通过信号调理电路放大整形后输出给单片机,由定时器计数。流量和脉冲信号频率的换算部分,均由软件处理。

显示部分选用的液晶型号是12232。它是一种图形点阵液晶显示器,带中文字库驱动,背光可通过电位器调节。LCD的第一行显示的是4位瞬时流量,第二行显示的是8位累积流量。

主从控制器的菜单部分都由3个按键组成,以实现阀门的上下限,流量计各功能的设置及转换。

2 系统硬件设计

2.1 主控制器部分

系统采用TI公司的MSP430F149单片机。该单片机有60 KB FLASH,2 KB RAM,具有强大的数据处理能力,具有3个捕获/比较寄存器的16位定时器A,具有7个捕获/比较寄存器的位数可设置的定时器B,USART以及ADC等片内外设。

单片机的连接图如图3所示。

2.2 无线通信模块

无线收发模块使用的是西安达泰电子的DTD462。考虑到由于流量计的工作场所,系统中考虑增加无线收发模块。一般而言,涡轮流量计都是安装在位于一些危险的无人看守的工作现场的密封管中。从控制器将在管道中测得的流量数据通过无线模块传送给主控制器,再通过CDMA模块发给远距离的控制室。避免了只使用一个控制器,传送给控制室时由于CDMA网络覆盖不到而没有信号的现象发生。调试时,通信距离在500 m以内,可以保持很稳定的数据传输。

无线模块的波特率设置为9 600 b/s,则两个相邻字节之间的时间只有1 ms左右。因此数据帧接收过程要求较高的实时响应。一般通信规约都要求请求帧发出后0.1 s内返回数据帧,所以数据帧处理对实时性要求并不高。这种情况可以利用串口中断将数据存入FIFO内,在数据帧接收完毕后置相应的标志位。在主循环内查询到请求帧标志位后解析并返回数据。这要求主循环周期小于0.1 s。通信接收过程依靠中断,相邻两次中断仅隔1 ms的时间。在中断内将接收到数据压入FIFO中仅需数十微秒,因此1 ms时间足够,保证不会漏掉数据。按10个字节计算数据发送过程若利用FIFO,仅需数百微秒,若采用查询等待方法依次发送数据,需要10 ms时间。消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。在程序中设置一个帧计时器,当线路上有数据时就刷新该计时器,线路空闲时则停止刷新,计时时间达到3.5帧时计时器被软件清除。

3 系统的软件设计

系统的整体流程图如图4所示,CPU休眠在LPM3模式下,每隔62.5 ms被BasicTimer唤醒一次处理主循环内的任务,以满足服务周期的要求。串口接收采用中断加缓冲区机制,当收完一个有效的请求帧后,中断内置标志。当该标志被主循环内的通信任务函数查询到后,清除标志并返回流量数据。

在实现将传感器测得的数据返回给主控制板的功能时,采用了ModBus通信协议,将流量传感器模块看作是从控制器(下位机),将另外一块看作是主控制器(上位机),上位机与下位机通过查询-回复方式进行,实现两者之间的通信。

依据该方式,将涡轮流量传感器模块加入RS 485通信接口,并连接一个无线收发模块,与主控制板的收发模块对应,通过ModBus通信协议,将发送、查询、回应、处理等多环节编写为程序,实现软硬件结合,完成无线数据传输任务。

通信只能由上位机发起,下位机模块接收到查询指令后根据指定的格式返回对应的数据。下位机模块在没有收到查询指令时处于休眠状态,收到查询数据后,启动数据采集,完成将数据进行封装发往上位机。

4 结语

本文采用的流量计增加了CDMA无线通信功能,通过CDMA数据业务功能实现了流量计的数据远程抄取、参数设置以及远程控制等功能。通过CDMA把流量计内的数据汇集到服务器,系统管理软件根据收到的实时数据,能快速生成流量计工矿的统计分析,实现流量计工况的实时远程监控。并且系统由于包括主控制板和从控制板,避免了只使用一个控制器,传送给控制室时由于CDMA网络覆盖不到而没有信号的现象发生。

参考文献

[1]范志华,刘枫.涡轮流量计在流量测量中的应用[J].气象水文海洋仪器,2007(4):20-23.

[2]贺中华,魏文雄.一种低功耗的旋进漩涡流量计[J].自动化与仪器仪表,2011(4):73-77.

[3]魏小龙.MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[4]凌志浩.智能仪表原理与设计技术[M].上海:华东理工大学出版社,2003.

[5]史军刚,白小平.基于PIC16F946的CO气体检测仪[J].计算机测量与控制,2007(15):829-836.

异构无线网络中流量管理模型的研究篇4

下一代无线通信系统是一种异构的网络体系,集成多种不同的无线接入网(Radio Access Network,RAN),如蜂窝通信网、无线局域网、卫星通信网等,同时系统提供语音、数据、多媒体等多种窄带和宽带业务。在异构网络中,网络用户通常按照特定标准或个人偏好来选择特定的RAN承载不同的业务,这些标准如用户所在的地理位置、当前RAN的负载状况、服务质量以及网络收费等,都将影响用户如何选择网络以分配业务负载。网络选择的随机性和自由度造成业务负载分配的不均衡,如何在多个网络之间实现合理的流量管理,成为异构无线网络面临的一个重要问题。

2 性能目标

流量管理的性能目标主要有两类[1]:

一是面向网络流量的性能对象,又称面向应用的性能对象,这一性能目标面向网络流量对象和特定业务流的流量特性,与QoS直接相关,具体的性能目标是:分组丢失的最小化,延迟最小化,吞吐量最大化,增强服务级的协定。

二是面向网络的性能对象,或称面向资源的性能对象,能改善网络的资源利用率和网络吞吐量等性能,能确保网络的各组成能均衡使用,有效利用带宽资源。拥塞最小化即尽可能的缩短突发性业务造成的拥塞时间是流量管理最主要的性能目标。

一种合理的流量控制策略需要:1)保证不同业务种类、QoS等级的服务质量;2)尽可能提高链路利用率;3)增加网络资源的公平性,使网络传输的收益最大化。

3 面临的问题及研究现状

3.1 面临的问题

3.1.1 网络拥塞

网络拥塞主要是指用户提供给网络的负载大于网络资源的容量和处理能力。如何在多个网络之间实现合理的业务量分配,是流量管理的一个主要问题。

3.1.2 移动性

如果移动终端在通信的过程中改变位置,则相应的接入点就会随之发生改变。此时,就需要选择新的接入点进行连接。网络也需要跟随其位置的改变提供服务。

因此,用户移动性将引起相邻网络间资源的动态改变。如何解决用户移动时流量变化的问题也是流量管理的问题之一。

3.2 研究现状

对于流量的分析、监控和管理目前仍然处于发展阶段,文献[2]针对当前网络流量管理中存在的问题,提出了一种基于多agent的网络流量管理方法,非常适合于开发分布式网络流量管理系统。具有实时性高、可扩充性好、自治能力强且运营维护方便、经济等特点。文献[3]在异构分层无线网络中使用有效的流量均衡技术,在新呼叫阻塞率和切换呼叫掉线率等性能指标上比传统方法有显著提高。文献[4]结合信道借用和流量转移技术提出了一种混合动态流量均衡算法,能够显著降低热点小区系统和整个异构系统的新呼叫阻塞概率、切换呼叫掉线率,而且整个异构系统的利用率也得到了相应提高。

综上所述,长期以来,人们侧重于采用工程技术方法的角度进行研究,然而单纯依靠工程技术手段难以解决上述问题。因此,有必要综合运用博弈论模型、经济手段、最优化理论、工程技术方法等相结合,对异构无线网络流量管理的理论方法和实现技术进行深入研究。

4 理论分析方法

4.1 博弈论

博弈论又称对策论,是专门研究两个或两个以上利益有冲突的个体,在有相互作用的情况下,如何进行各自优化决策的理论。在博弈论模型里,每个主体的收益不仅取决于它自身的行为,而且也取决于其他人的行为,被公认为研究不同主体决策互相影响、行为交互的最佳数学工具。

一般来说,一个最基本的博弈结构至少包含3个要素:局中人、策略空间和收益结构。博弈论假设:局中人是理性的,每个局中人所有可选行动范围(策略空间)内,该局中人自己是独立的,不受任何形式的胁迫。一个局中人的收益结构表示在不同策略组合下博弈终了时的收益,并且在典型的收益结构中,局中人之间的利益是相互牵连和制约的。

4.1.1 基于博弈论的流量管理分析方法

流量均衡问题中,可选的策略一般为无线链路信道(带宽)[5],而效用函数的设计则成为了算法研究的重点,通常采用如下分析过程:

1)确定博弈参与者的策略空间和效用函数。

2)根据参与者相关参数判断博弈结果中Nash均衡的存在性。

3)分析纳什均衡下各策略向量所得的系统总效用。

4)网络方通过系统优化,找到最优策略向量。

5)如果博弈结果不是帕雷托最优,则寻找改进途径。然后网络方通过修改惩罚函数,改进博弈规则,使得纳什均衡点在博弈的策略空间中发生变化,使之逼近于系统最优点。比较纳什均衡点变化前后系统总效用的变化,看是否为帕雷托最优。

6)不断重复5),直到系统达到帕雷托最优。

4.1.2 基于博弈论的流量管理模型

用博弈论模型分析异构无线网络流量管理问题的一般策略为:用博弈论模型分析当前网络博弈时的系统效用,讨论使当前系统总效用降低的原因;通过改变惩罚函数,修订博弈规则,使系统在新的博弈下能达到纳什均衡中获得更大的系统效用。

建立基于博弈论的流量均衡模型,关键是将所研究的问题抽象成博弈论问题模型,将博弈论引入到相应算法的设计和分析中,找到算法的纳什均衡点。

流量均衡问题是关系到不同博弈局中人负载分配策略选择的博弈过程[6,7],在这个博弈过程中,局中人是抽象的无线链路管理者,他们的行动(策略)是对无线链路的选择,并且因此获取效用(收益)。流量均衡问题的博弈论数学描述的一般形式为[8]

式中:N是参与者(选择某个信道来传输的决策者)的有限集,Si是相对于博弈者i的策略集,定义S=×Si,i∈N是策略空间,则Ui:S→R是效用函数集。在博弈Γ中的每一个博弈者i,效用函数Ui是si和当前其对手的s-i的函数,这里si是博弈者i选择的策略,是其对手的策略。

由于博弈者均独立进行决策并且受到其他博弈者决策的影响[9,10],博弈结果分析的一个关键问题是判断对于自适应信道选择算法是否存在收敛点,且这个收敛点对于任何用户都不会偏移,也就是纳什均衡。因此,对于博弈者们的一组策略,S={s1,s2,…,sN},当且仅Ui(S)≥Ui(s′i,s-i),∀i∈N,s′i∈Si时,这组策略即行动向量就是纳什均衡。如果这个纳什均衡也是策略最优点,这样的算法就是所需要的。

对效用函数的博弈论分析,则是流量均衡问题模型的关键任务,论证效用函数纳什均衡的存在,讨论这样的纳什均衡是否满足需要,确定收敛条件等。这样就可对相应算法预计其收敛性,论证均衡状态的最优性等。一旦算法效用函数确定,接下来要做的就是针对效用函数的数学形式设计相关信令协议,并搭建仿真平台进行仿真实验,验证仿真结果与算法博弈论分析的一致性。具体流程如图1所示。

4.2 机制设计理论

机制设计理论又叫执行理论,是微观经济学和博弈论的分支领域,用来设计博弈规则(机制),以获得期望的结果。机制使得参与者有激励按照设计者希望的行为动作,从而实现这个结果[11,12]。机制设计理论的问题最初来源于微观经济学,但是采用的工具是博弈[13]。和传统的博弈论分析方法不同,机制设计是设计规则,传统的博弈论是在规则存在的前提下分析博弈的均衡解。

机制设计理论通常会涉及到信息效率和激励相容两个方面的问题[14],信息效率是关于经济机制实现既定社会目标所要求的信息量多少的问题,即机制运行的信息成本问题,它要求所设计的机制只需要较少的关于消费者、生产者以及其他经济活动参与者的信息和较低的信息成本。任何一个经济机制的设计和执行都需要信息传递,而信息传递是需要花费成本的,因此对于制度设计者来说,信息空间的维数越小越好。在这种情况下,即使每个参与人都按照自利原则制订个人目标,机制实施的客观效果也能达到设计者所要实现的目标。

建立基于机制设计理论的流量管理模型,关键是将所研究的问题抽象成机制设计问题模型,将机制设计理论引入到相应算法的设计和分析中,找到算法的最优解。机制设计理论框架见图2。

如图2所示,机制设计问题是描述输出规格和一组参与人的效用。可以把参与人看成是各个自利的异构网络,各个网络有自己的私有信息,根据自己的偏好和用户对流量的需求,按照机制规则采取策略以达到效用最大。具体来讲:

1)有n个异构网络参与,每个参与网络i输入ti∈Ti,i=1,2,…,n,称为它的类型,其他都是公共知识。

2)对于每个类型向量t=(t1,t2,…,tN),输出值集合即结果集o∈O(a)。

3)每个参与网络的偏好由一个实值函数vi(o,ti)给出,称参与网路的值。vi(o,ti)的意思是当参与网络i的类型是ti,输出是o时,参与网络值的定量表示。此外,机制还掌握了参与网络的一个支付pi。这样,效用将表示为ui(o,ti)=vi(ti,o)-pi。对这个效用的最大化是参与网络最终的目标。

5 小结

从博弈论、机制设计和最优化理论学科交叉领域出发,对异构无线网络的流量管理问题进行建模分析,并利用机制设计和一定的技术手段,来达到流量管理的目标,在网络研究中引入效用、社会福利、公平性等经济学概念和思想,对网络资源分配的基础、优化目标进行重新认识和定义。将博弈理论和经济学理论和方法应用于网络流量管理的问题中,将对网络体系结构的研究及其协议和算法机制的设计产生深刻的影响,它有助于从理论上明确网络流量管理的目标和要求,进而探讨有效的流量管理实现机制,为网络系统的设计和运行提供支持,创新异构无线网络的研究理论和方法,克服传统工程研究方法的不足。另一方面,博弈论、机制设计和经济学最优化理论和方法在异构无线网络流量管理方面的研究还相当肤浅,需要进一步进行大量的研究工作。

摘要：首先描述了流量管理在异构无线网络中产生的背景,存在问题及研究现状。然后从博弈论、机制设计和最优化理论学科交叉领域出发,对异构无线网络的流量管理问题进行建模分析。最后对未来发展进行了展望。

无线流量篇5

随着嵌入式技术和无线网络通信技术的发展,人们越来越多的把它们二者结合用于工业场合中。将一些轻便的嵌入式设备放置到人员不方便到达的地方,然后信息通过无线网络发送反馈回来,从而不仅可以更好的节约人力资源和物力资源,更大大提高了工作效率。

本系统是针对采集水利发电产生的4-20mA的电流量而设计的电表数据传输系统。水利发电产生的电流经过处理成为工业上经常用到的4-20mA的电流量。对于电流量的数据采集现场来说,周围的环境一般都比较恶劣、偏僻。电流量的采集如果由工作人员亲自到现场采集,既费时又费力。因此,需要一个便携式的无线数据传输终端来代替工作人员的采集工作。在本系统中,引入了专门实现流量模拟量转数字量的智能流量积算仪。这种专业的仪器的引入,可以使得流量的数值计数误差更小,更为准确,可以为工业成本上实现进一步的节流。

2 应用系统模型

水力发电产生的电流量经过处理称谓工业上常用的4-20mA的电流量,此时的电流量为模拟量,这时将智能流量积算仪通过电源线将电流量引入,智能流量积算仪将模拟的电流量转化为数字量并通过485总线传给SEP3203主芯片,并将数据存储在主控制模块中的FLASH中。当无线网络没有连接成功时,数据保存在FLASH中,当无线网络连接成功,将数据量通过UART串口传送给无线传输模块MC39,无线传输模块通过移动的无线网络将数据最终传送到部门的控制中心的服务器上。

此外,系统还增加了一个RTC(Real-Time Clock)实时时钟模块,当系统由于非正常情况断电时,系统上有一块纽扣电池,它使得系统的时钟继续保持,当系统恢复正常的供电时,可以保证传输过来的数据的时间仍然具有实时性,使系统的时间不会因为断电而复位。

因此,控制中心的服务器所接收的数据中,不仅有实电流量大小的信息,更可以实时的反应出数据的发出时间,这使得数据的保存更有参考价值。

具体过程如图1所示。

3 应用系统硬件架构

整个系统主要由主芯片SEP3203及其外围存储设备FLASH和SDRAM、用于数模转换的智能流量积算仪、实现数据的无线传输的MC39模块等组成。

系统的硬件架构示意图如图2所示。

3.1 主控制模块

本系统采用的主控制芯片SEP3203是由东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心设计的,使用0.25um标准CMOS工艺设计,内嵌ARM720 TDMI内核。SEP3203处理器内嵌由英国ARM公司提供的ARM7TDMI处理器内核,整个芯片可以运行在75MHz。支持低成本的NAND Flash控制器并可从其直接启动;支持多种外存类型:SRAM,NOR Flash,SDRAM;支持实时钟(RTC);为了支持低成本的系统方案,SEP3203支持外部32位/16位数据总线,结合ARM提供的Thumb指令集,将大大降低系统成本和功耗,考虑到Nand Flash的成本优势,SEP3203处理器提供专用的Nand Flash控制器,并支持系统直接从Nand Flash启动。SEP3203芯片和它的外围存储设备NORFLASH和SDRAM一起构成系统的主控制模块。

3.2 智能流量积算仪

智能流量积算仪是用于与各种流量传感器或变送器、温度传感器或变送器和压力变送器配合使用,智能流量积算仪可对各种液体、蒸汽、天然气、一般气体等流量参数进行测量显示、累积计算、报警控制、变送输出、数据采集及通讯。因此可以算是一种专业的计算流量的仪器,它的算法比起一般的数模转换算法更为精确,因此更适合用于工业上的流量采集。

本系统所采用的智能流量积算仪是上海立阳自动化有限公司生产的XSF-99智能流量积算仪。它有如下特点:

1)采用高速集成芯片,反应迅速且不会死机。

2)断电保护采用E2PROM存储技术,内置参数和设定参数及累积流量不会丢失。

3)多种信号输入形式:频率(0-10KHz)、电流(4-20或0-10mAC)、电压(1-5或0-5VDC)

4)双行数码同时显示累积流量和瞬时流量,清晰直观。

5)体积小重量轻。

6)失电记录功能。

XSF-99智能流量积算仪本身带有的数码显示使得不仅数据通过无线传输系统上传至控制中心可以看到,在现场也可以看到。更有利于数据的采集和保存。

在原有的系统中,通过数模转换芯片,软件控制实现电流量的数模转换,由于算法的不准确性会有较大的误差,而用专业的流量积算仪,不仅提高了采集数据的准确性,更减少了软件的代码量。

3.3 无线传输模块

MC39是西门子公司的一款GPRS模块,它具有TC35的全部功能并且很容易集成。这个先进的GPRS模块接收速率可以达到86.20kbps,发送速率可以达到21.5kbps.当然最大的数据吞吐量还依赖于GPRS网络的支持,支持GSM900和GSM1800双频网络。MC39模块通过UART接口和SEP3203芯片相连。

3.4 RTC模块

本系统所应用的环境比较恶劣,会有断电的情况发生。我们需要用来计时的时钟不仅在供电正常时可以保证有正确的实时时钟输出,在断电的情况下仍然能够计时。从而不会当供电恢复的时候系统的时间停留在断电前而必须重新校时。基于这种思想,利用SEP3203芯片的通用输入输出接口(GPIO口)模拟了I2C接口来控制实时时钟。并且在系统上加上一块纽扣电池,从而保证系统在断电的时候仍可以给实时时钟模块供电,保证时钟信息的连续性。

4 应用系统软件架构

本系统的软件是基于NUCLEUS PLUS操作系统上的。将模拟的电流量转换成数字量之后的数据通过无线模块传输到服务器端的过程是整个系统的软件核心。

系统上电后,首先是进行系统本身的初始化,系统初始化结束后进入系统的应用主函数Application_Initialize()。在SEP3202中共用了两个UART口,UART0接无线模块,UART1接数据输入端。当有数据读取进来时,UART1口打开,系统开始根据和水利部门的控制中心确定的协议来配置相应的设置,如对方服务器的IP地址,通信时所需要的端口号等。在本系统中可以同时向三个不同的服务器发送信息,这样就可以同时在省、市、县三级控制中心传送信息。当配置完成后,即进入工作模式,进入函数WdtuApp()。此时无线模块的接口UART0的终端打开,模块MC39也打开了并且初始化,进入函数IGT_OPEN_MC39(),根据配置时的设置确定自报的时间间隔、心跳包时间、取水系数等。无线模块MC39开始工作,初始化PPP设备,进入函数WdtuInit(),开始拨号,和移动建立连接。开启各种定时器,定时将采集的数据写入FLASH中并发往各控制中心站点。并且每隔三小时检查一次网络连接情况,如果掉线,重新连接网络,继续传送数据。

此外,RTC部分的软件架构,主要是用SEP3203芯片里的两个GPIO口(通用输入输出接口)模拟I2C的接口来实现的。I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。因此可以用SEP3203的两个GPIO口分别模拟数据线SDA和时钟SCL的信号,时钟信号由主控制芯片SEP3203产生,数据线来产生与实际时间相符的数据信号。

系统数据传输部分的流程图如图3所示。

5 测试结果

当系统配置好之后向控制中心的服务器上发送信息,在中心的服务器上会有如图四所示的信息显示。在图中的数字所代表的信息,工作人员可通过事先的协议解读出来。在每一行信息前面都有实时的时间信息,当发现时间与实际时间误差较大时还可以通过校时来进行重新校对。例如:图中圈出部分为07 43 15 08 0708代表的意思为08年7月8日15:34:07的终端时间信息。而前方的时间则是服务器的时间。如果发现终端发过来的时间与服务器上的时间误差超过一定的范围,那么就可以点击“校时”来修正时间。而所要测量的数据也会以双方的约定显示在屏幕上,如下图几行较长的数据。由于涉及协议暂不作解析。

6 结束语

本文主要介绍了一个工业上常用的电流量无线数据传输系统。在该系统中,我们引入了专门用于流量采集的智能流量积算仪,它使得整个系统所采集到的计量值更为准确。无线的传输方案使得数据采集系统的分布受环境影响更小,更容易安装和使用。ARM7的内核也使得系统有更好的稳定性和更快的反应力,从而确保数据的及时到达。RTC模块的加入使得整个系统得数据更具有时间可参考性,更好的体现出嵌入式系统的实时性。

摘要：在工业上,电流量的使用情况需要准确的由工业现场汇总到部门的控制中心。但是一些行业的环境因素使得工作人员不方便去工业现场读取电流量的使用情况。本系统采用东南大学自主研发的ARM内核的嵌入式芯片SEP3203作为主芯片,设计了一个可以用于无线数据传送的嵌入式终端,从而实现远程电流量数据采集传送的目的。

关键词：电流量,智能流量积算仪,SEP3203,无线传输,RTC

参考文献

无线流量篇6

无线网状网络(WMN)为大规模传输技术,其中涵盖了大部分未解决的网络问题,如灵活、适应性和可重构[1,2,3,4],成本效益俱佳。在无线Mesh网络中,节点是网格路由器和网状客户端,其中无线路由器具有最低流动性,形成无线网状网路的骨干,通过网络访问这两个网和传统客户端。

本文提出了无线Mesh网络的分布式拥塞控制机制,以确保更高的网络吞吐量,同时避免拥塞和保持数据流的公平,实现实时和非实时业务并存。此技术涉及3个基本参数:数据包到达率、服务率和缓冲区占用。基于这些基本参数,计算一个节点,确定3种不同状态的拥挤度:无拥塞、预计拥塞和拥塞。在预期的拥塞状态下,下游节点根据其流量限制上游的可用传输速率。在拥塞状态中,下游节点按比例缩小上游节点之间的可用率,以增加可用的缓冲区,缓解拥堵。此外,介绍了每个节点处理实时和非实时业务的两个队列。因此,通过拥挤度计算、速率分配和优先级流量,确保更高的网络吞吐量和保证交付的实时交通。

1 系统模型

1.1 网络模型

建立一个网络图Gn = (Vn,En)的无线网状网,其中Vn= {1,…,n}是一组节点(网络客户端、网状路由器和网关),En= {(i,j):i,j∈En}是集合节点之间的双向链路。骨干网的路由器节点通过有线链路连接到互联网,称为网关节点。客户端节点获取连接到骨干网的边缘路由器网。

1.2 节点模型和传输流分类

优先级的网络流量分类,以提供基于优先级的处理。本文分出两个不同的业务等级:实时交通类(RT类)和非实时通信类(NRT类)。RT类被分配到高优先级的实时流量,而对于NRT业务,低延时不是太重要。高优先通信类需要有更高的吞吐量和低延迟约束。为了区分流量类别,网格节点增加了交通类标识符到本地数据包,并将它们放在适当的队列中。该标识符代表交通类中的每个数据包。一个中间节点接收在输入队列中,根据其通信类发送到不同的业务类别组。

1.3 WMN拥塞

为了了解拥堵WMN情况,对各种交通负荷下100个节点进行NS-2实验。实验中吞吐量的变化如图1所示。随着负载的增加,端至端的吞吐量也呈线性增加,但达到最大值时,开始随着负载减少。在图2中,端至端的延迟也有类似曲线,并与提供的负载呈指数关系。

经过分析负载与吞吐量的函数关系和负载与延迟特性的函数关系 ,得出4种不同的工作区域 ,如图3和图4所示,交通负载在系统上的过程通过以下4种工作区域:1无拥塞 ,低吞吐量、低时延 (NC,LT,LD):最初时交通流量低 ,无网络拥堵,快速地提供数据包 ,但吞吐量较低 ;2预计拥塞 ,高吞吐量、低时延 (AC,HT,LD):交通量增加 ,达到网络吞吐量的最高水平 ,但走向拥塞;3拥塞,高通量、高延迟 (C,HT,HD):当网络不能处理流量过大的分组时 ,拥塞发生 ,导致分组丢失和更高的端至端延迟 ;4拥塞,低吞吐量、高延时 (C,LT,HD):由于流量输入状态恶化 ,进一步增加负载 ,更多的数据包在拥塞节点吞吐量下降 ,部分移动数据包从源到目的地被浪费。

2 系统协议

本文拥塞控制机制依赖于本地的可用节点信息。协议采用逐跳信号通知上游节点拥塞和下游节点可支持的速率,然后上游节点调整自己的传输速率。拥塞检测模块在检测拥堵节点时需考虑本地节点的输入流速率、输出流量速率和缓存占用。通过速率调整模块计算上游节点速率,拥塞信号模块向上游节点发出修改后的速率,以减轻下游节点的拥堵状态。

2.1 拥塞检测

为了精确测量节点Vi拥塞程度,本文定义了节点Vi两个参数:Q_avg_Vi(平均队列长度)和CD_Vi(拥塞度)。假设节点Vi当前队列大小为Q_cur_Vi,则平均队列尺寸使用EWMA(指数加权移动平均)算法计算:

Q_avg_Vi= (1-β)×Q_Avg_Vi+β×Q_cur_Vi(1)

其中β是权重因子。为了找到参数β的有效值,通过改变β的值来衡量数据包在下游节点的数量,其中上游节点数在2-5个是可变的,如表1所示。最佳的结果选择β较小的值来实现。模拟中,β= 0.15。

节点Vi的拥堵度表示为CD_Vi,拥塞度定义为平均分组业务时间(T_serv_Vi)与平均分组到达间隔时间(T_arr_Vi),在预定的时间间隔中的比率,见公式(2):

平均到达间隔时间T_arr_Vi定义为上游两个邻近数据分组到达之间的时间间隔,平均分组业务时间T_serv_Vi定义为节点Vi的数据分组平均处理时间。数据包T_serv_Vi所描述时段是数据包进入队列的瞬间,链路层确认被接收或重传,达到最大次数后丢弃该分组。因此,T_serv_Vi占据了退避延迟、信道忙和物理传输延迟。为了测量各节点Vi的T_arr_Vi和T_serv_Vi,使用EWMA(指数加权移动平均)算法。

拥塞度CD_Vi反映当前拥塞的强度。当分组到达间隔时间比所述分组业务时间小,则拥塞度大于1,节点经历拥塞;当拥塞度小于1,则表明负载提供给该节点的空间不超过节点的转发能力。拥塞检测算法计算监控节点的拥塞度CD_Vi和比较所述节点的平均队列大小Q_avg_Vi,具有最大队列阈值Q_max_Vi的节点拥塞状态归类为以下中的一个:

(1)无拥塞状态:Q_avg_Vi<Q_max_Vi和CD_Vi<1。该状态下无拥堵是由于平均队列占用水平低于队列阈值。

(2)预计拥塞状态:Q_avg_Vi<Q_max_Vi和CD_Vi> 1。当分组到达速率大于离开速率,则表示可能在不久的将来发生拥塞。

(3)拥塞状态:Q_avg_Vi> Q_max_Vi和CD_Vi>1。如果队列平均长度超过了预定的最大阈值,则该节点是拥堵的。

2.2 速率调整

网络模型中,每个节点Vi从它上游速度为Rate_in_Vj(Up_Vi)的节点Vj(Up_Vi)接收数据包,并计算上游节点Vj(Up_Vi)的平均输入速率Rate_avg_Vj,见公式(3):Rate_avg_Vj(UP_Vi)= (1-wQ)×Rate_avg_Vj(Up_Vj)

其中0<Wq<1是一个常数。流量总体输入速率标为Total_in_Vi,表示节点Vi所有上游节点Vj(Up_Vi)的平均输入速率的总和。

平均队列长度Q_avg_Vi和拥塞程度CD_Vi,节点Vi检测拥堵、上游节点Rate_avg_Vj(Up_Vi)平均输入速率、节点Vi(Rate_out_Vi)平均输入率,收集信息计算目标速率Rate_tr_Vj(Up_Vi),以避免或减轻拥堵。下面的算法,总结了拥塞检测和速率调整的过程。

拥塞检测率调整算法:

输入量:Q_max_Vi ,T _arr _Vi ,T _serv_Vi ,每个上游节点Vj的速率Rate_in_Vj (Up_Vi )

输出量:拥塞状态和Rate_tr_Vj (Up_Vi )

初始化节点信息

拥塞检测和速率调整机制在一个固定时间间隔呈周期性。节点Vi通过获取平均队列尺寸Q_avg_Vi、平均到达时间T_arr_Vi、平均业务时间T_serv_Vi来检查拥塞状态。本文算法对不同拥堵状态反应如下:

(1)只要一个节点的缓存占用没有充分利用,则被确认为(NC,LT,LD)区域,不发送任何速率调整的通知给上游数据流。

(2)当新的节点开始活跃在节点Vi的邻点或某些上游节点产生更多的流量,分组到达间隔时间减少,反映在Vi的拥塞度将增加,并且节点Vi进入(AC,HT,LD)区域,在这种情况下,节点Vi经历了早期的拥堵。为了避免拥堵,节点Vi分发上游节点之间最大允许输出速度,以确保网络操作在预期的运转区域,如图3所示。

(3)当平均队列长度超过最大队列阈值时,节点Vi达到永久拥塞,进入(C,LT,HD)区域,如图3所示。这种情况下,上游节点的传输率积极降低以减少分组数据包丢失,并迅速缓解拥塞。上游节点的目标速率缩小是基于节点Vi的输出速率和拥塞程度。

本文提出的方法中,下游节点优先级的调度数据包需考虑其流量类型。为此,下游节点对每个业务类型维持虚拟队列(VQNRT用于NRT类,VQRT用于RT类)。一旦接收数据包,下游节点保留来自空虚拟队列的数据包头部桶区域,并根据业务类别从头部到尾部增加适当的队列。当数据包成功发送时,缓冲空间被释放,并放置在空虚拟队列的尾部。

从上游节点接收到的第一个数据包,下游节点将其分配到相应的虚拟队列中。当数据包被调度要传送时,节点选择来自虚拟队列具有最低权重的数据包。队列VQi传输的每一个数据包i∈(RT,NRT),公式如下:

其中,Pckt_size表示数据包的大小,Pckt_priority的值为1NRT业务和2RT业务。因此,调度程序提供的RT交通具有较高优先级,避免了通过轮循(RR)调度的“饥饿”机会。

3 模拟实验

为了评估方案性能,本文采用NS-2模拟器进行模拟。

模拟参数设定如下:100节点随机分布在1 000×1 000m的正方形区域内,传输范围和载波感测范围分别设为250m、550m,使用路由协议AODV,信道容量设置为11 Mbps,且假设所有的节点队列长度为50,信道竞争窗口尺寸的范围是[1,63],每个数据包的大小为64字节。源节点发送的数据包个数为5~30,所提供的负载从5pps(包/秒)到100pps而变化。

图5显示了多种网络负载不同协议的吞吐量。对于NoCC,随着源节点传输量的增加,网络吞吐量也随之增加。当网络达到饱和时,如果没有使用拥塞控制,那么吞吐量会下降,这是由于碰撞和竞争开销减少。但是,随着LLAP吞吐量的减少,由于源点自适应地控制网络负载,保证了数据包从相同的源始发而不会自相竞争导致下降。AR-TP还实现了比NoCC更高的吞吐量,这是因为上游节点数据包进入网络时速率的调节是通过下游节点进入缓冲器状态,这反映了网络拥塞状态。

如图5所示,由于逐跳响应方式,避免了网络拥塞,动态调节数据流量的速率,最大限度地提高了网络的利用效率,因而本文提出的协议优于其它协议。

图6和图7表示各种协议的碰撞率。在NoCC中,下降速率随着注入数据包的增加和数据源数量的增加而急剧增加。在LLAP中,因为减少了无用的数据包传输,最终减少了MAC碰撞。在AR-TP协议中,所有中间节点使用一个背压机制,使得所述下游节点获取拥塞共享介质,最终降低了冲突的次数。但是,当一个节点试图减轻其拥挤状态时,会使用上游阈值机制,以调节上游节点的缓冲区阈值,增加下行节点速率而不考虑邻近拥塞现象。其结果是,邻域拥挤速度增加,提高了碰撞率。

图8显示不同协议的端至端延迟特性比较。在NoCC中源点数据速率增加下,端至端延迟的增加是由于数据队列延迟和路径上的竞争延迟所至。在LLAP中,该入口节点把数据包放入与所述路径区间中连续数据包之间的FHD。所以,增加的端至端延迟是由于该数据排队延迟在入口节点。当队列已满则表示端至端延迟饱和。AR-TP可减少端至端延迟,显著超过NoCC和LLAP,因为它根据网络负载控制节点的传输速率。本文方法中,源节点保持流量速率在一定水平,以使网络工作在最大吞吐量区域。

为了评价所提出的流分类性能,假设每个节点都具有不同业务类别:RT和NRT,如图9所示。由于WRR调度确保较低的权重数据包接收更多的网络带宽,因此,要根据每个业务类别的权重来分配网络带宽。RT类具有比NRT类更高的吞吐量。NoCC协议不能区分通信类别,它的总吞吐量如图9所示。

图10显示了NoCC和提出的协议端到端的数据延迟曲线。RT类具有最高优先级,所以在端至端延迟总是比NRT类低。NoCC协议对所有业务等级使用一个共同的缓冲器,因此不能确保高优先级的RT业务类低延时。

4 结语

本文提出了WMN一种新型自适应负载和流量优先级敏感的拥塞控制技术,目标是要保持更高的网络吞吐量,同时避免拥堵和给予实时交通优先待遇。本文解决了以下问题:1使用3个基本节点参数,分组输入速率,分组业务速率和缓冲器占用情况,以反映节点和它附近的拥塞状态;2根据要求限制上游速率比例;3把重点放在调度延迟约束上。通过NS-2模拟实验显示:本文协议大大降低了碰撞率,并避免缓冲器下降,增加了传输率和网络吞吐量。

最近研究表明,在每个节点使用多个无线广播可以提高带宽利用率,减少WMN邻域竞争。可用信道分配、无线接口邻域的竞争和减轻领域拥堵是一个具有挑战性的问题。基于本文提出的拥塞和速率控制机制,下一步应开发一种智能、动态信道分配策略,以减少拥堵,最大限度地传输流量。

参考文献

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[2]ALAM M M,ISLAM M S,HAMID M A,et al.Congestion-aware fair rate control in wireless mesh networks[J].Annals of Telecommunications-Annales des Telecommunications,2001,66(5):275-291.

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无线流量篇7

一:流量计GPRS/GSM无线数据采集系统概述

仪表GPRS/GSM无线数据采集系统的主要目的是解决数据收集和监测点监测的各个方面。系统控制中心, 由内阁每个稳压器, 调压站监测点, 监测每个数据采集终端 (RTU) 点可以监视和捕获, 流量压力等数据, 分析和决策中心决策和管理部门受益于提高效率, 保证供电质量, GPRS/GSM无线数据采集系统可以运行在远程设备监测和控制的位置, 实现数据输送管道压力和流量控制阀, 自动开关, 减少故障率, 提高系统的响应时间。气体监测点的数据采集终端可自动采集管道压力, 实时数据和数据开关的状态信息监测公司的数据分析控制中心中心回流进气流量, 地点故障可以发现, 遥远在最短的时间内发生故障, 为了提高整体服务水平达到城市提供的资料显示, 目前, GPRS/GSM无线数据采集系统中使用数据通信领域, 可分为两个主要的有线和无线网络监控系统类别为城市的管道根本不实用, 此外, 使用的电话线要等很长的时间来处理拨号起来, 速度慢, 经营成本高, 短期监控系统在施工期间使用有线通信, 工作很辛苦, 经营成本高不利于规模化, 相反, 流量GPRS/GSM使用无线数据采集系统是非常灵活, 它具有投资少, 建设周期短, 操作和维护简单和成本优势。仅在某些特定领域, 而不是知名度和扩频通信技术, 以及高利率, 但仅在视线传输线, 应用受到限制。

二:流量计GPRS/GSM无线数据采集系统特点

1, GPRS/GSM无线数据采集系统, 实时响应和良好的操控能力。按照刻不容缓GPRS/GSM实时联机功能, 短消息服务系统相比, 该系统可以得到多个实时监控所有数据点, 可以同步监测点的时钟, 可以满意, 没有投票系统的实时数据采集和传输的要求。

2, 遥控器:使用双向传输GPRS/GSM系统, 监控中心可以更改时间, 实现设备, 校正, 状态报告, 开关等的监测和控制功能。

3, 降低建设成本, 现有的GPRS/GSM网络的充分利用, 设备安装和连接, 超短波通信的使用需要充分考虑现场的情况, 但还配备了如金属架天线的增强。

4, 操作简单, 施工安装周期短:利用现有的GPRS/GSM网络的成熟系统的使用, 操作基本不需要调试, 安装方便。安装调频通信的工作量, 而不是测试信号, 天线铁架架设, 调试, 所以天线的角度。

5, 内置控制系统的数据通信覆盖了管网的广泛应用, 无限扩大, 不受限制地访问网站, 以满足山区, 城市和地区需要访问。由于管网监控的散点在全市范围内, 在管网的监控点位于一些偏远地区和地域分散的大量。超短波通信, 覆盖面只有30公里, 下使用的GSM/GPRS无线网络覆盖监控GPRS/GSM方式, 理论上可以实现的。

6, 传输容量。中心站的监测和实时网络连接点的控制每管。作为一个监测点, 系统要求, 以满足突发性数据传输的需要, GPRS/GSM数据传输技术, 以满足意外需求大量管网。

三:流量计GPRS/GSM无线数据采集系统功能

1.管网监控点:

管网监控点:控制点收集的数据采集终端, 如压力, 流量等数据, 通过内置嵌入式处理器对数据处理, 协议封装和发送到GPRS网络。

2.控制中心:

固定的IP地址, 采用省移动公司的DDN专线, 与流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统应用。由于流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统可提供更高的带宽, 当管网监控点数量的增加, 中心需要扩大, 以满足需求。流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统发送到监控中心的电脑主机后, 系统软件显示的数据缩减和数据处理。

3.GPRS/GSM移动数据传输网络:

收集监测点的GSM网络空中接口功能模块来解码, 同时数据处理, 到了公共网络的数据传输格式通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输。

四:流量计GPRS/GSM无线数据采集系统控制原则

为了确保流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统顺利, 安全, 可靠, 高效运行, 最大限度地减少意外事故造成的损失, 控制的原则设置:1, 分布式控制的原则:监控系统采用分布式控制, 过程控制和站点内一般网站低层次的控制装置, 自动保护设备的原则, 结果上传到控制室的实施。。

独立性原则:现场控制系统之间的设计应保持相对的独立性, 因为人们不能不影响到其他控制系统的操作。

2, 容错的原则:各种控制系统的操作应该是基本的诊断和防错功能, 以防止滥用, 误用或冲突操作的结果。为了防止经营者的统一控制不同的控制指令发出的不同点, 导致系统出现故障, 应控制进程的优先级来处理这样的指

3, 安全管理原则:系统应严格的安全和访问级别的限制, 不得随意擅自操作。自动处理的原则:在门口站或站站的事故及故障的一般稳压器, 故障或事故现场点, 在中央控制室的协调进程, 并作出相应的控制操作控制之外的一

五:流量计GPRS/GSM无线数据采集系统效果

流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统, 以公共网络, 然后转移到电脑显示器上的终端。各监测点和天然气公司所需的监测设备的准备, 可以看出, 稍微配置, 通过对设备运行状态和控制设备协会。你总是可以看到配置界面的监测数据, 控制流, 信息和统计数据的趋势和报告。流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统采集系统每个站点的外观, , 在不同时间, 不同地点的网站, 通过无线远程监控模块的数据传输, 可以监视工作状态。流量计GPRS/GSM的无线数据采集系统配置效果图, 以支持远程设备控制和数据监控, 停止开放。

摘要：当今社会, 城市经济建设迅速发展, 如何能够更好地保证正常线数据采集系统成为我们需要考虑的问题, 作为流量计采用GPRS/GSM无线数据采集系统正朝着技术化、智能化的方向发展。我国目前的现状是:建成了全国的GPRS/GSM数字无线数据采集系统, 是我国移动网的主要方式。一般情况下它提供多种业务.比较重要的包括话音业务和数据业务等, 一般对整个系统的性能有很大的关系是哪一种业务传进终端采集的数据对。

关键词：数据采集系统,大口径数据远传,供用水量,无线数据采集,城市建设

参考文献

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[4]袁建伟, 刘从新, 曾维鲁.构建GPRS工业监控系统的关键技术研究[J].工业控制计算机, 2004, 17 (6) :18-20.

无线流量篇8

随着经济的发展和城市化进程的加速, 中国的城市规模不断地扩大。伴随着这一进程的是中国的城市交通拥堵情况越来越严重, 这给城市的建设者和管理者提出了一系列的难题。扩宽城市道路是解决交通拥堵的最有效的方法, 但是这种方法的缺点在于占用了稀缺的土地资源、需要巨额的建设费用和较长的建设周期等。因此, 对道路的交通流量进行有效监控, 合理分流是缓解交通拥堵的有效方法。

2工作原理

传统流量监控的方法是通过有线网络将道路视频传输到监控中心。该方法的优点是能够直观看到道路上的各种情况, 缺点是监控中心需要24小时有人值班, 同时查看多条道路比较困难;另一方面有线网络的布线比较麻烦, 更改监控点也相对困难。

本文提出的创新的解决方案是使用嵌入式多媒体处理机将车流量的视频信息转换为车流量的数据信息, 然后通过GPRS将数据信息传输到监控中心。监控中心的服务器实时显示各条道路的交通情况, 智能判断是否在出现交通拥堵。在出现拥堵时提醒交通管理人员做出相应的调整;同时, 通过交通信息广播电台自动将拥堵信息发布出去。该方案的优点是能够随时更改监控点的位置, 自动智能判断道路交通情况, 自动进行拥堵处理。

3系统组成

本系统由交通监控摄像头、嵌入式多媒体处理机、GPRS数据传输设备、监控中心服务器和数据库软件几大部分组成, 系统组成如图1所示。

(1) 交通监控摄像头

交通监控摄像头用于拍摄道路上的交通状况, 针对交通监控系统来说, 选择摄像头最重要的因素有三个:一是要有大的动态范围, 这不论对于城市内监控还是高速公路监控来说都是非常重要的指标;二是帧频速度, 这对于高速公路监控非常重要;三是摄像头中图像传感器的集成特性, CMOS图像传感器片内已集成了越来越多的外围器件, 可进一步降低整个系统的成本。图2是常见的一些交通监控摄像头。

(2) 嵌入式多媒体处理机

嵌入式多媒体处理机处理摄像头摄录的图像, 获取车流量信息, 然后通过RS-485接口或者RS-232C接口将这些车流量数据上传到监控中心。该方案中嵌入式多媒体处理机选用的是广州致远电子有限公司出品的EVP-6100。该处理机基于达芬奇多媒体处理器, 资源丰富、接口齐全、可靠性高, 并具有强大的机器视觉、视频分析功能。其外观如图3所示。

EVP-6100产品特性如下:

·提供2路CVBS复合视频输入;

·提供2路音频输入;

·系统内存:128 MB DDR2 SDRAM (32 bit) , 或64 MB DDR2 SDRAM (16 bit位宽) ;

·电子硬盘:64 MB NAND Flash;

·H.264、MPEG4、JPEG视频编解码软件包;

·高效的智能视频分析软件包;

·WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音频编解码软件包;

·CAN-bus现场总线驱动程序;

·RS-485和RS-232C驱动程序;

·工业级环境温度:-40℃～+85℃。

(3) GPRS数据传输设备

通用无线分组业务GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术, 提供端到端的、广域的无线IP连接。使用GPRS方式传输时, 数据先通过移动公司的GPRS网络传送到移动公司的路由器, 然后路由到与互联网相连的监控中心服务器上。

GPRS具有传输速度快 (其理论传输速率为171.2 kb/s) 、永远在线、按流量计费等优点。对于高速数据应用, 还易于升级到基于3G的数据传输方式, 是一种理想的数据传输方式。

本监控系统中采用的GPRS通信模块是广州致远电子有限公司出品的ZWG-21A无线数据传输设备。该设备提供全透明串行数据通道, 让您的设备轻松实现与Internet的无线连接, 可以方便地实现远程、无线、网络化的通信方式。可在工业级温度范围 (-15℃～+60℃) 内稳定工作, 可应用于各种工业通信环境。ZWG-21A外观如图4所示。

ZWG-21A产品特性如下:

·大缓存区设计 (收发各1 462×70 B) , 采用动态划分技术, 提高缓存区使用效率;

·最多可缓存3 100帧数据 (每帧64 B) , 适合小数据帧快速连续传输;

·每帧最长可设置为1 460 B长度 (缓存140帧) , 适合大数据量连续传输;

·使用工业级GPRS模块, 内嵌可靠协议栈;

·数据全透明传输, 用户无需了解复杂的TCP/IP、PPP等协议;

·支持数据中心动态域名或IP地址访问;

·支持备用数据中心;

·支持APN虚拟专网业务;

·支持数据中心虚拟串口功能, 无缝衔接现有上位机软件;

·支持断线自动重连功能;

·具有连接时机可控功能, 节约流量;