基于冲突避免的无线表决系统MAC协议设计

1

作者 何轩昂 李国勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第S01期242-246,共5页

终端设备和收发基站的通信效率和稳定性在无线表决系统中是亟须解决的关键问题。由于单个无线信道同一时刻只能由一个设备使用,因此目前终端设备和收发基站的数据传输通常使用轮询的方式进行传输或者基于时分多址(TDMA)的方式共享信道... 终端设备和收发基站的通信效率和稳定性在无线表决系统中是亟须解决的关键问题。由于单个无线信道同一时刻只能由一个设备使用,因此目前终端设备和收发基站的数据传输通常使用轮询的方式进行传输或者基于时分多址(TDMA)的方式共享信道。针对无线表决系统当前传输方式存在效率低、含有大量冗余数据包以及信道繁忙使得相邻信道间干扰较强导致容易丢包等缺点,基于LoRa设备的信道活动检测机制设计了一种三阶段冲突避免算法。结合可靠传输机制设计了无线表决系统的介质访问控制层(MAC)传输协议,以减少无线表决系统传输中的冗余数据,并提升传输效率以及稳定性。实验结果表明,基于该协议的无线表决系统的数据传输效率大幅提升,并且可以有效降低数据丢包带来的额外时间消耗。 展开更多

关键词 无线表决系统 LoRa 冲突避免 带有冲突避免的载波侦听多路访问 嵌入式系统

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电力载波多联机空调通信系统的设计与开发 被引量：5

2

作者 洪为伟 徐政 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第8期2187-2191,2196,共6页

为了降低多联机空调系统的成本、简化安装工程,采用电力线载波通信技术构建了多联机空调的通信系统。首先根据系统控制的通信需求提出了基于窄带电力线通信技术的解决方案;然后主要从信道接入控制和组网控制两方面设计了包括物理层、介... 为了降低多联机空调系统的成本、简化安装工程,采用电力线载波通信技术构建了多联机空调的通信系统。首先根据系统控制的通信需求提出了基于窄带电力线通信技术的解决方案;然后主要从信道接入控制和组网控制两方面设计了包括物理层、介质访问控制(MAC)层、网络层和应用层的四层通信协议集,提出了基于载波侦听多路访问/冲突避让(CSMA/CA)设计思想的三种信道接入算法以及星型网络拓扑的组网算法;最后对11节点多联机空调系统进行了组网测试、正常通信测试和抗干扰测试。测试结果表明所提算法及方案能够满足多联机空调系统的实时控制要求,并具有较强的抗干扰能力;另外,所设计的通信协议具有开放性,可以根据需求进行修改,应用于智能家居等短距离无中继的实时控制领域。 展开更多

关键词 多联机空调系统 电力载波通信 通信协议 载波侦听多路访问/冲突避让算法 组网

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以太网在工业应用中的实时特性研究 被引量：31

3

作者 陈磊 冯冬芹 +1 位作者 金建祥 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期670-675,共6页

总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明... 总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明显优于标准以太网;在网络负荷低时调度发送方式的实时性能最优,但存在明显的频率转折点;在网络负荷饱和时三种信息发送方式的实时性能没有显著差别. 展开更多

关键词 以太网 工业应用 端到端通信延迟 冲突检测 载波侦听多路访问 实时

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IEEE 80 2.15.4 MAC协议退避机制的改进 被引量：4

4

作者 乔冠华 毛剑琳 +3 位作者 郭宁 陈波 戴宁 张传龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第10期2723-2725,2749,共4页

考虑节点移动且数据传输率不断变化对网络性能的影响,针对IEEE802.15.4提出了一种网络负荷概率判断和指数加权滑动平均(PJNL_EWMA)的退避策略,在每次载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)算法开始时采用网络负荷概率判断思想判定当前网... 考虑节点移动且数据传输率不断变化对网络性能的影响,针对IEEE802.15.4提出了一种网络负荷概率判断和指数加权滑动平均(PJNL_EWMA)的退避策略,在每次载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)算法开始时采用网络负荷概率判断思想判定当前网络状况,然后通过指数加权滑动平均方法动态地调整退避指数。通过NS2的仿真结果表明:与IEEE802.15.4标准协议算法及MBS+EWMA算法相比,PJNL_EWMA算法不仅提高了网络吞吐量,同时还减小了数据包的丢包率和碰撞概率,提高了网络性能。 展开更多

关键词 IEEE802 15 4 载波监听多路访问 冲突避免 指数加权滑动平均 吞吐量 碰撞概率

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无线传感器网络中基于贝叶斯可变频的CSMA/CA算法研究 被引量：3

5

作者 罗震钧 张颖江 +1 位作者 钟珞 吕品 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1269-1274,共6页

针对于在无线传感器网络中多个节点向Sink节点发送数据包造成的延时、丢包、碰撞检测、网络阻塞等问题,在802.15.4协议CSMA/CA算法的基础上提出了一种基于贝叶斯可变频的CSMA/CA算法(BVF-CSMA/CA)。该算法将贝叶斯估值得到的参数区间与C... 针对于在无线传感器网络中多个节点向Sink节点发送数据包造成的延时、丢包、碰撞检测、网络阻塞等问题,在802.15.4协议CSMA/CA算法的基础上提出了一种基于贝叶斯可变频的CSMA/CA算法(BVF-CSMA/CA)。该算法将贝叶斯估值得到的参数区间与CSMA/CA的碰撞检测机制相结合,使传感器节点发送的多数据包能正常与Sink节点实时通讯,采用这种算法减少了碰撞检测、节约了能耗、降低了网络通讯量、延长了网络的生命周期。本文通过使用NS2仿真工具模拟验证了该无线传感器网络的丢包率和能耗,实验结果表明,改进后的算法显著改善了这两个性能指标。 展开更多

关键词 无线传感器网络 贝叶斯公式 可变频率算法 载波监听多路访问/冲突避免策略

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ZigBee同频攻击检测抑制模型研究 被引量：5

6

作者 郁滨 周伟伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2211-2217,共7页

针对Zig Bee通信中易遭受同频攻击导致数据阻塞和失真问题,该文提出一种同频攻击检测模型。该模型利用信号频谱的高斯分布规律和同频攻击对变换域幅值的影响进行同频攻击检测。在此基础上,通过嵌入空闲频带信道跳变机制和基于可变退避... 针对Zig Bee通信中易遭受同频攻击导致数据阻塞和失真问题,该文提出一种同频攻击检测模型。该模型利用信号频谱的高斯分布规律和同频攻击对变换域幅值的影响进行同频攻击检测。在此基础上,通过嵌入空闲频带信道跳变机制和基于可变退避周期及接入概率的自适应退避算法,给出了同频攻击检测抑制方案。实验结果表明,该文模型和方案可以有效抵御同频攻击。 展开更多

关键词 信息安全 ZIGBEE 直接序列扩频 载波监听多路访问/冲突避免 同频攻击

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基于IEEE802.15.4a标准的工业无线网络节点设计 被引量：2

7

作者 杨傲雷 侯维岩 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期2834-2837,共4页

针对工业自动化领域对无线数据通信的需求以及国内基于切普扩频技术(CSS)的无线短程网络研究太少的现状,从实际应用角度出发,设计了一种基于IEEE802.15.4a标准的工业无线短程网络节点,给出了硬件设计电路图和软件流程图。在所设计的硬... 针对工业自动化领域对无线数据通信的需求以及国内基于切普扩频技术(CSS)的无线短程网络研究太少的现状,从实际应用角度出发,设计了一种基于IEEE802.15.4a标准的工业无线短程网络节点,给出了硬件设计电路图和软件流程图。在所设计的硬件平台基础上,采用CSMA/CA的介质访问控制策略进行组网通信测试,在强电磁干扰的环境中所设计的无线节点能够稳定运行,实时性能满足设计要求,可将该无线节点应用于实际的无线工业现场。 展开更多

关键词 IEEE802.15.4a 切普扩频 实时性能 工业无线网络 带冲突避免的载波侦听多路访问

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一种基于CSMA/CA的VLC系统多用户接入方法研究 被引量：2

8

作者 尚韬 江涛 张颖 《中兴通讯技术》 2014年第6期12-15,共4页

针对可见光的通信距离较短和带宽有限的特点,提出了一种多终端组网的可见光网络模型,对于室内可见光通信(VLC)系统多用户接入碰撞问题,我们分析了这种网络模型的特点,提出了一种基于载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的多用户接入方法... 针对可见光的通信距离较短和带宽有限的特点,提出了一种多终端组网的可见光网络模型,对于室内可见光通信(VLC)系统多用户接入碰撞问题,我们分析了这种网络模型的特点,提出了一种基于载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的多用户接入方法,给出了多用户接入时碰撞概率和系统吞吐量的表达式,并进行了相应的仿真。仿真结果表明模型和接入方法合理有效。 展开更多

关键词 室内可见光通信 多用户接入 载波侦听多路访问/冲突避免

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一种新颖的高能效无线传感器网络协议 被引量：1

9

作者 张健 赵爽 +1 位作者 唐碧华 刘元安 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第6期1879-1881,共3页

在LEACH协议的基础上进行改进提出了一种高能效无线传感器网络协议——LEACH-M。LEACH协议中,簇首节点与基站之间直接传送数据,离基站较远区域的簇首能耗较大,这影响了系统寿命。LEACH-M协议在簇首形成阶段采用CSMA/CA(carrier sense mu... 在LEACH协议的基础上进行改进提出了一种高能效无线传感器网络协议——LEACH-M。LEACH协议中,簇首节点与基站之间直接传送数据,离基站较远区域的簇首能耗较大,这影响了系统寿命。LEACH-M协议在簇首形成阶段采用CSMA/CA(carrier sense multi-access with collision avoidance)作为MAC协议,并在簇首节点与基站之间引入了改进的多跳路由算法,使网络中各簇的能耗更加均匀。仿真结果表明,与LEACH相比,LEACH-M协议具有更好的能量有效性,并且提高了无线传感器网络的寿命。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集群构架 多跳路由 带碰撞避免的载波侦听多址访问

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用示波器测试接口性能的方法 被引量：1

10

作者 张珍 程作仁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期1006-1008,共3页

示波器是一种既操作简单又常见的测量仪器,是电子行业不可缺少的重要测试工具之一。在缺乏专用仪器测试一些终端产品的接口性能的特殊情况下,用示波器来代替专用仪器进行测试仍然是一种方便实用的办法。介绍了用示波器来测试三种常用接... 示波器是一种既操作简单又常见的测量仪器,是电子行业不可缺少的重要测试工具之一。在缺乏专用仪器测试一些终端产品的接口性能的特殊情况下,用示波器来代替专用仪器进行测试仍然是一种方便实用的办法。介绍了用示波器来测试三种常用接口性能的简要方法,其中着重讨论了用示波器测试音频放大电路的基本思路,这些方法为电子产品接口性能测试提供了另一简洁途径,对其它性能测试也具有指导意义。 展开更多

关键词 示波器 复合视频信号 快速链接脉冲 带冲突检测的载波侦听多路访问

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无线局域网MAC层信道利用效率分析 被引量：4

11

作者 江连山 陈伟萍 《现代电子技术》 2006年第7期4-6,共3页

基于IEEE802·11g的WLAN的标称速率高达54Mb/s,而实际数据传输速率只有20Mb/s左右。从成帧效率、信道共享效率和冲突避免效率的角度对IEEE802·11g的MAC层信道利用效率进行了分析,得出这种基于CSMA/CA机制的MAC层信道利用效率... 基于IEEE802·11g的WLAN的标称速率高达54Mb/s,而实际数据传输速率只有20Mb/s左右。从成帧效率、信道共享效率和冲突避免效率的角度对IEEE802·11g的MAC层信道利用效率进行了分析,得出这种基于CSMA/CA机制的MAC层信道利用效率较低。实测结果验证了分析结论的有效性。 展开更多

关键词 IEEE802.11G 媒体接入控制 载渡侦听多路访问/冲突避免 信道利用效率

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IEEE 802.11b标准浅析 被引量：1

12

作者 李冬芬 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第z1期108-109,共2页

介绍了 IEEE802.11b 标准出台的过程和该标准所采用的关键技术。总结了 IEEE802.11b 在网络的可靠性、低成本、灵活、可移动、高吞吐等优点,分析了该标准的点对点、多点介入两种运作模式,给出了室内环境下的对等、多点接入、无线中继、... 介绍了 IEEE802.11b 标准出台的过程和该标准所采用的关键技术。总结了 IEEE802.11b 在网络的可靠性、低成本、灵活、可移动、高吞吐等优点,分析了该标准的点对点、多点介入两种运作模式,给出了室内环境下的对等、多点接入、无线中继、无线冗余、多蜂窝漫游等典型解决方案。 展开更多

关键词 直接序列扩频技术 DSSS 载波侦听多路访问 冲突避免技术 CSMA/CA

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无线移动网络节点发包概率的演化博弈模型

13

作者 毛剑琳 向凤红 +2 位作者 付丽霞 郭宁 段绍米 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第6期25-28,共4页

针对大规模无线移动网络中节点对信道资源的群体性随机博弈问题,在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的机制下,建立一种节点发包概率的演化博弈模型。考虑节点成功发送数据包的收益、监听、退避和冲突等成本因素,给出并证明该模型的... 针对大规模无线移动网络中节点对信道资源的群体性随机博弈问题,在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的机制下,建立一种节点发包概率的演化博弈模型。考虑节点成功发送数据包的收益、监听、退避和冲突等成本因素,给出并证明该模型的演化稳定策略(ESS),推导节点发包概率演化的复制动态方程。数值仿真结果表明,该模型能提供更强的ESS,保证在多个移动节点干扰时演化稳定点的鲁棒性。 展开更多

关键词 载波侦听多路访问 冲突避免 发包概率 演化博弈 演化稳定策略 复制动态

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基于CSMA/CA的无线多跳网中干扰特征仿真 被引量：2

14

作者 谭国平 唐璐瑶 +1 位作者 花再军 刘修泉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第12期3398-3401,共4页

近年来,无线多跳网络快速发展,冲突干扰作为影响无线多跳网络性能的关键因素,越来越受到研究者的重视。针对网络中干扰节点的不同分布情况,采用随机点过程的模拟方式,重点研究了在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议下,节点基于不... 近年来,无线多跳网络快速发展,冲突干扰作为影响无线多跳网络性能的关键因素,越来越受到研究者的重视。针对网络中干扰节点的不同分布情况,采用随机点过程的模拟方式,重点研究了在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议下,节点基于不同随机点过程分布的累积干扰特征;并搭建基于NS2的干扰仿真平台,模拟实际网络干扰分布特征。最后,将两者进行对比,发现基于随机点过程的干扰分布特征与实际网络干扰分布特征存在一定差异,并指出了存在差异的原因。 展开更多

关键词 冲突干扰 载波侦听多路访问 冲突避免 随机点过程 干扰分布 干扰建模

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CSMA/CA在CSMA/TDMA混合网络中的性能分析 被引量：3

15

作者 崔佳琦 杨剑锋 +1 位作者 徐俊 郭成城 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第20期83-88,127,共7页

CSMA/CA机制与TDMA在同频段共存时会存在相互干扰,为评估混合网络中CSMA/CA的性能表现,将TDMA视为周期性的干扰提出改进的二维Markov分析模型,能够计算不同条件下的CSMA/CA饱和吞吐量,并通过仿真实验证明了模型的有效性。同时讨论了TDM... CSMA/CA机制与TDMA在同频段共存时会存在相互干扰,为评估混合网络中CSMA/CA的性能表现,将TDMA视为周期性的干扰提出改进的二维Markov分析模型,能够计算不同条件下的CSMA/CA饱和吞吐量,并通过仿真实验证明了模型的有效性。同时讨论了TDMA时隙分配方式对系统性能产生的影响,仿真结果表明时隙均匀分配方式能保证较低的时延和时延抖动,而连续分配方式能使CSMA/CA获得较高的吞吐量。提出将基于最低信道需求时间的阈值计算方法与吞吐量分析模型相结合,用于在不同应用场景下进行时隙分配方式的选择。 展开更多

关键词 基于冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议 时分多址(TDMA)协议 马尔科夫模型 时隙分配 性能分析

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基于迭代法的工业以太网性能分析 被引量：1

16

作者 刘程 夏继强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期45-48,68,共5页

二进制指数退避算法使以太网通信延迟时间不确定,限制了以太网在工业控制和航空航天领域中的应用。为此,提出了一种新的工业以太网性能的分析方法,首先求出在原始负载时节点的冲突概率,然后根据冲突概率求出网络的重传负载,再使用迭代... 二进制指数退避算法使以太网通信延迟时间不确定,限制了以太网在工业控制和航空航天领域中的应用。为此,提出了一种新的工业以太网性能的分析方法,首先求出在原始负载时节点的冲突概率,然后根据冲突概率求出网络的重传负载,再使用迭代的方法求出网络的实际负载。计算了以太网在不同负载下的冲突概率,以及相关参数对通信失败概率的影响,得出了一系列对分析工业以太网具有指导意义的结论。 展开更多

关键词 工业以太网 二进制指数退避 可靠性 带冲突检测的载波侦听多路访问

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一种基于ARM和FPGA的可重构MAC协议设计 被引量：1

17

作者 余泓利 白红 习勇 《现代电子技术》 2012年第11期8-10,13,共4页

为了在实际信道条件下研究Ad Hoc网络MAC协议,克服商业网卡芯片和理论仿真等带来的局限性,搭建了基于ARM和FPGA相结合的硬件平台,设计与实现了基于CSMA/CA的可重构MAC协议,并进行了仿真测试,验证了该协议设计的正确性。对Ad Hoc网络MAC... 为了在实际信道条件下研究Ad Hoc网络MAC协议,克服商业网卡芯片和理论仿真等带来的局限性,搭建了基于ARM和FPGA相结合的硬件平台,设计与实现了基于CSMA/CA的可重构MAC协议,并进行了仿真测试,验证了该协议设计的正确性。对Ad Hoc网络MAC协议的实用化提供有益的参考。 展开更多

关键词 媒体访问控制 带冲突避免的载波侦听多路访问 ARM FPGA

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协同定位网络测距性能探究

18

作者 仇凯 王前 《导航定位学报》 CSCD 2023年第2期186-195,共10页

针对协同定位方法带来的网络节点之间争用信道的问题,提出一种适用于多节点协同定位网络的测距方法:立足载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议在通信网络和协同定位网络的不同,通过减少单次测距时间、避免重复测距、减少节点竞争接... 针对协同定位方法带来的网络节点之间争用信道的问题,提出一种适用于多节点协同定位网络的测距方法:立足载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议在通信网络和协同定位网络的不同,通过减少单次测距时间、避免重复测距、减少节点竞争接入信道的次数,优化测距过程;并提出一种时延修正算法对传播时延进行估计和修正。实验结果表明,该方法可以在有效提高整个网络测距频度的同时,有效降低传播时延对于测距精度的影响,提高测距精度。 展开更多

关键词 载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议 协同定位网络 测距精度 测距频度 马尔可夫模型

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