基于冲突避免的无线表决系统MAC协议设计

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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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基于CSMA/CD的CAN总线访问的建模与仿真的研究 被引量：11

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作者 徐超 李正平 汪长勤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期866-869,共4页

控制器局域网(CAN)是一种广泛应用的现场总线,其建模和仿真是对CAN的网络性能进行综合评估和网络优化的必要手段。现有的CAN总线访问的建模与仿真都采用了Aloha协议,本文介绍了用OPNET软件对CAN总线访问采用CSMA/CD(载波监听多路访问/... 控制器局域网(CAN)是一种广泛应用的现场总线,其建模和仿真是对CAN的网络性能进行综合评估和网络优化的必要手段。现有的CAN总线访问的建模与仿真都采用了Aloha协议,本文介绍了用OPNET软件对CAN总线访问采用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)协议进行建模和仿真。为了验证CSMA/CD的性能,采用CSMA/CD和Aloha两种协议对CAN总线访问,并对两种结果进行比较。通过比较得出,采用CSMA/CD协议访问的总线利用率要比采用Aloha协议的总线利用率高。 展开更多

关键词 载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD) 控制器局域网络(CAN) 建模和仿真 OPNET

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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

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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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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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ZigBee同频攻击检测抑制模型研究 被引量：5

5

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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基于确定与随机Petri网的CSMA/CD协议建模与分析 被引量：3

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作者 李建楠 胡健生 吴文 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第7期207-209,253,共4页

首先介绍CSMA/CD协议与确定与随机Petri网的数学特征。使用确定与随机Petri网对CSMA/CD协议的通信过程进行建模,并对每个通信模块进行详细描述。最后通过软件对实例的运算结果进行分析,验证该方法的正确性和有效性,为协议的进一步设计... 首先介绍CSMA/CD协议与确定与随机Petri网的数学特征。使用确定与随机Petri网对CSMA/CD协议的通信过程进行建模,并对每个通信模块进行详细描述。最后通过软件对实例的运算结果进行分析,验证该方法的正确性和有效性,为协议的进一步设计和改进提供参考。 展开更多

关键词 载波监听多路访问/冲突检测 吞吐量分组时延

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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

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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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IEEE 802.11b标准浅析 被引量：1

9

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

10

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

11

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

12

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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CSMA/CD协议的形式化描述与验证 被引量：1

13

作者 张涛 袁键 田宏林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A02期235-237,268,共4页

模型检测是协议验证的技术之一。在CSMA/CD协议的验证过程中对该协议进行了简化,忽略了通道时延、退避算法等细节,运用Promela语言进行建模实现。最后,使用模型检测工具SPIN对协议实现的正确性、状态可达性以及可能存在的不可推进循环... 模型检测是协议验证的技术之一。在CSMA/CD协议的验证过程中对该协议进行了简化,忽略了通道时延、退避算法等细节,运用Promela语言进行建模实现。最后,使用模型检测工具SPIN对协议实现的正确性、状态可达性以及可能存在的不可推进循环进行了分析和检验,并从结果的有效性和正确性方面得出了相应验证输出图。 展开更多

关键词 PROMELA SPIN 协议验证 载波监听多路访问 冲突检测机制 形式化

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一种基于ARM和FPGA的可重构MAC协议设计 被引量：1

14

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

15

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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