基于权值的新能源集控电量均衡CSMA/CA改进算法

针对新能源集控任务下发过程中,单个节点电量消耗较大,直接影响电量均衡的问题,提出一种基于权值的新能源集控电量均衡CSMA/CA改进算法。建立电池等效模型,通过计算健康系数推导新能源集控节点当前电量。计算各个电池当前电量与预期之间的差值,当60%以上节点的差值大于设定的阈值,认为电量存在不均衡的问题。利用熵权法与CSMA/CA算法计算三个关键变量的权值,即NB、CW和BE,并赋权,实现CSMA/CA算法改进,以此动态调控任务,实现新能源集控电量均衡消耗。结果表明:利用权值改进后,电量均衡度平均值明显更高。这种方法为促进电量均衡提供新思路。

ZigBee网络CSMA/CA协议及典型网络拓扑性能仿真分析

ZigBee网络在未来物联网行业尤其是智慧城市的建设中将得到广泛的应用。CSMA/CA协议用于节点间数据传输时的信道争用机制,利用ACK信号来避免冲突的发生。介绍了ZigBee网络技术特点,阐述了IEEE802.11MAC层的点协调功能PCF和分布协调功能DCF,分析了CSMA/CA协议尽量避免碰撞的机制和MAC层成帧效率。基于OPNET仿真平台,搭建了星型、簇型和网状型三种典型ZigBee网络拓扑,设置了仿真场景和节点属性,分析了不同拓扑结构、不同节点数对网络吞吐量的影响。结果表明,三种典型网络拓扑中,网状型网络的吞吐量明显高于其它两种网络,但无论哪种网络,其吞吐量都随着节点数的增多而呈下降趋势。因此,在ZigBee网络的实际应用中,需综合考虑网络布设的拓扑结构和合适的节点数,提高ZigBee网络的通信效率。

CAN总线的CSMA/CA通信过程的DSPN建模与性能分析

针对采用CSMA/CA协议的CAN总线通信过程进行建模及性能分析,应用确定与随机Petri网DSPN,对每个节点进行确切的描述,构成一个单网段复合模型,并在此基础上构建一个简化的紧缩模型。仿真实验验证了紧缩模型能够很好地逼近复合模型,且求解时间短,可以通过紧缩模型进行CAN总线系统吞吐量、平均信息时延、通信冲突率和网络利用率的定量和定性分析。

基于优先级的IEEE802.15.4 CSMA/CA建模与分析

针对基于IEEE 802.15.4协议CSMA/CA机制的实时监测系统,为了分析CSMA/CA参数设置对网络性能的影响,建立了一个引入优先级信号处理的马尔可夫链数学模型,分析和比较了分别设置优先级信号和普通信号的协议参数,对优先级信号实时性和整体网络性能的影响。结果表明,综合考虑网络规模和网络中信号产生情况,合理地分别设置两种信号的CSMA/CA协议参数,可以提高优先级信号的实时性,而对普通信号的影响较小。

非时隙CSMA/CA性能分析与研究

通过对基于IEEE802.15.4的无线传感网络的非时隙CSMA/CA的算法进行分析,建立了适合于大部分无线传感网络实际应用的具有单步转移概率分布的离散马尔可夫链模型。并给出了在该模型下数据包延时、退避次数两个主要的网络性能评价指标的计算公式。最后通过仿真实验分析了CSMA/CA算法的三个网络参数对系统性能的影响。

WSN中CSMA/CA协处理器的软硬协同设计

在分析了IEEE802.15.4关于无线传感器网络协议带有冲突避免的载波监听多点接入机制的基础上,通过采用独立的指令集、使用软件来控制射频接入流程的实现方式和复用伪随机数产生电路和CRC校验电路等技术,实现了节点芯片的CSMA/CA协处理器。给出采用了这种CSMA/CA协处理器结构的无线传感器网络节点基带芯片的FPGA硬件资源消耗情况,并搭建了该节点芯片与CC2420进行相互通信的测试平台,给出了测试结果,分析时延情况表明,节点芯片在资源有限的情况下获得了较高的处理速度,并实现了对多射频收发芯片支持的灵活性。

基于IEEE 802.15.4 CSMA/CA机制的无线传感网络实时性能改进

自从IEEE802.15.4标准发布以来,低功耗、低速率传输的无线传感器网络的应用几乎涉及到现实生活的方方面面,而对这个标准的CSMA/CA机制实时性分析大部分都是基于BEB退避机制的分析。针对非饱和的CSMA/CA机制,提出了1种改进实时性能的退避机制LIB,采用马尔可夫链详细分析节点的访问过程和信道状态,并且基于这个模型,分析了不饱和、无ACK的IEEE 802.15.4信标使能访问机制的数据包传送时间,得到描述实时性能表达参数,包括数据包到达率、节点数量等参数对系统实时性的影响,从而定量改进实时性。本文的特点是采用线性增长而不是指数增长的退避机制,从而大大提高了数据包访问信道的时间性能;不饱和性是取决于数据包达到率而不是事先预定的idle长度。我们得到的分析结果与我们采用NS-2工具仿真的结果十分吻合。

基于CSMA/CA协议的隐藏终端问题的改进

在无线局域网中,当节点采用竞争方式访问信道时,隐藏终端和其他节点可能同时利用信道发送数据,引起数据碰撞。在CSMA/CA协议中,增加数据收发的控制分组,正确表示数据收发开始和停止的时间,代替网络分配矢量(NAV),使得隐藏终端和其他节点按照先后顺序发送数据,实现可靠的数据传输。在CC2530芯片设计的方法中,实验结果表明降低了隐藏终端干扰造成的误码率;在NS-2仿真器评估的方法中,仿真结果表明控制分组对于网络其他性能影响小。通过两种方法验证了改进MAC协议的有效性。

一种基于CSMA/CA的无线局域网协议的实现方法

论述了一种基于CSMA/CA的无线局域网协议的实现方法,按照IEEE8802.11协议标准以及通过无线传输特性的分析,提出了一种利用时间片的方法来实现CSMA/CA协议的方案,详述了基于时间片CSMA/CA协议的无线局域网适配器YH-WLAN工作过程,并给出了具体的实现方法。

基于CSMA/CA的自主足球机器人通信子系统设计与实现

全自主机器人足球系统涉及到在未知的动态的竞争环境中多机器人的协作,而通信是实现各机器人之间协作行 为的具体手段。因此,如何实现机器人之间的实时通信是一个关键的问题。本文建立了全自主足球机器人之通信子系统的 体系结构;用无线局域网构筑了其通信平台;并且详细介绍了CSMA/CA通讯协议。实验证明该设计是可行的。

基于CSMA/CA的电力载波通信及在照明系统应用

分布式结构作为常用的远程通信架构,其通过多个独立的局部控制子系统将回路的数据进行集中获取、集中管理和集中控制.电力线作为连接子系统间的通信介质,传输数据时接受和发送方共用同一信道,导致终端并发数据相互干扰而使数据错乱.通过引入CSMA/CA机制,提出了一种解决数据并发错乱的电力载波通信技术,提高了通信的稳定性和可靠性.分析了基于CSMA/CA的电力载波通信技术,建立了在并发条件下电力线上多终端正确发送数据所需时间即延迟时间的计算模型,并运用蒙特卡洛法仿真求出延迟时间的数学期望.在工程实验中验证了这种技术的可行性,对影响延迟时间的因素进行灵敏度分析,结果可以为智能照明系统设计提供理论与实践依据.

不完美碰撞检测的CSMA/CA协议性能分析

传统中低轨小卫星群的移动自组织网络中,卫星采用半双工载波侦听/碰撞规避协议(Carrier Sensing Multi-access/Collision Avoidance,CSMA/CA)接入控制信道。为避免半双工模式"盲听"对碰撞感知存在的延时,提升接入效率,卫星需要工作在碰撞检测和数据接收同步进行的全双工模式;同时由于卫星通信特点,残余自干扰带来的不完美碰撞检测不可忽略。针对以上需求,设计了一种全双工CSMA/CA协议,对接入流程和参数进行了详细描述;研究了自干扰抑制度和检测门限等与虚警率、漏检率的数学关系;推导了系统吞吐量的解析表达式,并仿真探究了初始竞争窗口长度等参数的优化设计准则。仿真结果表明,通过合理选取参数,该协议能在存有不完美碰撞检测的情况下,实现吞吐量的提升。

基于IEEE802.15.4CSMA/CA机制的无线非均匀传感网络实时性能分析

自从IEEE802.15.4标准发布以来,低功耗、低速率传输的无线传感器网络的应用几乎涉及到现实生活的方方面面,而这个标准的CSMA/CA机制性能分析大部分都是基于均匀、饱和的传感器网络。针对非均匀、非饱和的CSMA/CA机制,提出了一种离散的性能评估方法,采用两个半马尔可夫链来分别表达两组节点的访问过程、一个宏观马尔可夫链来表达信道状态。最大的特点是两组节点被赋予了公平的机会来访问信道,而不存在优先权的问题。基于这个模型,分析了不饱和、无ACK的IEEE 802.15.4信标使能访问机制的数据包传送时间,包括数据包到达率、包大小、节点数量等参数对系统实时性的影响,并且这些分析结果与采用NS-2工具仿真的结果十分吻合。

基于IEEE 802.15.4的CSMA/CA性能分析与研究

针对目前无线传感器网络所采用的IEEE802.15.4通讯协议进行研究及分析,包括了碰撞发生后的重传机制,也就是IEEE802.15.4所使用的CSMA/CA算法,对于整体网络通信所造成的影响。经分析评估以及程序仿真后,将针对网络状况来找出CSMA/CA算法的三个重要参数对系统性能的影响。

针对IEEE 802.11 CSMA/CA的RTS-CTS攻击

IEEE802．11 CSMA／CA通过退避过程中随机选择的时隙来均衡网络流量，而时隙由各个通信节点自主随机选择。提出了一种RTS—CTS攻击：攻击者通过修改竞争窗口，优先抢占业务信道。该攻击可使目标工作站或者网络接入点保持静默，甚至造成网络瘫痪。理论分析和仿真结果表明该方法具有很高的成功率。

采用CSMA/CA控制策略实现CATV多媒体交互通信

对采用ＣＳＭＡ／ＣＡ 控制策略实现ＣＡＴＶ多媒体交互通信的介质存取方法进行详尽的分析与讨论，其最重要的特点就是发送站数据无碰撞危险，由于不存在数据包碰撞检测，从而对数据包无最小长度要求，包可以非常短。

IEEE802.11MAC层CSMA/CA机制的分析与研究

本文分别介绍了CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA机制,着重分析了IEEE802.11MAC层CSMA/CA的实现方法和存在的一些弊端。

IEEE802.15.4MAC协议CSMA/CA优化算法研究

IEEE802.15.4作为无线局域网的MAC层规范,它适用在低速率、低功耗和低成本的短距离通信的设备中。CSMA/CA协议是无线自组织网络中的基本协议,本文引入了一个新退避算法对CSMA/CA进行改进。改进后的结果表明,结点可以根据自身的流量动态地调整竞争窗口,从而有效地避免了访问冲突,提高了网络的吞吐量,进而也降低了设备的功耗。

基于马尔可夫链的CSMA/CA接入攻击

首先对CSMA/CA机制进行形式化建模,然后基于马尔可夫链从随机性能模型和带宽占用模型两方面给出了对其进行攻击的理论分析,在此基础上给出了对CSMA/CA机制的具体攻击方法。在仅掌握数据帧部分字段的情况下对接入机制攻击进行了实验,并对吞吐量、通信效率、碰撞次数几方面进行了性能分析。实验结果验证了利用马尔可夫链理论对CSMA/CA机制进行攻击分析的可行性和有效性。

一种应用于桥载设备监控网络CSMA/CA机制算法

在机场桥载设备在线监测管理网络的现场应用测试中,针对网络突发事件中高优先级节点传输延时长,节点能耗利用率低的问题,采用基于优先级调度策略思想的网络节点能量优化机制,对网络MAC层协议中的CSMA/CA算法参数做出调整,达到数据快速传输的目的,利用NS2软件进行网络仿真,结果表明该方法提高了高优先级节点的信道访问率,均衡了网络能耗并延长了网络生命周期。