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A CSMA/CA based MAC protocol for hybrid Power-line/Visible-light communication networks:Design and analysis
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作者 Sheng Hao Huyin Zhang +2 位作者 Fei Yang Chenghao Li Jing Wang 《Digital Communications and Networks》 SCIE CSCD 2024年第2期481-497,共17页
Hybrid Power-line/Visible-light Communication(HPVC)network has been one of the most promising Cooperative Communication(CC)technologies for constructing Smart Home due to its superior communication reliability and har... Hybrid Power-line/Visible-light Communication(HPVC)network has been one of the most promising Cooperative Communication(CC)technologies for constructing Smart Home due to its superior communication reliability and hardware efficiency.Current research on HPVC networks focuses on the performance analysis and optimization of the Physical(PHY)layer,where the Power Line Communication(PLC)component only serves as the backbone to provide power to light Emitting Diode(LED)devices.So designing a Media Access Control(MAC)protocol remains a great challenge because it allows both PLC and Visible Light Communication(VLC)components to operate data transmission,i.e.,to achieve a true HPVC network CC.To solve this problem,we propose a new HPC network MAC protocol(HPVC MAC)based on Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance(CSMA/CA)by combining IEEE 802.15.7 and IEEE 1901 standards.Firstly,we add an Additional Assistance(AA)layer to provide the channel selection strategies for sensor stations,so that they can complete data transmission on the selected channel via the specified CSMA/CA mechanism,respectively.Based on this,we give a detailed working principle of the HPVC MAC,followed by the construction of a joint analytical model for mathematicalmathematical validation of the HPVC MAC.In the modeling process,the impacts of PHY layer settings(including channel fading types and additive noise feature),CSMA/CA mechanisms of 802.15.7 and 1901,and practical configurations(such as traffic rate,transit buffer size)are comprehensively taken into consideration.Moreover,we prove the proposed analytical model has the solvability.Finally,through extensive simulations,we characterize the HPVC MAC performance under different system parameters and verify the correctness of the corresponding analytical model with an average error rate of 4.62%between the simulation and analytical results. 展开更多
关键词 Hybrid power-line/Visible light communication (HPVC)networks MAC protocol csma/CA IEEE 802.15.7 IEEE 1901 Performance analysis
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ZigBee网络CSMA/CA协议及典型网络拓扑性能仿真分析
2
作者 刘清华 《广东轻工职业技术学院学报》 2023年第3期1-6,共6页
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D... 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。 展开更多
关键词 ZIGBEE网络 csma/CA协议 典型拓扑结构 吞吐量 OPNET仿真平台
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Modeling and Simulation of P-Aloha,CSMA /CA and MACAW Protocols for Underwater Acoustic Channel 被引量:1
3
作者 DAO Van-phuong 左加阔 +3 位作者 赵力 NGUYEN Dang-nam 邹采荣 孙剑 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2015年第1期35-40,共6页
Medium access control( MAC) protocol of underwater acoustic communication network is a key technology for underwater acoustic networks( UANs). Most of the MAC protocols for wireless terrestrial communication networks ... Medium access control( MAC) protocol of underwater acoustic communication network is a key technology for underwater acoustic networks( UANs). Most of the MAC protocols for wireless terrestrial communication networks have been designed with negligible propagation delay. If it is deployed directly in an underwater environment,the UANs will perform inefficiently. In this paper,the characteristics of underwater acoustic channel are modeled and simulated by using the OPNET simulation tool,which are the speed of sound, propagation loss, and four sources for ambient noise: the turbulence,shipping,wind driven waves and thermal noise. The performance of pure Aloha( P-Aloha),carrier sense multiple access with collision avoidance( CSMA / CA) and multiple access collision avoidance for wireless local area network( MACAW) protocols in underwater acoustic channel environment are evaluated. The different performance of protocols in underwater environment is compared in the simulation. 展开更多
关键词 underwater acoustic channel OPNET simulation medium access control(MAC) protocol pure Aloha(P-Aloha) protocol carrier sense multiple access with collision avoidance(csma /CA) protocol multiple access collision avoidance for wireless local area network(MACAW) protocol
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Performance Analysis of the Dynamic CSMA/CD Protocol in a Wireless Channel
4
作者 Sha Xuejun & Zhang Naitong Communication Research Center, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, P.R. China 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2003年第3期28-32,共5页
In wireless networks, packet access is a popular mode, and the key problem is how to improve throughput and access delay performance, especially the throughput for wireless channels. These results will be a reference ... In wireless networks, packet access is a popular mode, and the key problem is how to improve throughput and access delay performance, especially the throughput for wireless channels. These results will be a reference for not only a wireless channel but also a common MAC protocol. 展开更多
关键词 MAC protocol csma/CD Dynamic parameter Wireless channel.
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基于以太网负载的改进CSMA协议
5
作者 齐少楠 赵航 林金花 《长春工业大学学报》 2023年第4期323-327,共5页
针对以太网网络性能随网络负载变化的特性,提出一种基于以太网负载的改进CSMA协议。该协议根据终端冲突数目,相应调整1-坚持CSMA协议、非坚持CSMA协议和P-坚持CSMA协议,从而在轻载时降低延时,在重载时减少冲突,使得网络系统处于稳定状... 针对以太网网络性能随网络负载变化的特性,提出一种基于以太网负载的改进CSMA协议。该协议根据终端冲突数目,相应调整1-坚持CSMA协议、非坚持CSMA协议和P-坚持CSMA协议,从而在轻载时降低延时,在重载时减少冲突,使得网络系统处于稳定状态。实验结果表明,负载对网络吞吐量与网络延时有重大影响,改进CSMA协议能达到网络吞吐量最优化的目的,并且提高网络实时性,大大提升了网络通信效率。 展开更多
关键词 以太网 csma协议 网络负载 吞吐量
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基于光纤传输的高速数据传输控制技术研究
6
作者 蒋云鹏 《电气传动自动化》 2024年第4期48-51,共4页
随着互联网的快速发展,数据传输速度的要求也在不断提高。因此,研究高速数据传输技术具有重要意义。首先,对光纤传输技术进行了深入探讨,分析了光纤传输的原理和特点。其次,针对高速数据传输,提出了一种基于CSMA/CA协议与退避算法的高... 随着互联网的快速发展,数据传输速度的要求也在不断提高。因此,研究高速数据传输技术具有重要意义。首先,对光纤传输技术进行了深入探讨,分析了光纤传输的原理和特点。其次,针对高速数据传输,提出了一种基于CSMA/CA协议与退避算法的高速数据传输控制技术。最后,本文对高速数据传输控制技术进行了实验验证。实验结果表明,基于光纤传输的高速数据传输控制技术可以显著提高数据传输速度。同时,该技术还具有较好的实用性和稳定性。 展开更多
关键词 光纤传输 高速数据传输 控制技术 csma/CA协议
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基于CSMA/CD协议的以太网络性能仿真技术研究 被引量:8
7
作者 刘宏立 童调生 +1 位作者 段伟 段正华 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期63-67,共5页
根据以太网络的随机访问方式和到达帧的突发特性 ,证明了以太网络的帧到达过程服从泊松分布 ,提出了以太网络系统的排队模型 ,并对基于 CSMA/ CD协议的以太网络系统性能进行了仿真 。
关键词 网络性能 仿真技术 随机访问式 帧到达过程 排队模型 以太网 csma/CD协议 泊松分布
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一种应用于控制网络的新的媒体访问控制协议——Token-CSMA/CD混合协议 被引量:10
8
作者 刘怀 胡继峰 《测控技术》 CSCD 2001年第6期5-9,15,共6页
针对控制网络中常采用的媒体访问控制协议存在的缺陷 ,设计了一种新的媒体访问控制协议———To ken CSMA/CD协议。对其工作原理、实现方式进行了研究。最后 ,对混合协议进行了计算机仿真 ,Token CSMA/CD的性能优于CSMA/CD和TokenBus。
关键词 控制网络 媒体访问控制协议 混合协议 Token-csma/CD 工业控制
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LONWORKS控制网络中的可预测p-CSMA协议 被引量:5
9
作者 赵军 张世璐 邓亚平 《重庆邮电学院学报(自然科学版)》 2001年第1期72-74,共3页
介绍在 L ONWORKS控制网络体系中 ,为了提高网络性能 ,在 MAC子层中所采用的与传统 Carrier Sense Multiple Access(CSMA)不同的可预测的 p -坚持 CSMA协议 ,并详细分析可预测的 p-坚持 CSMA协议的实现 ,比较了在不同通信服务下采用该协... 介绍在 L ONWORKS控制网络体系中 ,为了提高网络性能 ,在 MAC子层中所采用的与传统 Carrier Sense Multiple Access(CSMA)不同的可预测的 p -坚持 CSMA协议 ,并详细分析可预测的 p-坚持 CSMA协议的实现 ,比较了在不同通信服务下采用该协议 ,对冲突率和吞吐率的影响。 展开更多
关键词 控制网络 网络协议 LONWORKS p-csma协议
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基于OPNET的CSMA协议性能研究 被引量:3
10
作者 曹文静 徐胜红 施建洪 《海军航空工程学院学报》 2011年第3期262-266,共5页
CSMA协议是无线自组织网络MAC协议中的基本协议,研究其在不同网络条件下的通信性能,对于指导该协议在实际中的具体应用具有重要的作用。基于OPNET网络仿真软件,实现了CSMA协议,设计了不同网络条件下的仿真实验,研究了几个主要的网络参数... CSMA协议是无线自组织网络MAC协议中的基本协议,研究其在不同网络条件下的通信性能,对于指导该协议在实际中的具体应用具有重要的作用。基于OPNET网络仿真软件,实现了CSMA协议,设计了不同网络条件下的仿真实验,研究了几个主要的网络参数对CSMA通信性能的影响,为实际网络条件下的CSMA协议性能评估提供参考。 展开更多
关键词 无线自组织网络 csma协议 OPNET仿真
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非坚持型CSMA与坚持型CSMA退避算法的性能分析与比较 被引量:10
11
作者 梁华 陈振 《计算技术与自动化》 2006年第3期51-53,共3页
从非坚持型CSMA与坚持型CSMA协议的工作原理出发,分析非坚持型CSMA与坚持型CS-MA协议吞吐量的计算方法,然后模拟协议仿真,比较了两种协议的性能。
关键词 非坚持csma 坚持csma 吞吐量 协议仿真
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IEEE802.15.4动态自适应CSMA/CA算法设计与仿真 被引量:8
12
作者 蒋子峰 陆建德 《计算机技术与发展》 2010年第9期69-73,共5页
在无线传感器网络中,节点的业务负载是随网络节点的位置和网络运行的时间不断变化的,又由于每一个节点能量有限,功耗是无线传感器网络性能的重要参数之一。针对无线传感器网络的这些特点,对IEEE802.15.4MAC层协议的关键技术进行了阐述,... 在无线传感器网络中,节点的业务负载是随网络节点的位置和网络运行的时间不断变化的,又由于每一个节点能量有限,功耗是无线传感器网络性能的重要参数之一。针对无线传感器网络的这些特点,对IEEE802.15.4MAC层协议的关键技术进行了阐述,讨论了CSMA/CA信道访问机制在动态自适应方面的不足,进而设计提出了一种基于动态自适应的低功耗退避算法-DA-CSMA/CA算法,最后对该算法进行了仿真分析。仿真结果表明,该算法在网络拓扑相对固定的环境中能在低功耗的前提下很好地适应网络流量的变化。 展开更多
关键词 IEEE802.15.4 MAC层协议 DA-csma/CA 低功耗
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一种基于CSMA/CA的无线局域网协议的实现方法 被引量:2
13
作者 刘利民 徐志伟 《计算机工程与设计》 CSCD 2002年第7期39-40,50,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 无线局域网 时间片 数据帧 通信协议 csma/CA协议
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CSMA/CD/RR协议模型分析及其在以太网络中的应用 被引量:1
14
作者 刘宏立 童调生 段正华 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第S3期48-51,共4页
提出了一种新的具有动态分配重传策略的 CSMA/ CD协议(又称 CSMA/ CD/ RR协议 ) ,并对其在以太网络中的应用技术进行了研究 ,研究表明它可以与传统以太网络及 IP,IPX,ATM。
关键词 csma/CD/RR协议 模型 以太网 兼容技术
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重载下CSMA/CD总线性能分析 被引量:1
15
作者 晏蒲柳 石冰心 黄铁侠 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第5期101-108,共8页
本文基于分时间片非坚持型CSMA/CD协议,提出了一种新的适合于重负载下评价CSMA/CD总线性能的数学模型.该模型合理地考虑了重载下各种新现象及影响总线性能的诸因素.实验研究结果表明,本文提出的模型较以前的评价模型更接近于实际系统.
关键词 csma/CD 总线性能 重负载 马氏链
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CSMA—SNP/TR协议的性能优化
16
作者 石冰心 朱洪 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第4期115-121,共7页
在传统的CSMA/CD协议的基础上,本文提出了一种性能更佳的优化CSMA-SNP/TR协议,并从理论分析和模拟实验中得到验证.本研究的理论分析以马尔可夫链(Markov Chain)为基础,通过优化数学模型得出一个重要的延迟方程,并以此作为推测到达率的依... 在传统的CSMA/CD协议的基础上,本文提出了一种性能更佳的优化CSMA-SNP/TR协议,并从理论分析和模拟实验中得到验证.本研究的理论分析以马尔可夫链(Markov Chain)为基础,通过优化数学模型得出一个重要的延迟方程,并以此作为推测到达率的依据.这种以确定的负反馈方式求得的最佳延迟,最大限度地缩短了冲突浪费的时间,系统的吞吐量可达0.97,而延迟比相同负载下CSMA/CD的延迟小得多.模拟实验结果表明,优化CSMA-SNP/TR较为明显地改善了CSMA/CD在重载下的性能,尤以对延迟特性的改善更为显著. 展开更多
关键词 csma-SNP/TR 协议 性能优化 延迟
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基于CSMA/CD协议的局域网控制器
17
作者 尹放 杨东 杨大为 《微处理机》 2006年第1期15-17,共3页
介绍了82588局域网控制器的结构、功能及冲突检测算法的实现。
关键词 局域网控制器 csma/CD介质访问控制协议
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基于电力传输线的新型物联网络TDMA/CSMA协议研究 被引量:5
18
作者 井翠红 孙友伟 《电视技术》 北大核心 2013年第1期64-66,86,共4页
基于电力传输线路的下一代物联网络,通信信息发生碰撞不可避免,因而提出了一种CSMA多址协议的改进型方案,TDMA/CSMA混合协议,并运用马尔可夫链定性定量地分析了各个因素对网络性能的影响。实验结果证明该方案有效地提高了信道的传输速... 基于电力传输线路的下一代物联网络,通信信息发生碰撞不可避免,因而提出了一种CSMA多址协议的改进型方案,TDMA/CSMA混合协议,并运用马尔可夫链定性定量地分析了各个因素对网络性能的影响。实验结果证明该方案有效地提高了信道的传输速率和系统的吞吐量,结果显示节点间发送冲突的概率大为减少。 展开更多
关键词 电力线通信 TDMA csma协议 多址接入 吞吐量
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基于CSMA的无线射频识别防碰撞算法 被引量:6
19
作者 刘闯 惠晓威 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第18期284-286,共3页
传统无线射频识别防碰撞算法的系统吞吐率普遍不高。为此,提出一种基于载波侦听多路访问(CSMA)的新算法。在标签发送数据前,增加一个保护时间带,并对信道侦听操作进行同步处理,以提高信道侦听的准确性,降低数据发送的盲目性。实验结果表... 传统无线射频识别防碰撞算法的系统吞吐率普遍不高。为此,提出一种基于载波侦听多路访问(CSMA)的新算法。在标签发送数据前,增加一个保护时间带,并对信道侦听操作进行同步处理,以提高信道侦听的准确性,降低数据发送的盲目性。实验结果表明,与其他算法相比,该算法具有较高的系统吞吐率和较短的数据传输时延。 展开更多
关键词 无线射频识别 防碰撞算法 载波侦听多路访问 ALOHA协议 帧时隙ALOHA算法
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基于CSMA/CA协议的UWB系统性能研究 被引量:2
20
作者 林炜岚 仇洪冰 《微计算机信息》 北大核心 2008年第3期115-117,共3页
超宽带(UWB)技术为无线通信领域带来了巨大的变革,但同时UWB技术固有的特点给UWB系统的设计也带来了挑战。其中,毫秒级的信道捕获时间导致了UWB系统性能的下降。因此,介质接入控制(MAC)协议的设计中应当考虑捕获时间的影响。本文研究了... 超宽带(UWB)技术为无线通信领域带来了巨大的变革,但同时UWB技术固有的特点给UWB系统的设计也带来了挑战。其中,毫秒级的信道捕获时间导致了UWB系统性能的下降。因此,介质接入控制(MAC)协议的设计中应当考虑捕获时间的影响。本文研究了UWB系统中标准MAC协议CSMA/CA的性能,并将其与窄带系统进行比较,分别讨论了不同分组大小和分组到达时间的影响。仿真结果显示,在现有的CSMA/CA协议框架下,UWB系统并不能获得很好的性能,同时可以看出,大的信道业务量更适合UWB环境。 展开更多
关键词 超宽带 MAC协议 csma/CA
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