CSMA信道接入技术优化研究

发布时间：2017-06-27 09:10

  本文关键词：CSMA信道接入技术优化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：CSMA信道接入机制用于为无线局域网、无线传感网、无线个域网等各种无线网络提供基于竞争的分布式信道共享方式,是媒体接入控制协议的重要研究方向。本文在对现有CSMA机制进行深入分析对比的基础上,分别对基于p坚持CSMA的IEEE 802.11 CSMA/CA和基于非坚持CSMA的IEEE 802.15.4 CSMA/CA提出了优化方案,具体包括以下两方面原创性工作：(1)针对IEEE 802.11 CSMA/CA中二进制指数随机退避算法存在的不足,提出了基于协议序列的确定性退避算法PS-CS,并理论分析了根据CRT序列设计的PS-CS算法的系统吞吐量。仿真验证表明其吞吐量可以达到p坚持CSMA信道容量,时延性能上亦明显优于最优p坚持CSMA。(2)针对IEEE 802.15.4 CSMA/CA仅支持单包接收的局限性,设计了一种基于异步多包接收机制的非坚持CSMA退避算法,并对新算法下的网络参数如信道接入概率、CCA成功概率以及吞吐率、丢包率、时延等性能指标进行了理论分析。仿真结果验证了理论分析的准确性,并进一步表明了新算法对网络性能改善的有效性。
【关键词】：CSMA信道接入机制 IEEE 802.11 CSMA/CA IEEE 802.15.4 CSMA/CA 协议序列 异步多包接收机制
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 缩略语表9-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 概述11-14
• 1.2 CSMA信道接入技术14-16
• 1.2.1 研究目标14
• 1.2.2 发展历程14-16
• 1.2.3 存在问题16
• 1.3 论文主要贡献及创新16-17
• 1.4 论文章节安排17-18
• 2 主要CSMA信道接入技术18-29
• 2.1 P坚持CSMA18-23
• 2.1.1 工作原理18-19
• 2.1.2 基于p坚持CSMA的IEEE 802.11 CSMA/CA19-23
• 2.2 非坚持CSMA23-28
• 2.2.1 工作原理23
• 2.2.2 基于非坚持CSMA的IEEE 802.15.4 CSMA/CA23-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 基于协议序列的P坚持CSMA算法优化29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 非随机退避研究现状29-30
• 3.3 协议序列30-31
• 3.3.1 工作原理30-31
• 3.3.2 基本概念31
• 3.3.3 CRT-UI序列的构造31
• 3.4 系统模型31-32
• 3.5 算法设计32-34
• 3.6 理论分析34-36
• 3.7 仿真分析36-42
• 3.7.1 仿真设置36-37
• 3.7.2 吞吐量37-38
• 3.7.3 平均延迟38-40
• 3.7.4 最大延迟40-42
• 3.8 本章小结42-43
• 4 基于异步多包接收机制的非坚持CSMA算法优化43-64
• 4.1 引言43
• 4.2 多包接收机制下CSMA研究现状43-44
• 4.3 系统模型44
• 4.4 算法设计44-46
• 4.5 理论分析46-52
• 4.5.1 信道接入概率47-48
• 4.5.2 通信节点数分布48-49
• 4.5.3 数据传输成功概率49-51
• 4.5.4 吞吐量51
• 4.5.5 可靠性与平均延迟51-52
• 4.6 仿真分析52-63
• 4.6.1 仿真设置52
• 4.6.2 信道接入52-53
• 4.6.3 通信节点数分布53-55
• 4.6.4 数据传输成功概率55-56
• 4.6.5 可靠性56-57
• 4.6.6 平均延迟57-59
• 4.6.7 吞吐量59-63
• 4.7 本章小结63-64
• 5 总结与展望64-66
• 5.1 全文工作总结64
• 5.2 未来研究展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录 攻读硕士学位期间取得的科研成果列表71

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