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Hardware Circuit Implementation and Performance Analysis of Three-Slot np-csma

Computer Modeling in Engineering & Sciences 2019年第6期119卷 639-658页

作者： Xu Lu Hongwei Ding Zejun Han Zhijun Yang Liqing Wang Liyong Bao School of information Yunnan UniversityKunming650091China

The development of wireless communication technology has become increasingly important in the communications *** to allocate limited channel resources reasonably and reliably to each competing user is a problem that the access protocol of the MAC(Multiple Access Control)layer needs to *** an important way of random access,np-csma(Non Persistent Carrier Sense Multiple Access)has a higher network throughput rate when the arrival rate is *** paper analyzes and improves the implemented np-csma model,and obtains a three-slot np-csma *** mathematical tool MATLAB is used to analyze the network throughput,delay and energy efficiency of the model,and compare several random multiple access protocols adheres to the network throughput,they are np-csma,Three-slot np-csma,1-persistent csma,P-persistent csma,and concludes that the three-slot np-csma is significantly letter than several other multiple access ***,using Quartus to design the three-slot np-csma circuit,the statistical value of the circuit system is compared with the theoretical value of the model,and the error is less than 0.01,which proves that the system is reasonable in design and can be applied to wireless communication networks.

关键词： Three-slot np-csma FPGA delay throughput rate energy consumption

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新型np-csma随机多址接入WSN的协议分析

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现代电子技术 2019年第15期42卷 17-20,24页

作者：韩泽军丁洪伟保利勇何敏杨志军云南大学信息学院

无线传感器网络(WSN)因采用大量廉价的微型传感器节点并可以感知和处理传输网络覆盖区域内被感知对象的信息而备受人们喜爱。在此,提出一种基于碰撞长度可变的三时钟np-csma提高系统的吞吐率,通过划分成功分组发送时间1+a、碰撞分组发... 详细信息

无线传感器网络(WSN)因采用大量廉价的微型传感器节点并可以感知和处理传输网络覆盖区域内被感知对象的信息而备受人们喜爱。在此,提出一种基于碰撞长度可变的三时钟np-csma提高系统的吞吐率,通过划分成功分组发送时间1+a、碰撞分组发送时间b+a、空闲分组发送时间a,利用平均周期法求出吞吐率、碰撞率和空闲率,并用仿真实验验证该理论的准确性。通过与其他协议进行对比,验证了所提协议的优越性。

关键词：无线传感器网络碰撞长度可变三时钟 np-csma 平均周期法随机多址接入

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无线Ad Hoc网络的新型随机多址协议分析与研究

无线Ad Hoc网络的新型随机多址协议分析与研究

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作者：韩泽军云南大学

学位级别：硕士

Ad Hoc网络在恶劣的信道条件下仍具有良好的信息传输能力,在军用、民用及商用都扮演着重要角色。Ad Hoc网络由众多分布式运行的节点组成,这些节点可以任意加入或退出,使得网络具有自组织性。但由于生存周期短这一不良特性,提高节点的传... 详细信息

Ad Hoc网络在恶劣的信道条件下仍具有良好的信息传输能力,在军用、民用及商用都扮演着重要角色。Ad Hoc网络由众多分布式运行的节点组成,这些节点可以任意加入或退出,使得网络具有自组织性。但由于生存周期短这一不良特性,提高节点的传输效率便成为重中之重。Adhoc网络接入媒体介入控制层(MAC)对整个系统吞吐率和其他性能指标有着重要影响。MAC协议作为重点研究方向,其关键技术之一便是从ALOHA协议演变而来的csma协议。随着无线Ad Hoc网络日益频繁的应用和信息技术的普及,大量的信息分组在信道中发送必然会导致信道中信息分组发生碰撞的概率大幅增加。本文主要开展了以下研究工作:考虑发生碰撞的时隙长度(下面简称碰撞长度)过长导致系统性能不佳,为减少由此对信道的占用时间,本文提出基于碰撞长度可变的三时钟非坚持csma(简称N-csma),并在此基础上加入多优先级机制和带监控功能的三次握手机制,得出多优先级N-csma协议和带监控功能的三次握手机制的N-csma协议。通过平均周期法推导出吞吐率等关键性能指标的数学表达式,并通过仿真实验来验证理论推导。在碰撞长度较小时,这三种协议的性能比传统的双时钟非坚持csma协议都有较大幅度的提升。因N-csma协议采用全概率传输方式,无法根据到达率的高低来合理控制信道内信息分组到达的个数。本文在N-csma协议的基础上提出一种改进型csma协议:基于碰撞长度可变的三时钟非坚持型P-csma(简称np-csma),并在此基础上加入自适应机制、多优先级机制和带监控功能的三次握手机制,得出具有自适应功能的np-csma协议、多优先级np-csma协议、具有自适应功能的多优先级np-csma协议和具有自适应功能的带监控功能的三次握手机制的多优先级np-csma协议。在碰撞长度较小时,这五种协议的性能比传统的双时钟P-csma协议都有较大幅度改善。本文采用平均周期法对上述协议进行理论推导,并通过仿真实验验证了理论分析的正确性。与传统协议进行比较,可以清晰地看出这些协议性能较佳,可根据不同的需求选择本文的不同协议,来满足人们的使用需求。

关键词： Ad hoc网络 N-csma np-csma 多优先级自适应

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