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摘要多包接收机制的诞生使同时传输成为可能，然而一些介质访问控制协议并不能充分利用这一点，因此我们有必要对这些协议进行重新设计。我们提出一个面向多包接收的增强的时隙非坚持载波监听多路访问协议，通过合理放宽传输的条件，来最大化利用多包接收的能力。在原有协议中，当节点探测到信道忙碌后就退避，在优化的方案中，当信道上正在通信的节点数低于我们设定的阈值时，新的数据包发送就能在下一时隙进行。经过仿真分析，优化的协议可以取得更高的网络吞吐率。28434
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关键词 非坚持载波监听多路访问 多包接收 吞吐率
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Asynchronous Multi-Packet Reception in Non-Persistent CSMA
Abstract
Multi-packet reception (MPR) allows concurrent transmissions, yet few medium access control (MAC) has been redesigned to leverage it. An enhanced slotted non-persistent carrier sense multiple access (NP-CSMA) protocol with a channel supporting MPR is proposed. By appropriate liberalization of restriction for transmission, where packets can be transmitted only when the channel is sensed idle according to original NP-CSMA, while here a node commences transmission if the number of packets under transmission is beneath the threshold we set, the channel capability of simultaneous transmission is maximized. The enhanced algorithm can achieve better network throughput, which has been verified by simulation.
Keywords NP-CSMA MPR throughput
目 次
1 引言 1
1.1无线传感器网络概览1
1.2主要信道接入机制…2
1.3多包接收概述…6
1.4论文研究的目的和意义…7
1.5论文主要内容和结构7
2 多包接收机制基础知识… 8
2.1 国内外研究现状 8
2.2 多包接收的物理层实现 8
2.3 同步多包接收9
2.4异步多包接收9
3 同步多包接收机制下的非坚持CSMA… 11
3.1时隙非坚持CSMA11
3.2仿真与分析11
3.3本章小结20
4 非坚持CSMA在多包机制下的优化… 21
4.1优化方案21
4.2仿真与分析22
4.3本章小结29
5 总结与展望… 30
5.1论文研究总结30
5.2本文的创新点30
5.3未来研究方向30
致谢 31
参考文献32
1 引言
1.1 无线传感器网络概览
我们在停车场外经常能看到一个显示屏，上面实时展示了目前停车场内的剩余车位数，这是怎么实现的呢？其实在每个停车位下面都有一个压力传感器，当有汽车停放时，传感器就会把感应到的压力转换为模拟的电学量（电流或电压），然后经过模数转换变成二进制的数字传给处理器，中央处理器统计所有传感器反馈的值，并把最终结果通过七段译码显示在屏幕上。传感器网络不仅在生活中处处可见，在工业和农业生产中也有大量的应用，比如在啤酒生产线上往往会有一个激光传感器，通过激光的衰弱程度来检测啤酒是否装满，在蟹塘中的自动增氧装置也是传感器网络的受益者。总而言之，传感器网络给我们带来了诸多便利。
正如输油有管道一样，数据从传感器到中央处理器的传输也有信道。通信的信道可以粗略分成有线和无线，有线的信道可以追溯到1876年贝尔发明电话，现在的电话线一般用的是双绞线。其它有线的信道还包括同轴电缆和光纤，后者在互联网通信中发挥了重要作用。有线通信的信道是固定的，也就意着源和终端也是固定的，这在移动的场合显然不适用。这时候就需要利用无线通信技术，无线通信是通过电磁波传播信号，信号在传播的过程中会遇到许多障碍物，在历经折反射之后最终到达终端。无线通信的过程中涉及许多技术，包括调制解调，信号检测，数据加密等等，上述都是在物理层进行处理的。我们主要研究的是数据链路层，这一层的作用就是文持通信的交通秩序，如果不遵守秩序或者制定的秩序不合理，无线通信就会陷入瘫痪状态。介质访问控制协议就是无线通信中的交通法则。