1-坚持CSMA与树形冲突分解算法融合协议及应用电路设计

论文摘要

随机多址接入技术在20世纪70年代以后得到飞速发展。由于允许用户随机接入信道,且接入比较方便和灵活,使得随机多址接入技术被广泛地应用于卫星通信、无线分组网络和计算机网络。衡量随机多址接入技术的性能有吞吐量、QoS、功耗、信道利用率等,其中吞吐量是比较重要的性能指标。如果一个网络系统的吞吐量太低,那么用户发送的数据经常会发送不成功,进而人们就不会再使用该系统。目前在随机多址系统中,能很好地提高系统吞吐量的技术有载波侦听技术和冲突分解技术等。本论文的重点内容是研究侦听分解技术来提高随机多址系统的吞吐率。搭建系统控制模型,应用概率原理从数学角度来精确地分析随机多址吞吐率。在控制模型中,信息分组的长度为1,分组传播时延为a。分组发送成功为事件U,发送失败为事件B,空闲为事件Ⅰ。终端在发送分组前采用1-坚持CSMA侦听算法侦听信道,遇信道空闲就立即发送数据。当分组发生碰撞后,采用改进型二叉树形冲突分解算法分解分组。在分解期间其它终端停止发送信息,待分解完毕,再继续使用1-坚持CSMA算法。通过精确地数学推导与计算机分析得出,1-坚持CSMA侦听技术与改进型二叉树形冲突分解算法相结合可以显著提高系统吞吐率。在本论文中,搭建了3种实验电路,并成功实现了侦听功能。在本文实验电路中,信号碰撞的概率减小了,同时为实现冲突分解的硬件电路打下了基础。为了了解信号碰撞后电压的变化情况,还做了信号碰撞实验。对总线上的电压进行检测,发现碰撞的分组数每增加一个总线电压就会相应增加0.3伏左右。该实验为在实际中测量总线的电压状态提供了一定的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 随机多址接入技术介绍
• 1.2 冲突分解算法介绍
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文安排
• 第二章 随机多址接入技术
• 2.1 固定多址接入技术和预约多址接入技术
• 2.2 随机多址接入技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 树形冲突分解算法
• 3.1 非隔离型冲突分解算法
• 3.2 隔离型冲突分解算法
• 3.3 改进型冲突分解算法
• 3.4 本章小结
• 第四章 1-坚持CSMA与树形冲突分解算法融合随机多址接入协议分析
• 4.1 1-坚持CSMA协议分析
• 4.2 改进型二叉树形冲突分解算法分析
• 4.3 改进型二叉树形冲突分解1-坚持CSMA技术融合随机多址接入协议分析
• 4.4 改进型二叉树形冲突分解算法1-坚持CSMA技术融合随机多址接入协议吞吐率数值分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 冲突分解电路设计
• 5.1 带有8选1选择器的实验电路
• 5.2 带有D触发器的实验电路
• 5.3 带有桥式电路的实验电路
• 5.4 信号冲突实验
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要工作及成果
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录：攻读硕士学位期间参与的项目及取得的成果
• 致谢