基于DSP的机械振动信号实时以太网数据传输技术

为了实现工业现场机械振动信号就地采集的实时数据传输，并根据多测点厦大数据量数据采集的需要，提出了一种基于DSP控制的RTL8019AS实现机械振动信号实时以太网数据传输的设计方案．高速的DSP完成A／D芯片采集的数据的UDP和IP数据包的封装并通过对网络控制器RTL8019AS的寄存器的控制完成数据的实时传输．并根据需要精简了以太网的帧协议、TCP／IP协议，解决了以太网控制芯片RTL8019AS与DSP的接口技术，以及实现TCP／IP协议通信的技术，并进行了系统的调试与验证，     

基于RTL8019AS的TCP/IP以太网数据交换技术研究

探讨了以太网帧协议和TCP/IP协议,研究了以太网控制器芯片RTL8019AS及其内部结构,同时采用微控制器STC90C516RD+为核心,设计相应的以太网驱动程序,实现了TCP/IP协议栈、以太网介质访问层和物理层功能,完成了接口层中数据帧的发送接收,从而实现嵌入式设备的以太网数据交换。     

一种支持综合业务的高效低轨卫星多址协议设计

针对PRMA-HS协议由于连续发送预约请求造成系统在重负载时阻塞严重的问题,提出了一种基于发送重传的改进型协议。该协议通过在卫星基站设置专门的缓冲队列,用来存储具有发送请求的话音和数据终端的IDs,并优先考虑话音终端的预约请求,增加了话音终端的接入成功概率,降低了语音分组的接入时延和端到端时延,设计了基于排队理论的剩余时隙分配机制,有效避免了数据分组长时间得不到时隙的"饿死"现象。利用平衡点分析法对协议的性能进行了理论推导,计算机仿真结果表明,改进后的协议在丢包率、接入时延和端到端时延上均优于PRMA-HS协议。     

Ad hoc网络中一种基于邻节点时间安排的多址接入协议

为了提高Ad hoc网络信道资源的利用率,提出一种基于邻节点时间调度信息预约通信时间片段的介质访问控制(MAC)协议--NSBMA(Neighbor-Scheduling-Based Muhiple Access)协议,节点根据其邻节点的时间调度信息,调整时间片段的接收和发送状态值,并根据发送状态值(接收状态值)判断时间片段能否用来接收(发送)数据,使邻节点发送数据不影响本节点发送时间片段的选择.仿真结果表明,NSBMA协议比MACA和TRAMA协议在更大程度上解决暴露终端问题,提高了网络吞吐量.     

基于路侧单元协助的VANET同步多信道MAC协议

为进一步研究RC-MCMAC协议在车辆节点密集环境下访问控制信道的碰撞概率,建立了马尔科夫链模型用于分析RC-MCMAC协议在一个时隙内节点访问控制信道发送安全信息或者RFS帧的碰撞概率,并通过仿真实验比较了RC-MCMAC协议和VEMMAC协议在不同节点数和发送概率的条件下访问控制信道的碰撞概率。实验结果表明:随着节点数的增加,RC-MCMAC协议相比VEMMAC协议具备更低的访问控制信道碰撞概率。     

矿井无人机车驾驶系统安全关键MAC层通信协议

矿井无人机车驾驶系统作为一种合理的解决方案被广泛应用于矿井生产及运输,但井下环境复杂多变,给机车间的可靠安全通信带来诸多挑战。文章提出了一种矿井无人机车驾驶系统安全关键信息介质访问控制(media access control,MAC)层通信协议;采用事件触发(event-triggered,ET)与时间触发(time-triggered,TT)相结合的方式结合多速率动态传输机制,将整个时钟周期分为3个部分,第1部分负责分配时间片,第2部分采用最低速率发送安全等级较高的安全关键信息,第3部分采用较高速率发送普通信息和安全信息;为了进一步增强协议应对突发事件的能力,以插入脉冲间隙的方式及时响应紧急产生的安全关键信息。仿真结果表明,该协议在时延、数据包接收率方面均优于802.11p和STDMA协议,对于安全关键信息的传输成功率平均高达99%以上。     

间歇性连接移动自组网中自适应喷雾路由协议

针对传统喷雾路由协议缺乏自适应能力的问题,该文提出一种适用于间歇性连接移动自组织网络的可预测自适应种子喷雾(PASS)路由协议.该PASS路由协议在业务源端检查应用层发送时延要求的合理性,并预测路由代价;被授权的中继节点根据当前网络环境动态建立时延与喷雾深度的映射关系.仿真结果表明,该PASS路由协议能在缺乏网络参数的动态网络环境中满足时延约束,是一种有效的低代价时延约束路由协议.     

以太网介质访问控制协议性能分析

以太网凭借其成本低、速度高以及良好的性能,占据了全世界约80%的办公自动化领域。那么,以太网能否成功的进入工业控制领域呢?本文详细介绍了以太网介质访问控制协议的工作原理,并对其进行建模仿真。通过分析仿真结果,指出了以太网重载时延迟大,吞吐量低以及捕获效应等不适于工业控制环境的缺点。     

一种面向实时业务的Ad Hoc网络MAC协议

为降低Ad Hoc网络中实时业务的端到端时延,提出了基于802.11 DCF的改进协议.协议采用3种机制降低实时业务的时延:面向路径的连续转发机制将RTS中的转发信息携带在ACK中发送,给实时业务提供较高的接入优先级;标签交换机制使得中间节点可以在MAC层获取转发信息,加快了实时业务数据包的转发速度;重传控制机制减少了无效传输的超时数据包.仿真结果表明,在重负载条件下,改进协议中实时业务的时延比802.11 DCF有大幅度的下降,网络吞吐量也有所提高.     

无线网络中基于信道速率和传输功率的MAC性能优化

目前多种无线传输标准均支持多速率的数据传送，通过对信道状况的估算设置合适的数据传输速率，有利于网络性能的优化。同时，调整无线网络中节点的发射功率可以间接改变物理载波侦听范围，从而提高网络的空间复用。本文提出了一种基于信道速率和传输功率自适应调整的PRA算法（Power and Rate Adaptation），该算法的基本思想是发送节点根据通信距离保守计算起始速率，并根据成功和失败的状况调整传输速率和发送功率，从而有效改善介质访问控制协议的性能。仿真结果表明，该机制可以使节点在通信过程中自动调整到较高的信道速率和合适的发送功率范围，提高了网络吞吐量，降低了功耗，同时改善了公平性。     

基于MAC层协议的自适应退避算法

针对二进制指数退避算法传输时延较高、 信道利用率和吞吐量较低等问题, 提出一种基于MAC层协议的自适应退避算法. 先对比系统延迟中值及数据包传输时间, 得出退避因子的大小, 从而使退避窗口据此动态变化, 再由得到的最大退避时隙数建立多冲突以太网通信网络模型. 仿真实验结果表明, 该算法相比于二进制指数退避算法在多冲突以太网场景中, 传输时延较低, 吞吐量和信道利用率均较高, 从而提高了传输实时性.     

Simulation for a New Real-time Ethernet MAC Protocol

A method for modeling broadcast protocols in OPNET is introduced by illustrating a simulation of a new real-time Ethemet MAC protocol. The details of network models in OPNET are given and the proce-dure in modeling is introduced. Simulation results verify that the protocol is correct and efficient.     

IEEE 802.11 WLAN多业务综合传输性能分析

研究了IEEE802．11标准中的多址接入协议(MAC)在数据、语音业务综合传输情况下的性能。数据业务由分布协调功能(DCF)传送,语音业务由点协调功能(PCF)传送。通过仿真,评估了协议参数对网络通过量和平均MAC协议数据单元(MPDU)时延的影响。确定在一定数据通过量前提下IEEE802．11能支持的最大语音用户个数。特别地,语音业务对时延抖动敏感,指出了影响其抖动性能的主要因素。数值结果表明,合理选择参数对性能至关重要,IEEE802．11性能必须在语音站点数量和数据业务通过量之间进行折衷。最后。通过理论推导验证了仿真结果的正确性。     

Ad Hoc 网络动态时隙分配的混合 MAC 协议研究与仿真

针对 Ad Hoc 网络的节点具有移动性,信道具有多跳共享性的特点,提出动态时隙分配的混合媒体接入控制（media access control,MAC）协议,协议包括时隙分配和时隙竞争2个阶段。在时隙分配阶段,采用静态分配和动态调整相结合的方式,在为每个节点分配固有时隙的基础上,将不共享信道的节点时隙动态地分配给通信节点;在时隙竞争阶段,通过在子帧中设置不同优先级,在不参与通信节点的主时隙中,数据传输子帧被分成实时业务竞争阶段和非实时业务竞争阶段,竞争成功的节点在这个时隙传输数据,提高优先业务节点的接入概率。采用 NS2网络模拟软件进行仿真,结果表明,所提混合 MAC 协议提高了系统的分组投递率,降低了实时业务的平均时延,协议能够充分利用信道空间复用性,减少竞争,提高接入效率,适合 Ad Hoc 网络。     

一种应用于临近空间通信网络混合业务的MAC协议

该文提出了一种基于修改PRMA协议用于支持混合业务的临近空间通信网络MAC协议。主要对PRMA协议中的帧时隙进行最优划分组合,每帧由100个时隙组成且分为两部分,前m个时隙用于传输视频业务和数据业务,后n个时隙用于传输语音业务。通过对时隙最优划分,业务分离和业务优先级判断,系统很好地支持了语音,数据和实时变化比特速率(rt-VBR)视频混合业务。最后对数据业务包平均时延,语音和视频业务丢包率以及信道利用率等性能参数进行仿真评估,证明该协议在保证各种业务服务质量(QoS)的同时也对提高信道利用率起着重要的作用。得到了最优视频业务预留时隙数m=36和85%的信道利用率。     

适用于地面网络化弹药的混合型分簇MAC协议

为解决地面网络化弹药MAC协议对弹药网络的功耗和传输时延的重大影响.提出了一种适用于地面网络化弹药的混合型分簇MAC协议.结合基于竞争和分配的协议特点,根据传输时间估计和业务量选择不同的接入方式,避免了碰撞和信道浪费;通过时隙复用降低端到端时延;通过无关节点睡眠降低占空比和网络功耗.仿真表明,与传统的基于竞争机制和基于TDMA机制的协议相比,该协议在吞吐量、端到端时延和功耗等方面均具有较好的性能.      

不同发送速率下移动自组网DSR 的性能比较

基于对多媒体业务的支持, 在144 Kbps 发送速率下研究了移动自组网中路由协议DSR( 动态源路由) 的性能,并与2 Kbps 发送速率下的性能进行了比较. 结果表明: 与2 Kbps 发送速率下相比, 144 Kbps 发送速率下的报文投递率要低,同时平均端到端的时延、路由负荷、MAC 负荷也高; 对于不同源节点下的性能, 144 Kbps 发送速率表现出与2 Kbps 发送速率不同的变化趋势.     

无线多媒体传感器网络的关键技术研究进展

本文从网络传输层面综述了无线多媒体传感器网络的总体架构、节点的硬件组成和网络协议栈架构,并对影响其实用化的最关键技术低延时和低能耗网络设计技术做了介绍。在此基础上给出了关键网络传输技术在未来实现突破的方向,即低延时的实时MAC技术,低延时、低能耗的路由关键技术,多媒体信息安全技术,面向多核和众核的多媒体终端设备的研制和多模态软件构件技术的研究以及高压缩比的多媒体信息流压缩编码技术等等。     

基于DSPN的CSMA/CD的建模和性能分析

近年来，以太网在自动化行业得到了广泛应用，对其MAC层采用的CSMA／CD协议进行性能评价已成为必须。本文基于确定与随机Petri网(DSPN)对CSMA／CD进行了模型抽象，并且利用软件DSPNexpress-NG对该模型进行性能分析，所得结论对以太网组网有较好的参考价值。     

智能家居电器网络的RSC-MAC协议设计

家居电器网络由以太网、无线局域网或无线蜂窝等通信介质连接,通过发送控制消息对家用电器实现有效管理.在研究家居电器网络的基础上,提出了一种具有可靠传感和控制操作的混合MAC协议(RSC-MAC),并设计了支持RSC-MAC协议的QoS(服务质量)方法,有效地保证家居电器网络中任何控制消息的延迟,提高了传感数据采集的灵活性.仿真结果表明,在规定的延迟时间内,RSC-MAC成功交付所有的控制数据包,并在交付传感数据包时表现出良好的性能.