一、IEEE 802.11 MAC层协议解析（论文文献综述）
赵静[1]（2021）在《可见光组网的管控技术研究》文中提出目前,可见光通信（Visible Light Communication,VLC）已逐渐被视为解决射频（Radio Frequency,RF）频谱资源瓶颈的有效方案,但是由于其研究重点多集中于点对点通信,使用场景非常受限。可见光组网,作为可见光通信的具体应用技术,凭借可见光传输的诸多优势,具有广泛的应用场景和巨大的研究价值。然而,由于目前可见光组网并没有一套完整且可靠的组网协议,很多管控技术的研究无法推进,使得其一直停留在理论探索阶段。本文针对上述难题,参与设计了一个双向可见光组网系统,并基于此系统完成了基于时隙的多路访问控制协议的仿真和实验验证;此外,本文还针对可见光组网的网络管理方面的需求,分别设计并实现了应用于可见光组网的拓扑发现机制和网络管理系统。本文的主要研究工作如下:（1）本文参与设计了一个上下行均使用可见光通信链路的双向可见光组网系统,选择了合适的网络拓扑结构,完成了组网系统的架构设计和MAC层功能模块设计,为可见光组网的管控技术研究提供了基础条件。（2）基于上述组网系统的设计,本文提出了一种基于时隙的多路访问控制协议,用于解决组网的全双工通信问题和多用户接入问题;并且,详细说明了终端接入过程、数据传输过程、关键机制和系统参数等技术方案的设计;最后,通过仿真分析了关键参数对系统性能的影响,并利用组网实验平台完成了该协议的可行性验证。（3）在双向可见光组网系统研究的基础上,本文提出了一种应用于双向可见光组网的拓扑发现机制,将及时感知组网的拓扑变化并获取拓扑信息作为研究重点,完成了拓扑发现机制的详细设计;并且,针对组网的应用需求,搭建了一个拥有一百个终端的组网系统仿真平台;最后,通过仿真证明了拓扑发现机制的有效性,并评估了该机制在两种应用场景下对组网系统性能的影响。（4）针对可见光组网的可视化管控需求,本文全面分析了组网系统的网络管理需求;并根据需求分析,完成了一个基于web的可见光组网网络管理系统的方案设计,包括整体架构设计、各功能模块设计和数据库表设计等;最后,通过等效实验验证了所设计的网络管理系统对被管设备的可视化集中管控的功能,为整个组网系统正常、可靠且高效地运行提供了保障。
胡林[2]（2020）在《基于DSRC的车辆主动式安全通信性能分析与资源分配》文中指出随着世界经济的快速发展,全球汽车保有量持续增加。尽管安全气囊、安全带和自动制动系统等为车辆和乘客提供被动性安全保护的辅助配置已经应用了多年,交通事故伤亡率却有增无减,交通安全已成为制约现代社会快速发展的严重问题。智能交通系统（Intelligent Transportation System,ITS）是解决交通安全问题最有效的技术方法之一。专用短程通信（Dedicated Short Range Communication,DSRC）技术能够实现车辆之间互联互通进而形成车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network,VANET）,VANET是ITS最重要的组成部分之一。车辆主动式安全通信（Vehicular Safety Communication,VSC）利用车载自组织网络实时与周围车辆交换安全消息,以提醒驾驶员可能发生的潜在危险,从而提高道路交通安全。通常,车辆主动式安全应用对车辆主动式安全通信有着严苛的性能要求,而车联网中存在着诸多影响车辆主动式安全通信性能的环境因素。为了检验现有协议能够满足安全应用的时效性和可靠性需求,本文采用数学分析模型的方法分析了基于DSRC的车辆主动式安全通信的性能。另外,DSRC标准只提供了固定的10 MHz控制信道用于车辆主动式安全通信,而日渐增长的车辆数量会使信道变得十分拥塞,进而降低系统的通信性能。为了缓解车辆主动式安全通信对频谱需求过大与频带资源短缺之间的矛盾,本文就基于DSRC的车辆主动式安全通信资源分配展开了研究,一方面通过设计出更加高效的拥塞控制算法以避免信道拥塞发生,另一方面利用认知无线电（Cognitive radio,CR）技术为车辆寻找出可接入的空白频带。本文的主要研究工作如下:（1）在现有的离散时间马尔可夫链（Discrete-time Markov Chain,DTMC）分析模型的基础上,提出了一个更加综合的DTMC模型来分析采用单一接入类别IEEE 802.11p增强型分布式信道访问（Enhanced Distributed Channel Access,EDCA）协议的基本安全消息单跳广播性能。该模型综合考虑了多种实际影响因素,包括非饱和网络、MAC层退避过程以及M/G/1排队系统、车辆移动性、数据包大小分布、隐藏终端问题、非精确信道。同时,还定义了数据包延迟、数据包递交率、数据包接收率等三个基于统计平均意义的指标评判基本安全消息单跳广播的性能优劣,并且还推导出了它们的闭合表达式。（2）针对DTMC分析模型本身存在的近似问题,提出了一个更加精确的基于半马尔科夫链（Semi-Markov Process,SMP）的综合分析模型用于分析采用四种接入类别IEEE 802.11p EDCA协议的多类型安全消息单跳广播性能。该模型综合考虑了各种影响因素,包括隐藏终端、非饱和网络、MAC层退避过程以及M/G/1/K排队模型、Nakagami-m信道。同时还定义了基于收发器之间距离的数据包延迟、数据包递交率、数据包接收率等能够更加深入地反映广播可靠性变化的网络性能指标,并推导出了它们的闭合表达式。（3）针对采用同步P-持续重复（synchronized P-persistent repetition,SPR）接入协议的车辆队列（Vehicle Platooning）,建立了一个以搜索最优基本安全消息传输速率分配为目标的队列管理优化问题,并求解出了车辆队列在任意巡航速度下对应的最优基本安全消息传输速率分配。（4）在认知车联网频谱感知算法研究中,针对现有的基于最大特征值的单天线频谱算法检测在高噪声环境下准确率不高的问题,提出了一种基于最大特征值的多天线频谱感知算法,并推导出了算法的阈值以及虚警率的闭合表达式。同时,还提出了一种基于中继的本地主接收器（Primary Receiver,PR）检测频谱感知算法,能够找到在现有的基于主发射器（Primary Transmitter,PT）检测的频谱感知算法中认定为无效的频谱接入机会,并推导出了算法相应的漏检率和虚警率的闭合表达式。另外,在基于中继的本地PR检测算法的基础上,针对车联网中存在的隐藏终端、信道衰减问题,进一步提出了一种基于中继的协作频谱感知算法,并分别推导出了算法在“AND”,“OR”,“K-秩”融合规则下相应的漏检率和虚警率的闭合表达式。
周渝川[3]（2020）在《分布式多跳自组网可靠传输关键技术研究》文中研究表明分布式无线自组网具有成本低、组网灵活、扩展性强等特点,在第五代移动通信系统超密集组网等场景中具有广阔的应用前景。然而,现有分布式无线自组网研究大多关注单跳业务,但自组网本身会不可避免地传输多跳业务。多跳业务传输时,如果每跳链路处于不同信道条件,将导致传输成功概率出现差异,因而端对端传输性能取决于最差的一跳。现有对于分布式无线多跳自组网业务可靠性的研究集中在网络层路由协议算法和物理层冗余可靠传输机制,分析系统的开销、公平性、部分时延等;较少考虑多跳链路差异性并基于时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）机制分析业务采取可靠性调度方法后的端对端时延和资源效率,并缺乏对相关可靠传输资源调度机制的验证和应用。本文旨在面向分布式无线多跳自组网实际应用,通过理论建模分析和机制设计优化验证研究业务媒体接入控制层（Media Access Control,MAC）端对端业务性能。首先,本文设计多种点对点单跳和端对端多跳可靠传输资源调度机制,建立总体时延和资源利用率等业务性能模型并进行对比分析。其次,设计优化控制消息、数据消息和回复确认消息机制,提高网络可靠性、保障资源效率、降低时延。最后,充分结合MAC层与协议各层的通信流程,基于分布式验证和仿真平台实现并分析本文提出的MAC层点对点和端对端可靠传输资源调度机制。理论建模分析结果表明:单跳场景信道质量较差时,在时延限定下为最大化资源效率,应在业务并行数约束下采用预约多对数据和确认消息绑定机制;信道质量较好时,数据消息和确认消息可用更大时隙间隔达到更佳的资源效率。尤其在节点密度较大时,本论文提出的可靠传输资源调度机制时延和效率综合性能均优于传统TDMA多址机制。多跳场景采用较大业务维护跳数的调度机制可达到更高资源效率,采用较小业务维护跳数的调度机制可达到更低的端对端时延。机制验证分析结果表明:本文提出的点对点单跳和端对端多跳可靠传输调度机制在信道质量较好时达到近似零丢包率和低时延;即使在信道质量较差时,相对于无可靠传输机制的系统也有较大优势。本文设计的低复杂度且行之有效的灵活多跳可靠传输资源调度算法,使多跳传输链路差异化情况下传输可靠性不再受限于最差的链路。此外,本文提出的隐式确认消息回复机制也提升了通信效率。这些研究成果可作为分布式无线多跳自组网络在实际工程应用中的有效参考。
郭良振[4]（2020）在《ZigBee多信道网络控制系统的调度方法研究》文中进行了进一步梳理随着计算机控制技术和无线通信技术的不断进步,网络化控制系统（Networked Control System,NCS）也得以快速发展。当前,我国工业企业正逐步采用具有无线通信能力的智能终端设备,取代传统仪器仪表,以减少传统传输媒介限制,克服有线方式带来现场设备可能面临的旋转缠绕或者移动难题,解决可能遇到的现场环境恶劣致使人员无法到达的弊端情况。某仪表自动化公司为提升产品质量、扩大市场规模,降低开发成本,委托本论文研究者所在的实验室开发了一个低成本、小规模的ZigBee网络控制系统,该ZigBee网络控制系统可快速准确地完成节点的组网、组态和在线轮询功能,满足实际应用的需求。本论文在继承现有成果基础上,针对ZigBee网络控制系统,开展了新型网络系统拓扑设计,研发了多信道组簇新技术,增强了协调器与各簇首主从通信、簇内节点隐性令牌通信这两者之间的并行同步工作能力,提高通信效率,扩大了网络控制系统在线轮询的接入设备数,建立了面向应用的容错及健康诊断机制,提高系统的鲁棒性。本论文主要内容如下:1)系统设计。ZigBee网络化控制系统由上位机、协调器网关和令牌簇三部分组成,基于多信道分簇的技术思想进行系统框架方案设计。上位机通过工业以太网与协调器通信连接,协调器与令牌簇通过ZigBee无线模块进行通信。令牌簇结构包括一个簇首节点和多个簇内节点。簇首节点配置两个ZigBee模组,分别工作在不同的信道上,用于区别簇内通信和簇间通信,互不干扰。协调器与各簇间使用固定信道通信,严格遵守主从轮询通信;单个网络簇内则分配全网唯一数据通信信道,采用令牌通信。令牌组簇的思想在于,簇内节点自定义协议组网,将簇内各智能设备节点之间的通信机制改造成隐形令牌传输机制,收到轮询请求命令的簇内节点抢占令牌,获得簇内信道使用权,将采样数据与请求命令打包作为新的令牌传递给簇内下一个指定节点,完成簇内节点数据逐一向后传递,同时释放令牌使用权。采用隐形令牌通信机制,与点对点主从通信相比,减少数据通信传递次数,并且去除冗余的报头报尾,提高网络带宽资源利用率;簇内通信、簇间通信各自独立,可同步进行,互不影响。结合网络控制系统令牌簇技术,设计相应的容错和健康诊断机制,令牌簇内节点发生故障,响应超时,簇内下一指定节点依自定义协议组帧作为令牌定时触发、主动上传,避免簇内节点故障造成该簇崩溃,保障系统鲁棒性。2)硬件设计。完成簇首节点硬件方案设计,能够使多信道网络控制系统令牌组簇通信正常运行。为满足簇首节点和令牌组簇网络的工作性能,同时基于功耗和成本考虑因素,选取STM32F072作为MCU主控制芯片;设计簇首节点最小系统电路作为网络控制系统多信道组簇技术能够正常实现的基础;设计ZigBee、USART串口通信和USB串口调试的硬件接口电路,用于实现通信及在线调试功能;为提高数据采样速度、精度及数据准确度,采用片外ADC芯片并设计相应外围电路;使用MCU片内FLASH的存储能力进行网络控制系统令牌簇的簇成员和数据管理。3)软件开发。完成网络控制系统多信道资源分配和令牌组簇的各个功能模块的程序编写与实现。主要包括协调器节点协议转换与数据转发,令牌簇内节点数据通信收发协议的制定与实现;借助协调器协议转发功能,上位机对令牌簇内节点组网组态参数配置;根据数据实时性优先级不同,进行通信调度策略的设计实现;令牌簇内的容错机制设计,通过协议自定义建立的隐形令牌和协议帧头记录的健康节点ID值范围,实现了系统的健康诊断,并使用定时触发、主动上传的设计思想,解决了因节点损坏,后续节点无法上传数据的问题。4)实验验证。通过将上位机与协调器网关、令牌簇的簇首节点及簇内采样节点构建一个完整的实验平台,在平台上完成系统联调,测试,以及系统运行测试改进,完成项目开发;针对本文设计的多信道组簇和网络容错机制和健康诊断进行测试,并对实验结果进行分析,验证了ZigBee多信道网络控制系统各项功能的正确性和有效性,能够满足实际需要,具有较好的应用推广价值。
李沁洁[5]（2020）在《低轨卫星星间网络MAC层协议设计与实现》文中研究指明随着空间信息网络技术的飞速发展,卫星通信技术在空间信息网络导航定位、应急救援、对地观测、移动通信等方面有着举足轻重的作用。通过多颗小卫星组网来协作完成复杂的空间任务,已经成为未来天地一体化空间信息网络的建设方向。实现小卫星组网的前提是各颗小卫星之间能实现信息数据互联互通,但现有的小卫星网络中具有接入点和网络节点功能多样、星间链路传输速率大、网络拓扑动态变化和因长距离通信而导致传播时延大的特点,这就要求星间网络需要有高度的适应性和可靠性。作为小卫星组网系统的关键技术,星间网络接入协议能够保证信息数据的正确传输和通信质量,并能避免宝贵的信道资源的浪费,对提升星间网络性能、满足不同通信业务需求有积极作用。因此,根据星间网络的链路特点,设计符合星间网络通信场景的接入协议,对构建未来空间信息网络具有重要意义。本文针对主辅星模式的小卫星星间通信场景的特点,对适用于网络负载动态变化和节点长距离通信的星间网络MAC协议进行研究,主要内容为:（1）针对星间网络负载动态变化的特点,提出一种基于CSMA/CA和TDMA混合多址接入协议的动态时隙分配算法,并进行仿真验证;（2）针对星间长距离通信而导致传输时延大的特点,提出一种基于IEEE 802.11ad标准协议改进的适用于星间网络的MAC协议,并结合Xilinx ZYNQ 7000系列开发板进行软硬件协同设计;（3）根据星间网络MAC协议软硬件协同设计方案,搭建了基于ARM的星间网络MAC协议栈实物平台,并实现了基本的数据帧和信标帧传输功能。根据仿真结果,本文提出的混合多址接入协议动态时隙分配算法可以提高系统吞吐量、降低平均时延,提高信道利用率。根据协议栈实物平台的功能验证,本文所设计的星间网络MAC协议可以实现数据传输功能,对未来的星间网络实物化研究有积极作用。
马学斌[6]（2020）在《实时工业以太网协议转换方法设计与实现》文中进行了进一步梳理随着工业4.0以及智能制造的发展,生产现场的实时数据和生产管理的非实时数据需要在同一网络中传输,但是当前的工业以太网厂商提出的标准互不兼容,设备间无法直接实现互联,且无法与非实时数据共存。在这种情况下,时间敏感网络TSN（Time Sensitive Network）应运而生,打通了信息技术（IT）层与运营技术（OT）层,打造了工业现场设备互联互通的“一网到底”的新型工业网络架构。各工业以太网厂商都致力于将自身协议向TSN靠拢,保住市场份额。但是一些较小众的不使用标准以太网帧格式实时以太网技术,它们依赖专用通信芯片,无法直接与标准工业以太网融合,需要进行协议转换。本文针对此类非标准实时以太网的协议转换进行了相关研究。本文首先对工业以太网发展历程及网络间协议转换的现状进行了介绍,通过分析现有协议转换方式的不足阐明了本课题的意义。本文通过分析非标准实时以太网协议转换需求,提出“标准网络控制器组包解析+FPGA网关实时转发”的协议转换方法。本文研究了两种典型的非标准实时以太网相关机制,并将其专用通信芯片的组包解析功能和实时通信功能分别用工控机（IPC）和FPGA完成,替代专用通信芯片。本文分别从FPGA实时转发方案、非标准实时以太网数据帧格式研究和上位机组包解析程序开发三个方面阐述本文提出的协议转换方法的关键技术。本文采用课题组自主开发的使用标准以太网帧格式的EtherMAC作为标准实时以太网,针对集总帧通信和单帧轮询通信两种周期通信通信模式,分别以松下RTEX和安川MIII为例,从通信机制及数据帧格式研究、上位机组包解析程序开发和网关FPGA功能实现三个方面详细说明了本方法实现过程。本文在网关FPGA方案的基础上,使用FPGA数字电路实现了 TSN基础功能—IEEE802.1AS时钟同步协议,为后续支持TSN网络奠定基础。本文从最佳主时钟选择、节点间路径延时测量以及时钟同步三个方面讲述了使用FPGA实现IEEE802.1AS时钟同步协议的过程,并采用“跃变同步+频率补偿”的同步方式减小了晶振漂移造成的误差。最后,本文使用RTEX和MIII伺服设备试验台对本文提出的协议转换方法进行试验。结果表明本方法完全满足非标准实时以太网的协议转换需求,且不降低原有协议的传输性能。此外,搭建测试平台对本文“跃变同步+频率补偿”的时钟同步方式的同步精度进行测试,结果表明其时钟精度为亚微秒级,满足工业需求。
李树静[7]（2020）在《车联网中基于TDMA的MAC层协议研究》文中研究说明传统交通系统面临的交通事故、能源浪费和环境污染等问题已经成为现代城市发展亟待解决的重要问题,交通智能化和网联化已经成为现代交通发展的趋势。车联网作为智能交通系统的关键技术之一,自产生以来就受到了各国政府、企业和学术界广泛的关注。车载自组织网络（Vehicular Ad-hoc Networks,VANET）是车联网中由车辆和道路基础设施等交通实体组成的无线网络。基于VANET,车与车、车与路、车与人之间能够直接进行数据通信。车辆使用VANET能够实现低延迟的数据传输,且VANET具有网络建设成本较低的优势。VANET是一种自组织的无线自组织网络,网络中的节点既是产生数据的源节点,也是转发数据的中转节点。VANET是移动自组织网络（Mobile Ad-hoc Networks,MANET）的一个重要分支,具有节点移动速度快、网络拓扑结构变化频繁、无线信道状态不稳定以及计算能力和能源供给充足等特点。这些独有的特点导致了传统MANET中使用的网络协议并不能直接应用到VANET中,需要为VANET设计专用的网络协议。为了提高VANET中数据报文传输的效率和可靠性,大量学者对VANET的协议进行了研究与设计。本文对VANET的研究背景和发展现状进行了概述。在传统的完全分布式环境下基于TDMA机制的MAC层协议基础上,本文进行了协议的优化和改进,主要包括:1)VANET中传统的基于TDMA的MAC协议中没有区分本车对不同距离邻居节点的运动状态数据精度的差异化需求,本车能够以相同的频率接收到通信范围内的邻居节点广播的基本安全报文。为了适应车辆对邻居节点运动状态数据精度的差异化需求,本文提出了一种通过区分认知区域来提高基本安全报文传输效率的协议PAMAC。协议给出了一种节点之间的协作机制,实现潜在时隙使用融合冲突的预先检测及消除;2)VANET中传统的基于TDMA的MAC协议中没有区分不同节点对信道资源的差异化需求。本文提出了一种支持时隙共享、适应应用需求的MAC协议ASTSMAC。节点之间通过相互协调与协作,在相互通信范围内的节点可以使用不同时间帧内的相同时隙进行基本安全报文的广播。ASTSMAC提出的时隙共享机制比传统TDMA协议中调整帧长度的方式运行机制更加灵活,支持节点使用不同的数据广播周期进行基本安全报文的广播。由于节点可以依据网络密度动态调整数据广播周期,ASTSMAC能够更好地适应网络中节点密度的变化。传统的基于TDMA的MAC层协议对良好信道状态具有依赖性,同时,节点对信道的访问机制不够灵活。为了更好地提高协议的效率和可靠性,本文还提出了一种基于广播信道繁忙信号和监听信道相结合的机制,节点之间通过此机制实现对信道资源的竞争和协调过程。我们使用新的竞争协调机制对MAC层协议进行了重新设计,针对周期类广播的基本安全报文广播和事件触发类的紧急事件报文传播两类应用设计了两种MAC层协议,主要包括:1)VANET中传统的基于TDMA的MAC协议对良好的信道条件具有较强的依赖性,网络性能随信道质量下降而变差。再者,在这些协议中,节点生成数据报文后必须等到获得的时隙到来时才能将报文广播出去,不能在需要访问信道时及时进行信道访问过程的协调,在网络中节点密度较低时不能实现低延迟的数据报文广播。同时,节点即使没有数据报文需要发送,仍要在获得的时隙到来时广播一帧打包了时隙使用状态的报文,存在信道资源浪费问题。本文提出了一种基于时隙竞争的MAC协议SCMAC。在SCMAC中,节点不需要占用固定的时隙,广播的数据报文中不需要打包时隙使用信息。节点仅在有数据需要发送时才参与时隙的竞争和信道的访问。SCMAC能够在不同密度的网络环境下和不同质量的无线信道状态下提供良好的网络传输性能;2)VANET中传统的基于TDMA的MAC协议一般考虑节点周期性广播基本安全报文的场景,对紧急事件报文的传播方法的研究较少。特别是考虑没有基本安全报文广播的场景,使用传统的TDMA机制完成紧急事件报文的传播较为困难。本文提出了一种紧急事件报文传播专用协议SPBCP。协议考虑节点不广播基本安全报文的情况,节点将不能掌握周围邻居节点的数量及位置。SPBCP能够在不同密度的网络环境下和不同质量的无线信道状态下都能够实现紧急事件报文的快速传播。提供了一种基于TDMA的紧急事件报文高效传播机制。
沈丹丹[8]（2020）在《基于业务感知的多址接入协议研发》文中研究指明在现如今这个信息爆炸的时代,人们的通信不再满足于单一种类信息的传输,多种业务共同传输的需求在日益增长。本文立足于具体通信项目,旨在解决项目中多种业务共同传输时服务质量无法同时保证的关键问题。无线局域网由于高吞吐量、低成本的优势迅速得到了广大用户的青睐,而业务的多样化使得服务质量要求也变得多样化,对无线局域网的性能提出更高要求。电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE）制定的IEEE 802.11系列标准是使用最广泛的无线局域网标准,本文将以IEEE 802.11协议作为基础框架进行改进,设计一种适用于多业务场景的多址接入协议。本文首先详细介绍了IEEE 802.11多址接入控制（Multiple Access Control,MAC）层接入协议,重点在于其中的分布协调功能访问机制,以及载波监听多址接入/冲突避免（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,CSMA/CA）。接下来,对IEEE802.11 MAC层接入协议进行多业务场景下平均时延、碰撞概率、失败概率、吞吐量和时延抖动方面的性能仿真,基于仿真结果分析其在多业务场景下的不足之处。针对这些问题,本文引入分布式时分多址接入（Time Division Multiple Access,TDMA）协议,并对此协议进行了简单介绍,随后对上述两种协议进行有机结合,提出基于业务感知的多址接入协议方案设计。该协议根据业务的不同性质,设计不同的接入方案,在IEEE 802.11 MAC层协议的基础上引入分布式TDMA协议,实时性低的业务采用无竞争的TDMA方式进行接入,而实时性高的业务采用带优先级队列的CSMA/CA方式进行接入,以此方式降低同一时刻竞争信道的业务量,从而降低碰撞概率,提升网络性能,保证不同业务的服务质量。最后,本文对提出的协议进行单业务和多业务场景下的仿真,并将仿真结果与IEEE 802.11 MAC层协议进行对比,以分析该协议的网络性能和适用场景。仿真对比结果表明,该协议在节点数较少、业务种类多且业务量大的场景下能够发挥出良好的网络性能。
杨俊秋[9]（2020）在《面向工业物联网的802.11ah协议RAW分组研究》文中研究表明在工业智能化进程中,工业物联网是连通物理和信息世界的重要环节,面对工业物联网中对大规模、低功耗设备的接入需求,IEEE发布了面向物联网信息传输的IEEE 802.11ah协议,支持工业物联网中大规模终端设备进行低功耗、远距离通信。为了保证密集网络下的传输性能,802.11ah在介质访问控制（Medium Access Control,MAC）层提出了限制接入窗口（Restricted Access Window,RAW）机制,旨在缓解大规模节点的传输冲突。但标准RAW机制仍存在不少问题,本文对802.11ah协议中RAW分组机制进行研究。首先,针对标准RAW机制无法适应网络环境调整分组的问题,本文提出了三种RAW重分组方法:AID（Assignment Identifier,AID）重分配方法、AID分组重分配方法和基于伪随机序列的RAW重分组方法。AID重分配方法通过建立MAC地址到AID映射表和节点重关联过程,实现了RAW重分组,但在重关联过程中存在网络完全断联问题。AID分组重分配方法进行了改进,按新的RAW组分批次对各组节点进行重关联,大大提高了重分组期间的信道利用率。但是上述两种方法因节点需要重关联而增加了重分组开销,且RAW分组机制依赖节点AID连续,导致分组不灵活,因此提出了基于伪随机序列的RAW重分组方法（RAW Regrouping Implementation based on Pseudo Random Sequence,RRI-PRS）。在关联阶段为每个节点分配一个伪随机序列作为地址码,在分组阶段采用分组复合码携带分组信息,实现非连续AID节点在线式重分组。通过NS3仿真表明,相较于前两种重分组方法,提出的RRI-PRS方法在重分组时几乎不影响网络传输性能,实现RAW在线式重分组。另一方面,针对标准RAW机制存在分组不合理导致组间负载不平衡问题,以信道利用率为优化目标,设计了一种基于期望信道时间的RAW重分组方法（RAW Regrouping Base on Excepted Channel Time,RR-ECT）。首先在单数据包流量模型和饱和流量模型的理论分析基础上,提出了基于回归模型的竞争成功概率估计方法。然后根据竞争成功概率计算期望信道时间,按期望信道时间将节点合理安排分组,调整RAW分组持续时间,使每个组的负载均衡,降低了组内节点的碰撞概率;同时,权衡分组开销和信道利用率,优化RAW分组数。仿真结果表明,由于对节点分组、RAW持续时间和分组数进行了优化,所提出的方法在复杂的异构流量网络中,明显提高了信道利用率和吞吐量,降低了网络丢包率与时延。该论文有图34幅,表8个,参考文献75篇。
王一芃[10]（2020）在《面向智能电网业务与应用的无线传感网若干理论方法研究》文中提出智能电网是对于传统电网的改造和升级。借助无线传感网,智能电网可以有效改善传统电网在供能效率、能源经济性、能源安全以及环境友好等方面的不足。受覆盖范围和传输速率的制约,无线传感网主要服务于电网的配电环节和用电环节,支持高级计量基础设施（Advanced Metering Infrastructure,AMI）、需求侧响应（Demand Response,DR）和配电自动化（Distribution Automation,DA）等应用。由于无线传感网本身资源受限,而智能电网具体应用的业务特点和通信要求多样,因此在实际部署前往往需要进行理论分析。目前针对智能电网的无线传感网理论研究工作存在以下局限和不足:1)大多数传统无线传感网理论模型及优化算法没有明确应用场景,且忽视无线传感器设备的实际性能参数,导致研究结果不适用于智能电网应用场景;2)智能电网中新应用的加入以及新旧设备的替换会引起无线传感网规模和负载的变化,而传统信道接入参数优化算法无法有效分辨数据包送达率的变化是由信道接入的随机性引起还是源于无线传感网负载的变化,因此无法应对智能电网应用场景中的无线传感网负载变化问题。3)传统针对智能电网的无线传感网理论模型往往假设节点拥有稳定负载状态,而智能电网更多应用场景中的业务为周期性生成,负载状态不稳定,会导致传统理论模型无法有效分析。此外,大多数针对DR方案的传统理论模型以及优化算法将用电器的效用函数假设为凸函数,保证所构建优化问题为标准凸优化问题。实际生活中用电器的效用函数不全为凸函数,因此这些传统理论模型并不合理,相应优化算法也不能获得实际最优解。针对上述不足,本文考虑智能电网具体应用的业务特点及通信要求,结合无线传感网通信标准及设备的实际功能参数,对面向智能电网业务与应用的无线传感网展开若干理论研究。本论文的主要工作和创新点如下:1)为探究无线传感网对AMI系统应用的适用性,以IEEE802.15.4标准为基础,提出面向家庭区域网络（Home Area Network,HAN）中AMI系统应用的无线传感网物理层和媒体接入控制（Medium Access Control,MAC）层理论模型。物理层模型严格参考实际无线传感器模块的功能参数,建立了考虑调制方式、发送功率级数、传输距离、数据包大小以及握手机制的数据包发送成功率计算公式。MAC层模型根据AMI系统定时检测业务特点,将任意时刻信道内数据包的生成率近似为泊松分布,并由此提出任意时刻节点进行信道空闲状态评估（Channel Clear Assessment,CCA）操作的概率以及成功率的计算公式。模型在简化计算复杂度的同时提升了对无线传感网通信性能和能耗情况的计算准确度,较传统无线传感网模型可以为AMI系统应用提供更客观的无线传感网配置参考。通过分析确定最大退避次数和最小退避指数是AMI系统应用场景中更适合优化的参数,为后续优化面向AMI系统应用的无线传感网奠定理论基础。2)针对已部署无线传感网需要支持更高监测频率的电网业务并适应新旧电网设备替换的情况,为提高无线传感器节点的通信性能以及在无线传感网规模和负载发生变化时的鲁棒性,提出一种用于优化信道接入机制的分布式自适应参数调整算法。所提出算法基于AMI系统应用场景中任意时刻信道内数据包生成率近似为泊松分布的研究结果,利用独立泊松分布之和仍为泊松分布的性质,以节点自身参数以及信道检测和数据包发送的历史信息为参考,对周围网络是否发生变化进行判断,进而对信道接入机制关键参数进行及时调整。相较于传统无线传感网参数优化算法,所提出算法的参数调整方式更稳健,使无线传感网在可靠性、有效性和能量效率等方面表现更稳定,使无线传感器节点具有更好的鲁棒性。3)针对配电线路故障检测与定位应用中无线传感器节点的信道接入行为,根据应用中高频采样的业务特点,建立了节点数据包生成周期与发送时长接近时的信道接入理论模型。模型兼顾单次信道空闲检测模式和双重信道空闲检测模式,利用离散时间马尔可夫过程和离散傅立叶变换,推导出在信道和节点两个角度下CCA操作出现的概率及成功概率的计算公式,有效刻画了节点数据包生成周期与发送时长接近时的信道接入行为以及负载状态,可以准确计算配电线路实时监测与定位应用场景中无线传感器节点个体和无线传感网整体的通信性能以及能耗情况。通过分析确定双重信道空间检测模式更适用于所考虑应用场景。利用退避等待过程的时间分布特点,提出一种近似计算无线传感网平均传输时延的方法,可以有效判断所配置无线传感网是否满足配电线路故障检测定位应用的时延要求。4)针对DR方案中提高电网系统总用电（供电）福利的设计目标,为分析电网系统主要环节用电（供电）行为以及相应的成本和收益,建立了计算电网系统总用电（供电）福利的模型。所建立模型考虑用户生活习惯以及用电器的功耗特性,借助效用函数的概念,将不同用电设备在不同时段工作时消耗的电能与所提供福利之间的关系进行公式化表达。基于所提出模型,结合用电限制因素,构建了带有电量约束的以电网总福利最大化为目标的优化问题。利用拉格朗日乘数法,提出用于优化电网总福利的分布式负载调度算法,可以准确计算用电器最佳耗电量,有效提高电网总福利。提出一种以电价信息为参照的储能设备充电速率调整策略,在有效提高电网总福利的同时减少了能源浪费。全文共6章,图54幅,表14个,参考文献169篇。
二、IEEE 802.11 MAC层协议解析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、IEEE 802.11 MAC层协议解析（论文提纲范文）
（1）可见光组网的管控技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 可见光组网 |
| 1.1.2 可见光组网的管控技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 可见光通信 |
| 1.2.2 可见光组网 |
| 1.2.3 组网的多路访问控制协议 |
| 1.2.4 组网的网络管理及拓扑发现 |
| 1.3 论文主要工作及创新点 |
| 1.3.1 双向可见光组网及其多路访问控制协议 |
| 1.3.2 应用于双向可见光组网的拓扑发现机制 |
| 1.3.3 基于web的可见光组网网络管理系统 |
| 1.4 论文的结构层次安排 |
| 第二章 双向可见光组网及其多路访问控制协议 |
| 2.1 双向可见光组网的系统设计 |
| 2.1.1 拓扑结构选择 |
| 2.1.2 系统架构设计 |
| 2.1.3 MAC层功能模块设计 |
| 2.2 基于时隙的双向可见光组网多路访问控制协议设计 |
| 2.2.1 多路访问控制协议分析 |
| 2.2.2 基于时隙的多路访问控制协议的方案设计 |
| 2.2.3 关键参数设计 |
| 2.3 仿真分析与实验验证 |
| 2.3.1 仿真分析 |
| 2.3.2 实验验证 |
| 2.3.3 结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 应用于双向可见光组网的拓扑发现机制 |
| 3.1 大规模双向可见光组网系统的拓扑设计 |
| 3.2 应用于组网系统的拓扑发现机制设计 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 OMNeT++仿真原理 |
| 3.3.2 仿真场景与参数配置 |
| 3.3.3 评估指标的定义与计算 |
| 3.3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于web的可见光组网网络管理系统 |
| 4.1 网管技术原理分析 |
| 4.2 可见光组网网管系统的需求分析 |
| 4.3 基于web的网管系统的方案设计 |
| 4.3.1 整体架构设计 |
| 4.3.2 功能模块设计 |
| 4.3.3 数据库表设计 |
| 4.4 基于web的网管系统的功能实现 |
| 4.4.1 开发工具 |
| 4.4.2 功能实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 论文总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 缩略词索引 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间获得的科研成果目录 |
（2）基于DSRC的车辆主动式安全通信性能分析与资源分配（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作与贡献 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 基本安全消息广播性能分析 |
| 2.1 系统描述和基本假设 |
| 2.1.1 系统描述 |
| 2.1.2 基本假设 |
| 2.2 平均服务时间计算 |
| 2.2.1 退避过程数学模型 |
| 2.2.2 平均时间间隙 |
| 2.2.3 平均服务时间 |
| 2.3 网络性能指标 |
| 2.3.1 数据包递交率 |
| 2.3.2 数据包延迟 |
| 2.3.3 数据包接收率 |
| 2.4 模型验证与分析 |
| 2.4.1 仿真场景与参数设定 |
| 2.4.2 仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多类型安全消息广播性能分析 |
| 3.1 系统描述与基本假设 |
| 3.1.1 接入协议 |
| 3.1.2 半马尔可夫过程 |
| 3.1.3 高速公路环境模型 |
| 3.1.4 系统假设 |
| 3.2 分析模型 |
| 3.2.1 整体模型 |
| 3.2.2 退避过程数学模型 |
| 3.2.3 平均服务时间计算 |
| 3.2.4 定点迭代算法 |
| 3.3 网络性能指标 |
| 3.3.1 数据包延迟 |
| 3.3.2 数据包递交率 |
| 3.3.3 数据包接收率 |
| 3.4 模型验证与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 车辆队列中基本安全消息传输速率分配优化 |
| 4.1 背景介绍与系统模型 |
| 4.1.1 车辆队列 |
| 4.1.2 接入协议 |
| 4.1.3 系统模型 |
| 4.1.4 网络效用函数最大化问题 |
| 4.2 网络性能指标 |
| 4.2.1 干扰范围和干扰源数量 |
| 4.2.2 数据包延迟 |
| 4.3 交通性能指标 |
| 4.3.1 交通安全先决条件 |
| 4.3.2 交通流量 |
| 4.4 传输速率分配优化 |
| 4.4.1 网络效用函数 |
| 4.4.2 集中式优化问题 |
| 4.5 仿真实验与验证 |
| 4.5.1 模型验证 |
| 4.5.2 性能评估 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 认知车联网频谱感知算法研究 |
| 5.1 问题描述与系统模型 |
| 5.1.1 问题描述 |
| 5.1.2 闭环功率控制 |
| 5.2 基于最大特征值的多天线频谱感知算法 |
| 5.2.1 最大特征值检测原理 |
| 5.2.2 阈值和虚警率 |
| 5.3 基于中继的本地频谱感知算法 |
| 5.3.1 检测器工作原理 |
| 5.3.2 检测器设计 |
| 5.4 基于中继的协作频谱感知算法 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）分布式多跳自组网可靠传输关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 分布式无线多跳自组网简介 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 无线网络协议可靠传输机制研究现状 |
| 1.2.2 无线多跳自组网可靠传输机制研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 组织结构 |
| 2 基于TDMA的分布式无线多跳自组网MAC层协议 |
| 2.1 网络结构和帧结构 |
| 2.2 控制消息类型 |
| 2.3 DSCH选举接入机制 |
| 2.4 握手预约机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 点对点单跳可靠传输机制性能建模及设计 |
| 3.1 数据和确认资源一比一绑定机制 |
| 3.1.1 握手调度时延分析 |
| 3.1.2 数据消息发送等待时延分析 |
| 3.1.3 数据消息传输时延分析 |
| 3.1.4 点对点时延和资源效率参数分析 |
| 3.2 数据和确认资源多比一绑定机制 |
| 3.2.1 握手调度时延分析 |
| 3.2.2 数据消息发送等待时延分析 |
| 3.2.3 数据消息传输时延分析 |
| 3.2.4 点对点时延和资源效率参数分析 |
| 3.3 数据和确认资源多比多绑定机制 |
| 3.3.1 握手调度时延分析 |
| 3.3.2 数据消息发送等待时延分析 |
| 3.3.3 数据消息传输时延分析 |
| 3.3.4 点对点时延和资源效率参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 端对端多跳可靠传输机制性能建模及设计 |
| 4.1 单跳场景可靠传输调度机制对比分析 |
| 4.2 多跳场景可靠传输调度机制 |
| 4.2.1 握手调度时延分析 |
| 4.2.2 数据消息发送等待时延分析 |
| 4.2.3 数据消息传输时延分析 |
| 4.2.4 端对端时延和资源效率分析 |
| 4.3 控制消息多传设计优化方案 |
| 4.4 数据消息HARQ设计优化方案 |
| 4.4.1 前向纠错编码方案对比选择 |
| 4.4.2 自动请求重传方案 |
| 4.5 回复确认消息设计优化方案 |
| 4.6 端对端多跳灵活调度算法 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 软件平台仿真实现验证 |
| 5.1 VSP软件仿真验证平台搭建 |
| 5.2 点对点单跳可靠传输调度机制实现 |
| 5.2.1 SD1A1信令交互流程 |
| 5.2.2 SDKA1信令交互流程 |
| 5.2.3 SDNAN仿真验证 |
| 5.3 端对端多跳可靠传输调度机制实现 |
| 5.3.1 MDNAN-2信令交互流程 |
| 5.3.2 MDNAN-3仿真验证 |
| 5.4 本章小节 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）ZigBee多信道网络控制系统的调度方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究与发展现状 |
| 1.2.1 网络控制系统的研究现状 |
| 1.2.2 ZigBee工业无线技术发展现状 |
| 1.2.3 多信道技术研究现状 |
| 1.3 涉及到的重点考虑问题 |
| 1.3.1 实时性问题 |
| 1.3.2 网络规模问题 |
| 1.3.3 网络健康诊断及容错问题 |
| 1.4 拟解决的关键问题和技术特色 |
| 1.5 本文主要工作和内容安排 |
| 第2章 相关技术基础 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 无线短距离通信比较 |
| 2.3 ZigBee网络拓扑结构 |
| 2.3.1 ZigBee网络设备 |
| 2.3.2 ZigBee组网方式 |
| 2.4 ZigBee多信道网络 |
| 2.4.1 ZigBee协议栈基础 |
| 2.4.2 ZigBee多信道技术 |
| 2.5 主从通信技术 |
| 2.6 令牌通信技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 需求分析与方案设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 需求分析 |
| 3.2.1 功能性需求 |
| 3.2.2 非功能性需求 |
| 3.3 基于ZigBee的多信道网络化控制系统设计 |
| 3.4 现场测控节点组簇的簇首节点设计 |
| 3.5 现场测控节点组簇的通信数据封帧和解析 |
| 3.6 网络规模能力计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 现场测控节点组簇的簇首节点硬件设计 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 簇首节点硬件设计框架 |
| 4.3 组簇的簇首节点最小系统电路设计 |
| 4.3.1 组簇的簇首节点微控制器介绍 |
| 4.3.2 组簇的簇首节点核心电路设计 |
| 4.4 簇首节点的ZigBee模块电路设计 |
| 4.5 簇首节点的AD采样电路设计 |
| 4.6 簇首节点的电源电路设计 |
| 4.7 簇首节点的调试接口设计 |
| 4.8 簇首节点PCB板设计与实物验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 多信道网络控制系统的节点软件开发 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 程序设计框架 |
| 5.3 ZigBee通信程序设计 |
| 5.4 参数配置的程序设计 |
| 5.5 关闭轮询消息传播程序设计 |
| 5.6 令牌组簇的程序设计 |
| 5.7 容错机制及健康诊断方案设计 |
| 5.7.1 令牌簇内节点类型故障诊断设计 |
| 5.7.2 令牌簇首节点类型故障诊断设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 实验验证与结果分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 ZigBee通信功能检测 |
| 6.2.1 ZigBee单播通信测试 |
| 6.2.2 ZigBee广播通信测试 |
| 6.2.3 ZigBee单播/广播通信测试 |
| 6.2.4 ZigBee多信道通信测试 |
| 6.3 AD采样功能检测 |
| 6.4 现场测控节点组簇的簇首节点切换目标地址时间检测 |
| 6.4.1 切换目标地址时间检测的ZigBee模块参数配置 |
| 6.4.2 切换目标地址时间测试数据结果 |
| 6.5 现场测控节点组簇的簇首节点切换无线信道时间检测 |
| 6.5.1 切换无线信道时间检测的ZigBee模块参数配置 |
| 6.5.2 切换无线信道时间测试数据结果 |
| 6.6 多信道网络控制系统节点组簇通信测试 |
| 6.7 多信道网络控制系统构建及联调 |
| 6.8 多信道网络系统控制回路功能测试及分析 |
| 6.9 多信道网络控制系统健康诊断功能检测 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间的科研工作及取得的成果 |
| 致谢 |
（5）低轨卫星星间网络MAC层协议设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 小卫星自组织网络 |
| 1.2.2 星间网络多址接入技术 |
| 1.3 本文研究内容及创新点 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 低轨卫星星间网络MAC协议概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 低轨卫星星间网络通信系统 |
| 2.2.1 低轨小卫星移动通信系统 |
| 2.2.2 星间网络通信结构 |
| 2.2.3 星间网络数据链路层架构 |
| 2.3 星间网络MAC协议 |
| 2.3.1 星间网络常用的MAC协议 |
| 2.3.2 影响星间网络MAC协议设计的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 适用于星间网络的动态时隙分配算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题分析 |
| 3.3 星间网络信道接入模型 |
| 3.3.1 接入模型概述 |
| 3.3.2 目标函数和约束条件 |
| 3.4 动态时隙分配算法 |
| 3.4.1 系统吞吐量分析 |
| 3.4.2 系统平均时延分析 |
| 3.4.3 动态时隙分配算法 |
| 3.5 方案仿真与分析 |
| 3.5.1 仿真参数设置 |
| 3.5.2 仿真流程 |
| 3.5.3 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 适用于星间网络的MAC协议设计方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 适用于星间网络的MAC协议设计 |
| 4.2.1 星间网络MAC协议设计分析 |
| 4.2.2 时隙和帧间间隔设计 |
| 4.3 基于ARM的星间网络MAC协议设计方案 |
| 4.3.1 项目开发环境 |
| 4.3.2 整体设计概述 |
| 4.3.3 接口设计 |
| 4.4 星间网络MAC协议软件设计 |
| 4.4.1 MAC协议软件结构 |
| 4.4.2 软件状态机 |
| 4.4.3 上层MAC功能模块 |
| 4.4.4 下层MAC软件部分功能模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 星间网络MAC协议功能验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MAC协议帧传输的实现 |
| 5.2.1 数据帧实现 |
| 5.2.2 信标帧实现 |
| 5.3 MAC协议动态时隙分配算法的实现 |
| 5.4 基本通信功能验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）实时工业以太网协议转换方法设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工业以太网研究现状 |
| 1.2.2 非标准实时以太网主站研究现状 |
| 1.2.3 IEEE802.1AS研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 非标准实时以太网协议转换方案设计 |
| 2.1 方案总体设计 |
| 2.2 网关FPGA实时转发方案开发 |
| 2.2.1 非标准实时以太网实时机制研究 |
| 2.2.2 网关总体方案 |
| 2.2.3 FPGA实时转发机制 |
| 2.3 非标准实时以太网数据帧格式研究 |
| 2.4 上位机组包解析程序的开发 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非标准实时以太网与EtherMAC协议转换方案实现 |
| 3.1 RTEX与EtherMAC协议转换方案实现 |
| 3.1.1 RTEX实时控制网络介绍 |
| 3.1.2 RTEX组包解析功能设计实现 |
| 3.1.3 RTEX网关功能设计实现 |
| 3.2 MⅢ与EtherMAC协议转换方案实现 |
| 3.2.1 MⅢ实时控制网络介绍 |
| 3.2.2 MⅢ组包功能设计实现 |
| 3.2.3 MⅢ网关功能设计实现 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 IEEE802.1AS时钟同步实现 |
| 4.1 IEEE802.1AS介绍 |
| 4.1.1 IEEE802.1AS报文格式 |
| 4.1.2 IEEE802.1AS报文类型 |
| 4.2 本地时钟和时间戳锁存机制 |
| 4.3 最佳主时钟选择实现 |
| 4.4 路径延迟测量的实现 |
| 4.4.1 路径延迟测量状态机 |
| 4.4.2 路径延迟计算 |
| 4.5 时钟同步的实现 |
| 4.5.1 时钟同步状态机 |
| 4.5.2 时钟同步过程实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 试验与分析 |
| 5.1 EtherMAC与RTEX协议转换试验 |
| 5.1.1 试验设备选型 |
| 5.1.2 试验过程及结果分析 |
| 5.2 EtherMAC与MⅢ协议转换试验 |
| 5.2.1 试验设备选型 |
| 5.2.2 试验过程及结果分析 |
| 5.3 IEEE802.1AS时钟同步试验 |
| 5.3.1 试验平台 |
| 5.3.2 试验过程及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 总结 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）车联网中基于TDMA的MAC层协议研究（论文提纲范文）
| 提要 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 车联网研究背景与意义 |
| 1.2 车联网MAC层协议简介 |
| 1.2.1 VANET中基于CSMA/CA的 MAC协议 |
| 1.2.2 VANET中基于TDMA的 MAC协议 |
| 1.2.3 混合机制协议 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容和创新点 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第2章 基于差异功率的MAC协议 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 车辆对态势的感知需求 |
| 2.1.2 预测并消除融合冲突 |
| 2.2 相关工作 |
| 2.2.1 协议对网络密度变化的自适应调整 |
| 2.2.2 协议对融合冲突的处理 |
| 2.3 协议工作机制 |
| 2.3.1 认知区域划分 |
| 2.3.2 功率交替机制 |
| 2.3.3 节点协作机制 |
| 2.3.4 潜在冲突判定 |
| 2.4 性能分析与仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 协作式时隙共享协议 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关工作 |
| 3.3 系统模型 |
| 3.4 协议工作机制 |
| 3.4.1 DNS、INS和RNS维护 |
| 3.4.2 时隙申请 |
| 3.4.3 时隙合并 |
| 3.4.4 数据广播周期调整 |
| 3.4.5 冲突检测 |
| 3.4.6 基于密度的数据广播周期调整 |
| 3.5 性能分析与仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于竞争的报文广播协议 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相关工作 |
| 4.3 协议工作机制 |
| 4.3.1 时隙划分机制 |
| 4.3.2 节点竞争机制 |
| 4.3.3 时间空间协调机制 |
| 4.4 性能分析 |
| 4.5 仿真与结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 紧急事件报文传播协议 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相关工作 |
| 5.3 协议工作机制 |
| 5.3.1 系统模型 |
| 5.3.2 区域竞争分段运行机制 |
| 5.3.3 节点竞争分段运行机制 |
| 5.3.4 协议运行流程 |
| 5.4 性能分析与仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于业务感知的多址接入协议研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及章节安排 |
| 第二章 多址接入协议概述 |
| 2.1 IEEE802.11 MAC层接入协议概述 |
| 2.1.1 访问机制 |
| 2.1.2 接入控制帧格式 |
| 2.1.3 帧间间隔 |
| 2.1.4 CSMA/CA协议原理 |
| 2.1.5 接入模式 |
| 2.2 IEEE802.11 MAC层接入协议仿真 |
| 2.2.1 OMNeT++仿真平台简介 |
| 2.2.2 仿真平台搭建 |
| 2.2.3 性能仿真分析 |
| 2.2.4 应用瓶颈分析 |
| 2.3 TDMA协议 |
| 2.3.1 TDMA协议工作原理 |
| 2.3.2 分布式TDMA协议分类 |
| 2.3.3 TDMA协议研究热点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于业务感知的多址接入协议方案设计 |
| 3.1 业务性质分析和优先级划分 |
| 3.1.1 紧急业务 |
| 3.1.2 实时业务 |
| 3.1.3 非实时业务 |
| 3.1.4 优先级队列 |
| 3.2 三种业务的接入方式设计 |
| 3.2.1 非实时业务 |
| 3.2.2 紧急业务和实时业务 |
| 3.2.3 总体接入设计 |
| 3.3 特殊时隙设计 |
| 3.4 其他设计思路 |
| 3.4.1 仅在CSMA/CA中加入优先级队列 |
| 3.4.2 发送周期统一在时隙开始时刻 |
| 3.4.3 高信道利用率的分布式TDMA协议 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于业务感知的多址接入协议仿真及性能分析 |
| 4.1 仿真平台搭建 |
| 4.1.1 修改本地数据帧结构 |
| 4.1.2 添加优先级队列 |
| 4.1.3 添加分布式TDMA协议 |
| 4.1.4 总体仿真参数 |
| 4.2 单业务仿真及性能分析 |
| 4.2.1 仅存在紧急业务的场景 |
| 4.2.2 仅存在实时业务的场景 |
| 4.2.3 仅存在非实时业务的场景 |
| 4.3 多业务仿真及性能分析 |
| 4.3.1 到达率固定,节点数改变 |
| 4.3.2 节点数固定,到达率改变 |
| 4.4 适用场景分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）面向工业物联网的802.11ah协议RAW分组研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 工业物联网与IEEE802.11ah协议概述 |
| 2.1 工业物联网概述 |
| 2.2 IEEE802.11ah协议简介 |
| 2.3 IEEE802.11ah协议RAW机制 |
| 2.4 NS3网络仿真器 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 IEEE802.11ah协议RAW重分组实现方法 |
| 3.1 IEEE802.11ah协议入网流程 |
| 3.2 标准RAW分组实现方法及其存在的问题 |
| 3.3 AID重分配方法 |
| 3.4 AID分组重分配方法 |
| 3.5 基于伪随机序列的RAW重分组实现方法 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于期望信道时间的RAW重分组方法 |
| 4.1 系统模型 |
| 4.2 基于回归模型的竞争成功概率估计 |
| 4.3 基于期望信道时间的RAW重分组方法 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）面向智能电网业务与应用的无线传感网若干理论方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略语对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 无线传感器网络 |
| 1.1.2 智能电网及其通信网 |
| 1.1.3 无线传感器网络在智能电网通信网中的应用 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 面向智能电网业务的无线传感器信道接入机制研究 |
| 1.2.2 智能电网需求侧响应方案研究 |
| 1.3 论文的主要研究内容和创新点 |
| 1.4 论文的结构 |
| 2 面向HAN区域计量应用的无线传感网理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 HAN网络场景及AMI系统业务分析 |
| 2.2.1 HAN网络场景介绍 |
| 2.2.2 HAN网络中AMI系统业务分析 |
| 2.3 IEEE802.15.4标准及无线传感器工作模式介绍 |
| 2.3.1 IEEE802.15.4标准介绍 |
| 2.3.2 无线传感器工作模式介绍 |
| 2.4 面向智能电网计量应用的无线传感网基本理论模型 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 IEEE802.15.4物理层分析与建模 |
| 2.4.3 IEEE802.15.4MAC层模型 |
| 2.4.4 网络性能分析 |
| 2.5 仿真实验及结果分析 |
| 2.5.1 网络场景设置 |
| 2.5.2 模型合理性验证 |
| 2.5.3 物理层和MAC层参数影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 针对HAN网络的无线传感器节点自适应参数优化算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网络可靠性分析 |
| 3.3 基于等效网络的参数优化算法 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.4.1 网络场景及性能指标设置 |
| 3.4.2 算法性能对比 |
| 3.4.3 NEAPT算法的适用场景 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 针对配电线故障检测与定位的无线传感器信道接入建模研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.2.1 时隙化CSMA/CA机制建模 |
| 4.2.2 关键性能指标 |
| 4.3 针对单次信道空闲检测模式的模型修改 |
| 4.4 一种平均传输时延的近似估算方法 |
| 4.5 仿真实验及结果分析 |
| 4.5.1 网络场景设置 |
| 4.5.2 模型合理性验证 |
| 4.5.3 单次信道空闲检测与双重信道空闲检测性能比较 |
| 4.5.4 关键参数对于网络平均时延的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑用电设备特性的智能电网的需求侧响应优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究背景 |
| 5.3 系统模型与问题构建 |
| 5.3.1 系统模型 |
| 5.3.2 优化问题 |
| 5.4 负载调度优化算法 |
| 5.4.1 用电器最佳用电量计算方法 |
| 5.4.2 分布式负载调度算法 |
| 5.5 仿真实验及结果分析 |
| 5.5.1 实验场景设置 |
| 5.5.2 负载调度算法性能比较 |
| 5.5.3 储能系统的影响分析 |
| 5.5.4 储能系统的最优充电策略 |
| 5.6 结论 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、IEEE 802.11 MAC层协议解析（论文参考文献）
- [1]可见光组网的管控技术研究[D]. 赵静. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于DSRC的车辆主动式安全通信性能分析与资源分配[D]. 胡林. 电子科技大学, 2020(03)
- [3]分布式多跳自组网可靠传输关键技术研究[D]. 周渝川. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]ZigBee多信道网络控制系统的调度方法研究[D]. 郭良振. 西南大学, 2020(01)
- [5]低轨卫星星间网络MAC层协议设计与实现[D]. 李沁洁. 北京邮电大学, 2020(04)
- [6]实时工业以太网协议转换方法设计与实现[D]. 马学斌. 山东大学, 2020(10)
- [7]车联网中基于TDMA的MAC层协议研究[D]. 李树静. 吉林大学, 2020(08)
- [8]基于业务感知的多址接入协议研发[D]. 沈丹丹. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]面向工业物联网的802.11ah协议RAW分组研究[D]. 杨俊秋. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]面向智能电网业务与应用的无线传感网若干理论方法研究[D]. 王一芃. 北京交通大学, 2020(03)
标签：通信论文; 网络传输协议论文; zigbee模块论文; 可见光通信论文; 网络节点论文;