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载波侦听无线网络

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:404

标签:

摘要: 载波侦听无线网络是以这样的方式设计的:一个节点能侦听到来自一个确定发送机的载波的距离是不同的 ,且大于接收机将要接收的来自同一发送机的数据包的距离,这一特性是载波侦听无线网络特有的◇另外, 从一个发送机出来的载波能被侦听到的范围要大于这个发送机能引起干扰的范围。为了说明这些不同点,以 n节点以及三种不同类型的链路进行互连建立无线网络模型。假如仅仅在一段时间内节点j有数据包要发送给 节点j,节点f与

载波侦听无线网络是以这样的方式设计的:一个节点能侦听到来自一个确定发送机的载波的距离是不同的 ,且大于接收机将要接收的来自同一发送机的数据包的距离,这一特性是载波侦听无线网络特有的◇另外, 从一个发送机出来的载波能被侦听到的范围要大于这个发送机能引起干扰的范围。为了说明这些不同点,以 n节点以及三种不同类型的链路进行互连建立无线网络模型。假如仅仅在一段时间内节点j有数据包要发送给 节点j,节点f与节点∫有一条通信链路。假如仅仅以为目的节点,在时间上,如果在节点'处与来自节点 犭的数据包重叠的任何一个数据包丢失,那么节点讠与节点j间有一个干扰链路。  我们就可以说丢失的数据包与来自节点i的数据包传输冲突了。最后,假如节点i的一个传输阻止节点j开 始一个新的传输,节点j就会与节点`建立一个侦听链路,即是节点i约束节点j。以gc=(n,lc),gl=( n,ll)和gs=(n,ls)分别表示通信图、干扰图和侦听图,其中lc,ll.和ls表示边集(即链路)。通信 图为有向图,而干扰图和侦听图为无向图。假设节点犭与节点`有一条通信链路,那么节点犭和j之间也会 有工条干扰链路。类似地,如果有一条干扰链路则必有一条侦听链路,反之则不然。也即是,l1∈ls,:g1 是gs的生成子图。任何节点当其发送数据时都存在-个与其自身的干扰链路和侦听链路,因为无论何时,一 个节点发送数据时不可能同时接收数据或者开始另外一个数据的发送。如图1的没有隐藏节点的无线网络中,节点9与 节点10有-条通信链路,从而它们之间同时存在着干扰链路和侦听链路。节点lo与节点13有一条干扰链路, 从而它们之间存在着侦听链路。最后,节点9与13只存在着侦听链路。一个节点与其自身的链路图中没有画 出。每一条侦听链路及其路径延迟是构成分离节点时的传播延迟、无线收发器的转换(往返)时间以及侦听 延迟的主要因素。链接犭`的路径延迟用r矽来表示,因为侦听图是无向的,所以tij=tji。路径延迟可进 一步满足两个条件:tij〉0和tik+tki〉tij,其中ik,kj,ij∈ls
图1 没有隐藏节点的无线网络  不妨设,t=max(tij)。集合ni(i)和集合ns(i)分别表示干扰图和侦听图中i的邻居节点(包含i) 。在图1中,ni(10)={9,lo,11,12,13}和ns(9)={7,8,9,10,11,12,13{。对于通信链路ij, 节点集ni(j)∩[n—ns(i)]是来自ij的隐藏节点集,即是节点j的干扰邻居节点但不是节点i的帧听邻 居节点。在这一节点集中的节点将不会侦听到从节点i到节点j的正在传输的数据包,而有可能开始发送自己 的数据包,从而在节点,处发生冲突。在一个无隐藏节点的无线网络中,对每个ij∈lc,我们有ni(j)∈ns (i)。图1中的网络没有隐藏节点。然而,公共无线信道可重复使用。例如,从节点9到节点8的数据包传输 可以与从节点5到节点7的数据包传输共存,而不会发生冲突。在一个无线网络中,如果gi=gs,从而构成一 个完全图,我们可以称之为“无线局域网”。在无线局域网中,所有节点能侦听到其他节点的数据传输。 ieee 802.11标准的csma/ca协议定义了三种帧间间隔,即tshort,tmed(tmed≥2t+tshort)和tlong(tlong≥ 2t+tmed)。如果一个准各传输数据包的节点在一个长为莎tlong的长帧间间隔内感知到信道是空闲的,这 个节点就会立即发送它的数据包,否则,这个节点就会等待直到条件满足,并进人退避状态。  同样地,如果一个节点的数据包经历了c次连续冲突,这个节点就会进入退避状态。在该模式中,节点从 均匀分布于0到min{32x2c-1,255}之间的时隙s中任意选择一个,然后设置一个具有初始值为s×tslot时间单元的计时器,其中tslot(tslot≥2t)为时隙长 度。只有当节点感知到信道空闲时间大于tlong时间单元时,计时器开始递减,在媒介繁忙的情况下,计时 器被冻结,一旦计时器变为零时,节点就会立刻发送(或重新发送)数据包。一个节点通过正面确认机制来 确定其数据包发送是否成功,成功接收到数据包的节点会在一个间隔为tshot。吐的时间内发田一个成功接 收数据包的确认小数据包。  bb竞争是为载波侦听无线网络的实时业务提供qos保证而开发的mac机制。这里所提到的实时应用主要考虑 会话的长时间内或多或少地周期性接人公共信道的语音和视频业务。这些应用最重要的性能要求是受限的端 到端延迟,也就意味着在mac层要有受限的数据包延迟。这就是bb竞争要达到的目标。实时节点在一段长为 tmed的媒介帧间间隔之后就开始竞争接人信道,而不是要等到一个被数据节点使用的长为tlong的长帧间间 隔之后才开始竞争。因而,一组实时节点较数据节点拥有更高的
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67