【技术实现步骤摘要】
一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法
本专利技术涉及一种基于CSMA协议的以太网模型设计方法，特别是一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，可用于解决工业以太网通信网络系统由于信道传输冲突、信道空闲未利用等缺陷而引起的工业以太网网络系统的可靠性及实时性下降的问题，为工业以太网通信网络的应用及其理论研究提供基础平台。
技术介绍
以太网(Ethernet)是遵循IEEE802.3标准，可以在光缆和双绞线上传输的网络，也是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，其传输速率有10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s、10Gbit/s四种，能满足以太网快速、实时、可靠的控制要求，在动车组、地铁列车及城轨车辆等实时性要求较高的工业控制领域中得到了广泛的运用。当前以太网主要采用星型和总线型结构，其每个站点都能独立地决定帧的发送，若两个或多个站点同时向总线上发送帧，就会产生介质访问冲突(无信道复用下)，导致所发送的帧都产生碰撞被丢弃。因此，在这种以太网网络中，一个用户数据发送的成功与否，很大程度上取决于发送数据时是否会与其它用户发送的数据产生总线介...
【技术保护点】
1.一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：本专利技术包括工业以太网网络信道传输结构模型、传输协议改进模型及网络数据传输捕获效应模型的建立。以现有的时隙非坚持CSMA协议为主要研究协议，通过对现有协议中时隙的再次分割得到数据传输所需新时隙，同时将捕获效应应用于新协议中，由此建立以太网网络模型，从而对以太网网络传输数据进行传输特性分析。
【技术特征摘要】
1.一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：本发明包括工业以太网网络信道传输结构模型、传输协议改进模型及网络数据传输捕获效应模型的建立。以现有的时隙非坚持CSMA协议为主要研究协议，通过对现有协议中时隙的再次分割得到数据传输所需新时隙，同时将捕获效应应用于新协议中，由此建立以太网网络模型，从而对以太网网络传输数据进行传输特性分析。2.根据权利要求1所述的一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：所述的工业以太网通信网络信道传输结构模型主要考虑了接入点与终端之间的距离所造成的路径损耗，以及由于建筑物与其他障碍物的遮挡所造成的阴影衰落，并对路径损耗与阴影衰落分别建模。3.根据权利要求2所述的一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：接收到的信号功率随着接入点与终端之间的距离增加而单调下降，则称之为路径损耗。同时基于理论和实际测量的传播模型都表明，室内或室外的信道中，平均接收功率(dBm)与发射机和接收机之间的距离的对数成反比，即：4.根据权利要求1所述的一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：所述工业以太网网络传输协议改进模型为了解决原有的时隙非坚持CSMA协议传输数据冲突以及重传的问题，通过采用时隙再分割的方法，建立新的时隙非坚持CSMA协议。由于数据包只能在再分割的时隙开始进行传输，在当前时隙中产生的数据包只能在下一时隙开始进行传输，从而减少数据包碰撞的概率。5.根据权利要求4所述的一种基于时隙非坚持CSMA的以太网模型设计方法，其特征在于：在其中的工业以太网网络传输协议改进模型中，假设数据传输速率为R(bps)，需要传输的数据比特数位为Tt，产生的业务量G为单位时间内新产生的数据包和重传的数据包之和，即(若数据包为0，则G为0)。假设每个数据包包含的信息比特数为T,且在单位时间内成功传输的数据包个数为n，归一化吞吐量S为单位时间内成功传输到接入点的数据包总和，则若无数据包产生，或所有传输数据包由于碰撞被丢弃，则吞吐量Smin＝0；若在所有单位时间内，所有数据包被成功传输，则吞吐量Smax＝1。若负载大于某个门限，平均传输时延将急剧增加。设成功传输数据包个数达到total＝5000时，传输成功的数据包与传输失败的数据包总的传输延迟时间Tw，则平均传输延迟Tdelay为同时，在原时隙非坚持CSMA协议中，时隙长度定...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏志，戚小莎，王晓宇，胡黄水，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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