基本信息
- 項目名稱：
- 一種工業(yè)無線網(wǎng)絡媒體訪問控制方法
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本文提出一種工業(yè)無線網(wǎng)絡媒體訪問控制方法，該方法使用超幀機制，根據(jù)工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)中的周期性通信任務和非周期性通信任務來分配每一個超幀中的競爭期和非競爭期。其兼顧了上層下達的周期性通信任務在數(shù)據(jù)鏈路層中的實時調(diào)度，能夠有效緩解無線技術在工業(yè)環(huán)境中通信質(zhì)量嚴重下降給工業(yè)網(wǎng)絡應用帶來的負面影響。
- 詳細介紹：
- 本論文研究的是一種工業(yè)無線網(wǎng)絡媒體訪問控制方法，該控制方法規(guī)定四種類型幀：信標幀、數(shù)據(jù)幀、應答幀和命令幀；同時，該方法的運行過程包括：協(xié)議會話機制、接入機制、幀間強制等待機制、監(jiān)測信道忙后的退避機制、數(shù)據(jù)重傳機制、包接受重復監(jiān)測機制，以上機制通過有狀態(tài)機將它們集成為一個系統(tǒng)。該方法使用超幀機制，根據(jù)工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)中的周期性通信任務和非周期性通信任務來分配每一個超幀中的競爭期和非競爭期。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：為了有效緩解無線技術在工業(yè)換境中通信質(zhì)量嚴重下降給工業(yè)應用帶來的負面影響。思路：本論文方法使用超幀機制，根據(jù)工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)中周期性通信任務和非周期性通信任務來分配每一個超幀中的競爭期和非競爭期。在競爭訪問期發(fā)送的是非周期性數(shù)據(jù)和前一個非競爭周期沒有成功發(fā)送的周期性數(shù)據(jù)，在非競爭周期期間發(fā)送的數(shù)據(jù)是周期性通信任務。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：把該控制方法與IEEE802.15.4MAC協(xié)議及CSMA/CA協(xié)議在平均延遲和吞吐量等性能指標作比較。當非周期數(shù)據(jù)包大量出現(xiàn)時，該控制方法無論是吞吐量還是在平均延時上都體現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。先進性：本論文研究的方法使用超幀機制，形成混合競爭期和非競爭期的超幀。獨特之處：在競爭訪問期發(fā)送的是非周期性數(shù)據(jù)和前一個非競爭周期沒有成功發(fā)送的周期性數(shù)據(jù)，在非競爭周期期間發(fā)送的數(shù)據(jù)是周期性通信任務。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我們可以把這項技術應用在工業(yè)生產(chǎn)上，這樣就能夠在工業(yè)生產(chǎn)中有效解決通信質(zhì)量不好而帶來的一系列問題，能夠及時有效的降低工業(yè)生產(chǎn)中不必要的浪費，生產(chǎn)所帶來的一些因通信問題而引起的不安全因素等等，可以說在工業(yè)生產(chǎn)中解決了通信質(zhì)量嚴重下降的問題，能給工業(yè)生產(chǎn)所帶來的好處是不勝枚舉的。
學術論文摘要
- 本論文研究的是一種工業(yè)無線網(wǎng)絡媒體訪問控制方法，該控制方法規(guī)定四種類型幀：信標幀、數(shù)據(jù)幀、應答幀和命令幀；同時，該方法的運行過程包括：協(xié)議會話機制、接入機制、幀間強制等待機制、監(jiān)測信道忙后的退避機制、數(shù)據(jù)重傳機制、包接受重復監(jiān)測機制，以上機制通過有狀態(tài)機將它們集成為一個系統(tǒng)。該方法使用超幀機制，根據(jù)工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)中的周期性通信任務和非周期性通信任務來分配每一個超幀中的競爭期和非競爭期。其兼顧了上層下達的周期性通信任務在數(shù)據(jù)鏈路層中的實時調(diào)度，能夠有效緩解無線技術在工業(yè)環(huán)境中通信質(zhì)量嚴重下降給工業(yè)網(wǎng)絡應用帶來的負面影響。
獲獎情況
- 國家知識產(chǎn)權局局受理了我們在2010年9月16日申請的《一種工業(yè)無線網(wǎng)絡媒體訪問控制方法》發(fā)明創(chuàng)造，其申請?zhí)枮椋?01010283362.8。發(fā)文序號為：2010091600449130。根據(jù)《中華人民共和國知識產(chǎn)權法》規(guī)定，由于專利正在受理中，其內(nèi)容不得公開，否則此專利將不予受理。因此，我們的論文尚且不能公開。
鑒定結果
- 2010年9月16日向國家知識產(chǎn)權局提出專利申請，并獲得由國家知識產(chǎn)權局頒發(fā)的專利申請受理通知書，申請?zhí)枮椋?01010283362.8。發(fā)文序號為：2010091600449130。
參考文獻
- 通過對相關文獻進行分析對比，得出如下結論：國內(nèi)已見對基于IEEE 802.15.4標準的WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡技術研究的文獻，但未見改進超幀結構，將其形成混合競爭期和非競爭期狀態(tài)超幀的文獻報道； 在國內(nèi)公開發(fā)表的中文文獻中，已見對基于數(shù)據(jù)優(yōu)先級決定退避算法選擇時間量的研究文獻，但國內(nèi)未見在非競爭期發(fā)送，且實時數(shù)據(jù)僅在非競爭期中未發(fā)送成功時才可能在下一個非競爭期參與競爭的中文文獻報道。
同類課題研究水平概述
- 隨著科學信息技術的高速發(fā)展，工業(yè)無線網(wǎng)絡已經(jīng)成為一種新興的、面向設備間短程的、信息交互的工業(yè)無線通信技術。它有廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現(xiàn)性。 目前，國內(nèi)外數(shù)據(jù)鏈路層中的問題主要可以歸為兩大問題，一是接入問題，二是調(diào)度問題。這也正是媒體訪問控制方法要重點實現(xiàn)的功能。并且，絕大部分媒體訪問控制方法僅考慮了物理層特點，沒有考慮高層，而作為工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)中的一個典型應用——基于無線的工業(yè)網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)，其應用層和數(shù)據(jù)鏈路層聯(lián)系緊密，其通信信息大部分在應用層以事先確定了（生成的調(diào)度時間表中的周期性通信任務）。另外，無線通信在工業(yè)環(huán)境中通信質(zhì)量嚴重下降，這使得現(xiàn)有的媒體訪問控制方法不能較好的滿足工業(yè)無線網(wǎng)絡的應用需求，無線技術在工業(yè)網(wǎng)絡化控制領域應用受阻。 本論文研究的控制方法根據(jù)工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)中上層下達的周期性通信任務和非周期性任務來分配每一個超幀中的競爭期和非競爭期，形成混合競爭期和非競爭期的超幀的無線網(wǎng)絡媒體訪問控制。并且，在競爭訪問期發(fā)送的是非周期性數(shù)據(jù)和前一個非競爭周期（CFP）沒有成功發(fā)送的周期性數(shù)據(jù)，在非競爭周期期間發(fā)送的數(shù)據(jù)是周期性通信任務。該控制方法能有效緩解無線技術在工業(yè)環(huán)境中通信質(zhì)量嚴重下降給工業(yè)網(wǎng)絡應用帶來的負面影響。
