基于ARM平台的电力线通信网络MAC层协议研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyazhou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低压电力线通信网络作为一种新的局域网接入方式,与其它接入方式相比有显著的优点:一方面由于不需要铺设新线所以成本会更低;另一方面更重要的是由于电源插头随处可见,所以几乎可以在任何地方实现网络互联。但是因为电力线信道恶劣的噪声环境和信道特性,实现高速互连的电力线通信网络有很大困难,由于现代数字通信技术的发展,各种先进的调制解调技术(如0FDM)的引入以及现代DSP技术,使得电力线载波通信成为可能。为了能与其它接入方式竞争,电力线网络系统必须提供可靠而高性能的服务质量,处理好共用信道的冲突,合理地分配和再分配信道资源,所以在网络的数据链路层要采用合适的媒质访问控制(MAC)接入协议。 本论文首先讨论了低压电力线上的数据传输特性,根据国内低压电力线通信网络的实测环境,从分析低压电力线的特性入手,以及测得的噪声分布情况,根据实际的电力线网络拓扑结构,建立了电力线网络模型。分析了几种应用广泛的MAC层接入技术,包括AL,0HA协议、载波帧听多址(CSMA)协议、带碰撞检测的CSMA协议(CSMA/CD)。最后针对电力线传输数据所面临的困难和不足,提出了在低压电力线网络的运行中引入一种适合我国的有效的MAC协议一载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。阐述了其中的关键技术:载波侦听机制CSMA/CA、RTS/CTS/Data/ACK四次握手协议、差错恢复机制及基于帧间隔的优先级控制。 在设定了电力线网络所采用的数据帧结构以后,接下来就软件方面提出了MAC协议中网络访问控制方式的整体构架:CSMA/CA协议是一个比较复杂的通信协议,我们按模块化程序设计思想把复杂的MAC协议简化成多个功能相对简单的模块,每个模块实现相对独立的功能,并对其中各功能子模块进行了模块化的软件设计及C代码实现。利用OPNET仿真平台提出了一种电力线实时介质访问协议的仿真框架,通过仿真实验验证了协议是可行和有效的。 对于硬件实现平台,结合本项目实际情况,综合考虑硬件实现的技术要求和成本性能,采用ARM7平台:提出了基于LPC2136微控制器和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的软硬件实现方案:基于嵌入式ARM处理器的μC/OS-Ⅱ的开发环境,操作系统的移植与优化。并根据微控制器LPC2136的功能特点设计了MAC协议设计板主要模块的硬件电路。基本完成了硬件电路设计的初步工作,为进一步的硬件开发奠定了基础。
其他文献
以认知语言学“原型范畴理论”为基础,以日语母语者50名、大连外国语大学日语专业150名学生为对象进行想起实验1和相似性判断实验2,旨在探析母语者和学生有关「本」的范畴构
无刷直流电动机是随着现代科学技术尤其是电力电子技术的发展而出现的一种电机,具有调速性能好、运行效率高且体积小、重量轻等优点,在各个领域有着广阔的应用前景。然而由于传
语言是一种以传递信息为基本功能的符号系统,语言交际是信息传输的一种重要方式,信息传递通畅是建立良好人际传播的基础.人际传播离不开沟通与交流,要做到更有效的沟通,就需
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的猪的一种繁殖障碍与呼吸系统传染病。猪是此病的唯一天然宿主。该病以接触性、高度传染性、高发病率,慢性
摘要:历史课的创新能力是在学生了解基本史实、解释和理解历史现象、分析历史发展过程中形成的。学生创新能力的培养应从发现问题、参与讨论、激发兴趣、营造环境和创设课堂等方面入手。  关键词:初中历史;创新能力;培养;心得  中图分类号:G633.51 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)04-0053  一、在问题中培养学生的创新思维能力  1. 提问设疑,激发学生强烈的求知欲  通
运用人际语用学中的人际和谐管理理论对发生在现实语境中的医生及患者使用缓和语的现象进行研究,通过分析在医患互动会话语境下缓和语的实现方式及其具体的人际语用功能,提出
随着无线通信系统的迅速发展,用于提供高精度本振信号的高速度、宽范围、低噪声和低功耗的频率综合器也变得越来越重要。基于锁相环(PLL)的频率综合器由于其高频率、宽频带、
礼仪是在相对长时间的共同生活和交往中形成的,主要通过风俗、习惯和传统等方式固定下来.礼仪充分反映了一个国家、社会的基本道德风尚,同时,礼仪也是精神文明的重要组成部分
自然世界和人文世界中存在大量的复杂系统,复杂网络系统是其中最重要的一种表现形式,如Internet网络,www网络,计算机网络,E-mail网络等。这些网络的拓扑结构形式有着纷繁复杂的表
韭菜白绢病在保护地韭菜生产中为多发生。种植密度大、通风透光不好发病重。土壤黏重、偏酸,多年重茬,田间病残体多,氮肥施用太多,生长过嫩,肥力不足,耕作粗放,杂草丛生的田