本文關(guān)鍵詞：G3協(xié)議MAC層機(jī)制仿真與性能研究

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【摘要】：隨著我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展,電力通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積連年攀升,為了提供更多樣和更高速率的服務(wù),電力線通信技術(shù)的研究面臨巨大挑戰(zhàn)。目前,我國電力線通信的應(yīng)用主要集中在窄帶領(lǐng)域,因此,對窄帶電力線通信技術(shù)的深入研究顯得尤為重要。G3協(xié)議是專為智能電網(wǎng)設(shè)計的全球窄帶電力線通信開放協(xié)議,對G3協(xié)議的研究和仿真對開發(fā)適合我國國情的窄帶電力線通信協(xié)議十分必要。本文主要研究了G3協(xié)議的MAC層機(jī)制,并搭建了協(xié)議仿真系統(tǒng),利用該仿真系統(tǒng)對G3協(xié)議的MAC層機(jī)制進(jìn)行了仿真。首先,本文對G3協(xié)議進(jìn)行了整體介紹,了解了其使用場景和協(xié)議棧模型,研究了其幀格式和原語,并重點分析了MAC層信道接入機(jī)制。然后,對本次仿真所用到的基礎(chǔ)平臺進(jìn)行了詳細(xì)介紹。隨后,從G3協(xié)議MAC層機(jī)制出發(fā),基于離散事件驅(qū)動的程序設(shè)計思想,設(shè)計了相關(guān)事件和接口,完成了G3協(xié)議MAC機(jī)制仿真系統(tǒng)的構(gòu)建,實現(xiàn)了帶優(yōu)先級的MAC層信道接入機(jī)制和多跳數(shù)據(jù)傳輸策略。最后,在驗證了仿真系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上,設(shè)計了多個場景對G3協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、信道利用率,數(shù)據(jù)包的時延和時延抖動進(jìn)行了測量,并對結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計和分析。仿真結(jié)果驗證了所開發(fā)的仿真系統(tǒng)的正確性,并且表明G3協(xié)議的信道接入機(jī)制能夠有效協(xié)調(diào)一個沖突域下各設(shè)備的信道接入,對我國窄帶電力線通信協(xié)議的開發(fā)具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：G3 MAC 電力線 仿真系統(tǒng) 離散事件驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.04
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號對照表12-13
• 縮略語對照表13-17
• 第一章 緒論17-21
• 1.1 研究背景17-19
• 1.2 研究目的和意義19
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排19-21
• 第二章 G3協(xié)議介紹21-51
• 2.1 引言21
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>21-22
• 2.3 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)22-23
• 2.4 物理層23-28
• 2.4.1 概述23-24
• 2.4.2 幀格式24-26
• 2.4.3 原語26-27
• 2.4.4 物理層數(shù)據(jù)處理27-28
• 2.5 MAC子層28-40
• 2.5.1 概述28-29
• 2.5.2 幀格式29-33
• 2.5.3 原語33-34
• 2.5.4 信道接入34-36
• 2.5.5 子載波映射36-37
• 2.5.6 主動信道探測37-39
• 2.5.7 MAC層數(shù)據(jù)處理39-40
• 2.6 ADP子層40-50
• 2.6.1 概述40-41
• 2.6.2 幀格式41-44
• 2.6.3 原語44-45
• 2.6.4 組網(wǎng)45-48
• 2.6.5 路由策略48-50
• 2.6.6 ADP層數(shù)據(jù)處理50
• 2.7 本章小結(jié)50-51
• 第三章 基礎(chǔ)仿真平臺51-65
• 3.1 引言51
• 3.2 仿真平臺的核心機(jī)制51-55
• 3.2.1 事件51-52
• 3.2.2 定時器52-53
• 3.2.3 時間軸53
• 3.2.4 離散事件驅(qū)動原理53-55
• 3.3 仿真平臺基本模型55-56
• 3.4 仿真中的事件流轉(zhuǎn)56-57
• 3.5 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點抽象57-58
• 3.6 仿真中的數(shù)據(jù)處理58-61
• 3.6.1 數(shù)據(jù)產(chǎn)生58-59
• 3.6.2 數(shù)據(jù)封裝59
• 3.6.3 各層PDU數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)59-61
• 3.7 MAC層仿真設(shè)計61
• 3.8 物理層仿真設(shè)計61-62
• 3.8.1 物理層狀態(tài)檢測模擬61
• 3.8.2 物理層事件處理61-62
• 3.9 鏈路仿真設(shè)計62-63
• 3.9.1 沖突域模擬62
• 3.9.2 拓?fù)淠M62-63
• 3.10 本章小結(jié)63-65
• 第四章 G3協(xié)議MAC層機(jī)制仿真系統(tǒng)65-73
• 4.1 引言65
• 4.2 仿真系統(tǒng)框架搭建65-68
• 4.2.1 協(xié)議相關(guān)結(jié)構(gòu)體65-67
• 4.2.2 定時器設(shè)置67
• 4.2.3 事件定義67-68
• 4.3 帶優(yōu)先級的信道接入機(jī)制仿真68-71
• 4.3.1 業(yè)務(wù)流產(chǎn)生68
• 4.3.2 事件處理68-71
• 4.4 多跳數(shù)據(jù)傳輸仿真71-72
• 4.4.1 多跳傳輸實現(xiàn)71
• 4.4.2 事件處理71-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 仿真結(jié)果和性能分析73-101
• 5.1 引言73
• 5.2 協(xié)議性能及影響性能的因素73-75
• 5.2.1 協(xié)議的性能指標(biāo)73-74
• 5.2.2 影響性能指標(biāo)的因素74-75
• 5.3 仿真參數(shù)設(shè)計75-77
• 5.4 吞吐量和信道利用率的測量和分析77-88
• 5.4.1 理論分析77-78
• 5.4.2 網(wǎng)狀拓?fù)湎峦掏铝亢托诺览寐实臏y量和分析78-84
• 5.4.3 星型拓?fù)湎峦掏铝亢托诺览寐实臏y量和分析84-87
• 5.4.4 小結(jié)87-88
• 5.5 時延和時延抖動的測量和分析88-100
• 5.5.1 理論分析88-89
• 5.5.2 網(wǎng)狀拓?fù)湎碌臅r延和時延抖動89-95
• 5.5.3 星型拓?fù)湎碌臅r延和時延抖動95-100
• 5.5.4 小結(jié)100
• 5.6 本章小結(jié)100-101
• 第六章 工作總結(jié)和展望101-103
• 參考文獻(xiàn)103-105
• 致謝105-107
• 作者簡介107-108

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：776066