Multi-Radio传感器网络MAC协议可靠性的研究

研究了Multi-Radio传感器网络MAC协议的可靠性问题,建立Multi-Radio传感器网络MAC协议可靠性的概率模型,并分了协议的可靠性,同时比较了Multi-Radio传感器网络与现有传感器网络的差别.实验结果表明,对MAC协议可靠性的分析与实验结果相一致,从而验证了本理论分析的正确性.     

用于Ad Hoc网络的按需网状路由协议

Ad Hoc网络中节点移动和网络拥塞都可能造成路由回复包丢失及已建立路由失效,使得源节点不得不再次洪泛RREQ包以重建路由,这在增加网络负载的同时加剧了节点能量、带宽等资源消耗.在综合采用路由侦听和MAC层缓存技术的基础上,联合网络层和媒介访问控制层(medium access control ,MAC)进行跨层设计,提出了按需网状路由协议ODMR(on demand mesh routing ).通过路由回复阶段BRREP包的传递,构建多条到达目的节点的旁路路由来增加协议的鲁棒性,从而降低路由重建频率以提高网络性能.模拟实验表明:该协议能够在不增加网络开销的情况下显著降低网络端到端的时延、路由发现频率以及提高网络吞吐量.     

蜂窝网络中M2M通信上行接入资源分配

蜂窝网络将在未来机器与机器(machine-to-machine, M2M)通信网络中发挥基础性作用,而大量M2M终端的能量有限且补充成本较大,使传统的人与人(H2H)通信资源分配方案无法满足M2M通信需求. 为此,研究了蜂窝网络中M2M设备上行通信时的资源分配问题,针对时分多址和频分多址两种多址接入机制提出了基于休眠模式的动态资源分配算法. 首先,通过基站智能丢包,使负载增益最大化;其次,在网络无休眠时用最小-最大资源分配法来最优化网络寿命;最后,在容许休眠时将剩余能量与休眠模式相联系,分别提出了基站集中式和设备分布式动态资源配置策略,以实现能量均衡消耗.     

基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法

针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)在簇头选举和数据传输过程存在的不足,提出了一种基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法.算法在分簇建立阶段,综合考虑节点剩余能量和簇头到基站距离2种因素对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)分簇的影响,采用了2种因素乘积形式对阈值(n T)进行修正.在数据传输阶段,采用混合路由方式进行数据通信,即比较节点到簇头、基站的距离,当节点距离基站较近时,节点直接与基站进行通信,反之,则通过簇头与基站进行通信.结果表明,考虑剩余能量和距离的混合路由算法的网络性能较为优越,其网络生命周期和基站接收数据包数量较传统LEACH算法都有较大提高.     

解决Ad Hoc网络广播冗余竞争冲突的高效广播算法

针对盲目广播带来的广播风暴问题,提出了一种适用于Ad Hoc网络的跨层模糊逻辑广播算法(cross-layer fuzzy logic broadcasting algorithm,CLFBA).该算法应用跨层设计的方法,在保持原有介质访问控制层(medium access control,MAC)和路由层严格分离的基础上,允许路由层共享MAC的接收信号强度信息.采用模糊控制获得节点重播分组的概率,赋予增加通信面积大的节点和剩余能量高的节点较高的转发概率.CLFBA减少了广播过程中产生的冗余、竞争和冲突,均衡了网络中节点的能量消耗.仿真结果表明,与路由层应用泛洪和概率泛洪算法、MAC层应用IEEE802.11协议相比,CLFBA提高了转播节省率,延长了网络生命周期,降低了平均节点丢包率和平均端对端延迟.     

Ad Hoc网络中一种新的双信道MAC协议及其性能分析

针对多跳ad hoc网络,提出了一种新的应用于媒体接入控制(MAC)层的双信道协议,采用双信道传输以及改进的握手协议和信道预留方法,避免了数据冲突,解决了隐藏终端和暴露终端对数据传输的影响问题,提高了信道利用率.节点根据收到的不同的控制包,在控制信道和数据信道中采取3种不同的预留方法.在数据传输中,隐藏终端能够同时接收数据,暴露终端能够同时发送数据.在高业务量网络中分析了该协议的吞吐量属性,通过与基于RTS/CTS的协议的比较,表明DCMAC协议能提高多跳ad hoc网络的吞吐量.     

PSO结合SA优化算法的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络(WSN)经典分簇协议LEACH的分簇不均匀问题,提出一种融合粒子群优化(PSO)和模拟退火(SA)优化的WSN分簇协议.在分簇阶段考虑4种节点参数:节点距Sink节点的距离、剩余能量、先前成为CH的次数和距其他CH的距离.通过PSO-SA算法对分簇参数进行优化,自适应调整簇头选举阈值中的各项参数值,获得最适合当前环境的分簇结构,从而均衡网络能耗、提高网络寿命.实验结果表明,相比能量感知LEACH-EP协议、SA优化的协议和GA优化的协议,提出的协议在网络寿命和网络延迟方面具有更好的性能.     

隐终端下S-MAC协议性能分析

提出一种隐终端下的S-MAC协议分析模型. 该模型可用于节点MAC层服务延迟和网络吞吐率的性能评估. 分 析结果表明,随着节点负载流量逐渐增大,增加隐终端数目将导致节点更早进入饱和状态,同时MAC层服务延迟显著延 长,网络吞吐率显著下降. 通过ns-2仿真工具测量不同隐终端数下MAC层服务延迟和网络吞吐率,仿真结果与分析结果 吻合,验证了分析模型的正确性.     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制(medium access control,MAC)协议.首先在相邻节点之间运用时分多址(time division multiple access,TDMA)技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点...     

一种冲突最小化的移动Ad-Hoc网络拓扑未知动态TDMA协议

在移动Ad-Hoc 网络中,传统的时分多址接入协议强烈地依赖于网络拓扑的精确信息,因此在移动环境下它们的效率和鲁棒性很容易遭到破坏.该文提出了一种新的基于冲突矢量的拓扑未知冲突避免算法及相应的协议,该算法支持各个节点独自完成随拓扑变化的动态时隙分配自适应,使信道竞争与共享冲突最小化,形成了一种不依赖于详细的网络拓扑信息,以及自适应网络和负载变化的动态TDMA协议.仿真结果显示,相对于传统的拓扑未知TDMA协议,网络规模越大、邻节点数越多或者业务量越大,新协议对网络吞吐量的性能提升就越大.     

IEEE802.11 MAC层协议栈的均衡多线程实现方法

IEEE802.11标准中的媒体接入控制层(MAC)协议栈由包含22个子模块的有限状态机组成.在嵌入式系统的基础上实现802.11MAC层协议栈时,可以有多线程和单线程的设计方法,但它们都难以达到效率均衡的效果.这里提出的均衡多线程的设计方法,兼顾了系统效率和可实现性的要求,获得了良好的效果.仿真实验结果验证了此方法的高效性.     

无线局域网络安全方案及其比较

早期的无线安全措施在无线局域网初期,可用的安全措施很少,早期最基本的安全措施主要是ACL(访问控制列表)和隐藏SSID.每个无线网卡都有唯一的一个物理MAC地址,因此可以通过手工在AP(Ac-cess Point接入点)中设置一组允许访问的MAC地址列表,实现MAC地址过滤.MAC地址过滤属于硬件认证,而不是用户认证.这种方式要求AP中的MAC地址列表必需随时手动更新,一旦用户增加或减少,就要修改MAC地址列表,这样影响网络的扩展能力,而且,MAC地址可以伪造.因此ACL是较低级别的授权认证,只能适合于极小型的网络办公环境.     

基于流量预报的无线传感器网络自适应拥塞控制路由协议

基于按需距离向量路由协议,提出了一种针对无线传感器网络的自适应拥塞控制路由协议,所提出的协议根据时间序列预报算法获得未来时刻的网络流量预报值,并由此判断节点的拥塞程度以便预先采取分流措施,实现对路由的自适应控制. NS2仿真实验表明,该协议有效地提高了网络性能,特别是对网络拥塞和流量均衡的改善较大.     

基于IEEE802.11协议的MAC层协同组播策略

提出一种基于IEEE 802.11协议的MAC(media access control)层协同组播调度策略,利用正确接收数据的组内用户充当临时中继,根据地理位置信息选择优秀的转发节点来协同传输组播数据.分析了所提出的组播策略的中断概率和吞吐量性能,并给出了使用NS2(Network Simulator 2)工具的仿真方法.仿真结果表明,相比于原有的MAC层协议,该策略提升了组播的吞吐量,降低了组播用户的丢包率.     

HFC网数据信息安全方法研究

本文以HFC网络的基本结构、安全隐患,及有线网络的通信协议为基础,详细论述了如何通过更改MAC层的通讯协议,在MAC层加密传送的数据信息以确保HFC网络中上下行数据的通讯安全,具体分析了加密过程中CMTS与CM之间的会话通讯过程,终端身份验证,及密钥的传递,更新与时序同步等问题,同时还提出了HFC网络中数据信息加密的纵向加密层次的思想,并对它的可靠性和性能进行了整体评价。     

一种冲突最小化的移动Ad Hoc网络拓扑未知动态TDMA协议

在移动AdHoc 网络中,传统的时分多址接入协议强烈地依赖于网络拓扑的精确信息,因此在移动环境下它们的效率和鲁棒性很容易遭到破坏该文提出了一种新的基于冲突矢量的拓扑未知冲突避免算法及相应的协议,该算法支持各个节点独自完成随拓扑变化的动态时隙分配自适应,使信道竞争与共享冲突最小化,形成了一种不依赖于详细的网络拓扑信息,以及自适应网络和负载变化的动态TDMA协议仿真结果显示,相对于传统的拓扑未知TDMA协议,网络规模越大、邻节点数越多或者业务量越大,新协议对网络吞吐量的性能提升就越大     

基于免疫聚类和遗传算法的RBF网络设计方法

基于人工免疫机制和遗传算法,提出了一种训练径向基函数(RBF)网络的混合算法.该算法采用了一种可以实现数据聚类的人工免疫机制根据输入数据集合自适应地确定RBF网络隐层中心的数量和初始位置;采用遗传算法训练RBF网络,能够使优化过程趋于全局最优.将该方法用于多用户检测问题的实验结果表明,采用这种混合算法训练的RBF网络结构精简,具有很好的抗多址干扰的性能.     

一种802.11功率控制MAC协议及仿真研究

提出了一种基于IEEE802.11的功率控制MAC(medium access control)协议,在控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效降低隐藏终端和暴露终端之间的干扰,并且在数据接收的同时允许邻节点同时发送信息.通过仿真与802.11MAC协议进行比较,结果表明,在移动自组网中,该功率控制协议能够提高系统的吞吐量性能,而大大减少移动节点的功率消耗,提高节点的能量利用效率,并降低超过93%的系统能耗.     

CDMA媒体接入控制协议分析模型

目前大多数MAC协议(如CDMA/PRMA和CDMA/NC-PRMA等)都是PRMA协议的CDMA版本,以动态预约机制为主要特征,其性能曲线一般通过仿真获得.该文研究支持语音和数据两类业务的包交换多码CD-MA系统,并从理论上进行分析其性能.     

一种基于计算机软件的云网络开放流边界覆盖模型

基于开放流(OpenFlow)提出一种纯软件边界覆盖模型——OPS,利用虚拟交换机进行帧头重写以防止分片和MAC学习问题,同时提出基于主机的VID使用方法来决定数据中心内租户网络的数量.所提模型不需要依赖任何特殊硬件如开放流硬件交换机,能部署在传统电视网络中.实验证明所提模型OPS相对于隧道模型VXLAN拥有更好的性能,同时CPU占用率更低.