自组网信道接入协议分析

本文对自组网信道接入（MAC）协议进行了研究,详细介绍了该协议所面临的问题及解决方法。最后介绍了自组网几种重要的MAC机制。     

面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题，提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先，分析数据帧在无线信道中的传输过程，利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率；其次，提出了一种改进的信道满载阈值计算方法，当信道环境发生变化时能够稳定数据的传输并降低时延；最后，通过依次调整各优先级阈值，维持整体信道处在满载阈值水平，保证了最高优先级队列的高传输成功率与低传输时延，有效地提高了整体蜂群无人机自组网的性能。仿真结果表明：在不同业务量接入的情况下，所提协议能够保持各优先级数据的高传输成功率、低时延和高吞吐量传输，传输成功率比基于业务量统计的多优先级接入协议提升了14.2%,并在最高优先级数据传输成功率、端到端时延以及吞吐量等方面具有较大的优势。     

规模化无线多跳自组网性能建模与协议优化设计

现有的有中心无线多跳自组网一般采用时分双工协议进行调度,但其在超密集大规模场景中的调度时延过大,导致话音、视频等业务的实时性与可靠性难以得到保障.针对这一问题,提出一种大小规模场景都适用的规模化时码分多址协议S-TCDMA,综合考虑信道参数、网络参数、协议参数对业务实时性与可靠性的影响,建立规模化多跳自组网复用干扰与调度时延模型.数值仿真结果表明:相比于时分双工协议,S-TCDMA协议在规模化网络中能够在保障网络可靠性的前提下降低调度时延,提升业务调度的实时性.在此基础上,以最小化调度时延为目标,设计协议参数优化策略,为工程协议的性能优化提供参考.     

蜂群自组网双信道频率分集多址接入协议

提出了一种适于大规模蜂群自组网的双信道频率分集媒质接入控制(DCFD-MAC)协议。信道预约与数据分组传输分别在控制信道(CCH)与业务信道(DCH)进行,避免信道预约与数据传输碰撞,提高信道接入效率。同时,在信道预约过程中完成频道占用信息交互,网络节点自适应选择数据传输频道,实现数据频率分集并发传输,解决了网络隐藏终端与暴露终端问题,提升网络性能。最后,对该协议性能进行了仿真。仿真结果表明,该协议与传统MAC协议相比多址性能明显改善。     

战术移动自组网脆弱性分析与仿真

针对战术移动自组网协议的安全性、脆弱性等问题,分析并仿真出适用于战术移动自组网的攻击方案,增强对敌方战场通信电台的控制能力,造成敌方战场通信指挥系统性能衰减甚至瘫痪.该方案从战术移动自组网的介质访问控制(media access control,MAC)层、内联网层、传输层的协议特征分析,解析战术网络电台在MAC层信道竞争接入、内联网层拓扑更新和传输层传输控制协议(transmission control protocol,TCP)的3次握手机制下存在的协议漏洞,并在NS3网络仿真平台中分层构建不同的攻击模型.该模型在内联网层解决了传统移动自组网中路由黑洞攻击不适用于战术移动自组网的问题,同时在传输层重构了TCP半连接队列机制.对比了攻击前网络性能的变化,仿真结果表明,各层实施的攻击技术都能有效降低战术移动自组网的网络性能,验证了所建攻击模型的合理性.     

一种基于统计的航空自组网多信道忙闲认知算法

传统自组网MAC协议采用载波侦听的方式判断信道忙闲,航空环境中节点分布广,通信距离远,网络拓扑动态变化,载波侦听结果并不准确,且侦听造成传输时延较大,信道利用率降低。结合AR预测,提出一种信道忙闲认知算法LS-AR(L-Step-Revise AR),通过统计过去若干时帧收到的突发个数预测当前时帧收到的突发个数,将多步预测值和真实值的差值作为下个时帧预测的修正,以预测突发个数判断信道忙闲,避免了采用侦听方式造成的时延,提高了信道利用率,为不同优先级分组接入信道提供了较为精确的判断依据。仿真结果显示,该算法对信道负载情况预测的准确率达到90%,满足航空自组网对MAC协议的要求。     

具备Internet接入功能Ad hoc互联网关设计

在分析无线自组网Adhoc接入Internet时存在的地址映射、协议转换等问题基础上 ,提出了一种可连接多个Adhoc网络并具备Internet接入功能的互联网关的设计思想和具体实现方法 ,通过建立演示实验系统验证了这种互联网关的可行性     

无线自组网应用及模拟

通过对无线自组网的定义,列出无线自组网的特点及适用条件.以具体应用场景为例,使用两种不同类型的三个常用的路由协议对无线自组网的性能指标进行仿真分析,结果证明反应式路由对节点移动性具有更好的综合性能.     

一种增大初始竞争窗口的无线自组网退避算法

研究了现有的用于无线自组网的典型退避机制--二进制指数退避,并指出其存在的不足.在此基础上提出一种增大初始竞争窗口的退避算法,以提高节点接入信道的公平性.分析和仿真结果表明,与IEEE802.11采用的退避算法相比,本文提出的算法对网络吞吐量和信道接入公平性等性能指标均有较好的改善.     

一种应用于低轨卫星的APRMA MAC协议

针对低轨卫星通信信道碰撞检测能力弱,时延较长和大业务量的特点,提出一种具有接入控制机制的自适应APRMA MAC协议。通过对信道负载和业务优先级判断来确定不同业务的接入概率函数,并且接入概率在每个时隙中通过更新来动态适应系统资源的变化。该MAC协议确保多个终端合理共享有限的无线资源同时,系统能达到高容量。通过仿真对语音业务丢包概率、数据包平均时延和数据业务吞吐量三个衡量协议性能指标与传统协议进行分析对比,证明了APRMA协议的性能。     

一种结合业务区分的S-MAC协议

针对无线传感器网络中S-MAC协议没有考虑网络的QoS性能问题,提出了一种结合业务区分的S-MAC协议,令优先级不同的节点获得不同的接入信道概率,提高了传感器网络的QoS性能。仿真结果表明,改进后的S-MAC协议提高了网络的QoS性能。     

AODV过程的OPNET仿真实现与研究

自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个支持多跳的临时性的网络自治系统。Ad Hoc网络是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络。本文针对无线自组网路由协议在OPNET 10.5环境下如何实现等问题,在介绍网络仿真软件OPNET 10.5和无线协议AODV原理的基础上,结合采用AODV协议的移动节点实例,详细分析了在此仿真环境中分组递交率、端到端的平均时延、路由协议开销等关键参数的变化形态。     

多预约信息转发的协作信道预约多址接入协议

针对Ad Hoc网络中实时业务在背景业务繁重时信道接入效率低的问题,提出一种邻节点协作转发信道预约信息(CRI)的多址接入协议(M-CCRM).节点在发送数据分组前,选取多条CRI作为其数据开销,在控制该开销不超过预先设定门限的基础上,将这些CRI随分组一起发送;收到数据分组的邻节点提取其携带的CRI,记录下那些自己位于其预约范围内的CRI,避免在这些CRI的预约时段内接入信道.M-CCRM协议扩大了CRI的覆盖范围,解决了由于信道衰落和(或)分组冲突导致的CRI丢失问题,提高了实时业务的信道接入效率.仿真结果表明,当开销门限为0.02时,M-CCRM协议的实时业务发送失败概率比基本信道预约协议和基本协作预约协议分别降低了31％和20％.     

AODV过程的OPNET仿真实现

移动自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个支持多跳的临时性的网络自治系统．Adhoc网络是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络;本文针对性的介绍了无线自组网AODV路由协议在OPNET10．5环境下如何实现问题。     

无线自组织网络MAC协议公平性分析与改进

对MAP不公平性进行了仿真,发现某些节点由于始终检测到信道繁忙而无法接入信道,建立了一个概率模型,分析了MAP不公平性与MAC协议参数之间的定量关系,指出MAP不公平性是由于一个节点同时暴露于多个冲突域中,当多个冲突域进行空分复用时而引起的.利用概率模型进一步分析了节点获得公平性的条件,并以此为基础提出了一种基于竞争窗口调节的公平性改进方案,仿真表明该方法能够有效解决无线自组网络中的MAP不公平性问题.     

AODV（Ad hoc on -demand distance vector routing）下MANETs的开销减少

移动自组网（ MANETs）无集中结构并有着多跳无线链路和高速移动的特点。为这种网络设计有效路由协议颇具挑战性。自组网其中的一种有效按需路由协议是AODV （ Ad hoc on-demand distance vector routing ）。本论文旨在对AODV的局部修复工作进行完善。按需协议在链接失败时根据查询泛洪以发现新的路由。当一个链接失败时,新的路由必须在原有路由附近,如若选择一个相距较远的路由则不能算为有效操作。因此以下论文将对通过限制广播信道接入靠近原有路由的新路由,以减少局部修复时的广播数据包数量的方法进行说明。     

基于Ad hoc模式的网络组播路由协议的分析研究

介绍了Adhoc模式和基于该模式的自组网 ,讨论了自组网的体系结构和特点 ,对目前主要的一些自组网中的组播路由协议ST WIM、CBT WIM和OD FGMP进行了深入的分析研究。     

多速率ad hoc网络的信道忙感知路由协议

为了适应时变的信道条件并获得更好的信道利用率,IEEE 802.11支持多种数据传输速率,但是传统的无线ad hoc网络路由协议不能充分利用多速率,严重制约了网络吞吐量.文章在分析无线媒介接入竞争和冲突退避情况的基础上,提出了一个信道忙感知路由协议(简称CBAR协议);通过跨层设计,利用信道忙率衡量信道的繁忙程度,结合...     

多通道多业务媒体接入控制协议研究

提出了一种优先级控制的多通道多业务随机接入协议,协议将信息分组按照优先级高低顺序从空闲信道中随机选择信道发送,理论分析和仿真实验表明,该协议能提高系统资源利用率,并优先为高优先级业务提供服务,是一种有效的多通道多业务MAC协议。     

无线传感网中一种基于多信道节能机制

无线传感网是当前物联网技术研究的热点,无线传感网中如何对能耗进行控制以延长网络的生存时间又成为其中最受关注的问题.为了实现能耗的有效控制,通过对能耗模型的研究和建立,研究提出了一种基于多信道无线传感网的节能机制.它基于非坚持CSMA协议,是通过对非坚持CSMA协议中退避过程的控制和对物理层调制阶数的控制来达到控制能耗目的.同时结合多信道无线传感网中可使用多个信道的特点,建立的节能机制加入可用信道数量来共同分析和处理.最后仿真试验验证了文中提出的机制具有提升能耗效率的效果.