一种无线传感器网络中基于信道可靠性的多信道MAC协议

为了满足资源受限的无线传感器网络对于高带宽的需求,提出了一种基于信道可靠性的多信道媒体访问控制(MAC)协议RB MAC.引入了一种新的控制包结构和数据信道协商机制,提出了可发送信道列表和可接收信道列表的概念.为了从候选信道中选择最可靠的数据信道,将信道的可靠性问题抽象为博弈论中的多臂匪徒问题,并采用上限信心算法进行求解.仿真结果表明,与已有的动态信道分配方案相比,RB MAC协议的时延、吞吐量和丢包率等性能指标均有所提高,且其抗干扰能力更强.
     

基于信道缩短的UWB信道最小二乘估计

在使用最小二乘算法进行超宽带(UWB)信道估计时,当信道冲激响应的长度大于发送脉冲的帧长度,则在接收端会产生各个脉冲冲激响应之间的相互干扰,影响信道估计的效果.提出使用信道缩短技术,对实际信道的长度进行缩短,估计出缩短信道后再恢复成实际的超宽带信道.仿真实验表明,在信道长度大于脉冲帧长度时,仍然能很好地估计出信道,有效地解决干扰问题.     

基于冲突解决的功率控制MAC协议

功率控制策略可以降低网络能耗,提高信道利用率,然而也会引入更多的隐藏终端,使网络冲突加剧。为了利用功率控制的优势,同时减少网络冲突,文章提出一种应用于无线自组网采用功率控制的介质访问控制(media access control,MAC)协议——反馈功率控制(reactive power control,RPC)协议。在RPC协议中,数据传输过程中的各帧均采用最优发送功率,以降低能耗,提高网络信道利用率,同时,当冲突发生时,协议根据干扰节点是否欲与被干扰节点通信将冲突划分为2类,据此协调节点的数据传输过程,提高网络通信的并行程度,减少数据的重传。仿真实验表明,RPC协议在网络吞吐量方面比SHUSH协议有所提高,同时也减少了网络端到端延迟。     

空基移动自组网中基于TDMA的 令牌时隙MAC协议

为了较好地提高控制信息的利用效率,提出基于时分多址(TDMA)的令牌时隙媒介访问控制(MAC)协议. 该协议采用控制信道与数据信道分离的方法,在控制信道按照网络节点的标号(ID)顺序,动态拥有令牌时隙,及时交换节点信息参数及数据传输请求;在数据传输信道采用预约分配的时隙进行高速数据传输,避免了节点间的传输干扰. 同时采用空分复用TDMA模式,极大地提高了有限信道资源的利用率. 仿真结果表明,设计的MAC协议能够有效地提高网络的吞吐量,满足不同服务质量(QoS)和传输时延的要求.     

一种多信道移动Ad hoc网络功率控制MAC协议

针对现有的多信道功率控制MAC协议（如DCA-PC）存在着控制信道利用率低和节点间采用大功率的通信对小功率通信干扰严重的缺点,提出了一种改进方案——DDCA-PC.DDCA-PC允许采用较低的功率发送控制帧,同时将大功率的通信限定在特定信道上.仿真实验表明,与DCA-PC相比,采用该协议可以在有效提高网络吞吐量的同时,降低能量的消耗.     

基于信道缩短的UWB信道最小二乘估计

在使用最小二乘算法进行超宽带(UWB)信道估计时,当信道冲激响应的长度大于发送脉冲的帧长度,则在接收端会产生各个脉冲冲激响应之间的相互干扰,影响信道估计的效果。提出使用信道缩短技术,对实际信道的长度进行缩短,估计出缩短信道后再恢复成实际的超宽带信道。仿真实验表明,在信道长度大于脉冲帧长度时,仍然能很好地估计出信道,有效地解决干扰问题。     

基于自适应帧聚合机制的无线局域网吞吐量分析

在分析IEEE 802.11n中A-MSDU和A-MPDU两种MAC层帧聚合机制的基础上,针对MAC层帧聚合中子帧必须使用相同调制编码方式以及具有最大帧长限制的问题,引入物理层超帧,并采用自适应帧聚合机制来改善系统的吞吐量性能.推导了有扰信道下采用DCF接入机制时各类帧聚合以及帧分段方式在饱和状态的吞吐量,讨论了网络站...     

无线局域网中一种提供服务质量的自适应算法

IEEE802.11e在信道负载增加和信道性能恶化的情况下为优先级流提供QoS时,系统性能存在不稳定性.针对该问题提出一种新的自适应MAC算法(MEDCF),站点根据网络中的负载情况和信道的误码率自动调整竞争窗口大小、退避时间及数据帧长度.使信道在不同的负载和变化的信道特性下都能够在稳定系统吞吐量的同时,保证不同优先级数据流对QoS的需求.仿真结果验证了算法的有效性.     

一种高吞吐量的无线传感器网络多信道MAC协议

针对工业现场环境下无线传感器网络易受干扰而导致可靠性和吞吐量降低的问题,提出了一种基于单接口的多信道MAC层协议.该协议针对分簇式网络,采用改进的MMSN算法为各簇分配簇内通信基础信道,保证网内任意相邻簇信道互异,避免邻簇间的干扰,并在通信过程中根据实际信道质量和干扰强度动态分配簇内节点的通信信道,在抵御干扰的同时提高了信道的利用率.仿真结果表明,相比传统的MAC协议,该协议能有效提高无线传感器网络的吞吐量和抗干扰性.     

一种新型的高吞吐量路由量度

在期望吞吐量路由量度的基础上,研究路径负载状况和链路干扰范围对路径性能的影响,将介质访问控制子层(Media access control,MAC)接口平均等待队列长度和MAC层向物理层递交数据的速率作为节点负载加入到路由量度中, 提出一种用于无线Mesh网络(Wireless mesh network)的新型路由量度,并将该量度应用于动态源路由协议DSR(Dynamic source routing protocol)协议中;通过仿真实验研究该路由量度中权值系数β的取值对网络性能的影响,并在仿真网络性能β最优时,分析比较期望吞吐量度和新型路由量度在网络吞吐量和数据包端到端延迟方面的性能.仿真结果表明:在数据流量较大、网络负载较大的多射频多信道无线Mesh网络中,新型的路由量度能够提供比期望吞吐量路由量度更准确的链路及路径性能的估计,使得基于该路由量度的路由协议能够选择数据位总传输延迟最小和总节点负载最小的路径,能够避开网络中的繁忙路径和拥塞节点,从而有效地提高网络吞吐量,降低数据包端到端延迟,实现网络的负载平衡.     

新型工业以太网介质访问控制协议

以太网是一种针对商业使用的非确定性网络，不能满足工业控制中的实时性要求.提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议，该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延，而且该协议与现有的以太网介质访问控制协议兼容。描述了协议的工作过程，分析了实时信号的最大发送时延和信道吞吐量特性，理论分析和仿真均证明了该协议是可行和有效的。     

基于隐马尔可夫模型的无线局域网媒体接入控制层入侵检测方法

将无线局域网媒体接入控制(MAC)层字段作为检测入侵的分析对象,提出了基于隐马尔可夫模型(HMM)的无线局域网MAC层入侵检测方法.采用了基于控制台、服务器、代理的3层分布式无线局域网入侵检测框架;基于HMM模型对无线局域网的MAC帧头部进行建模;利用正常的无线局域网络数据对HMM进行训练,并记忆正常系统下的数据包行为.由此,检测发现了出现概率小的数据包或数据包序列,并制定了入侵检测阈值.试验结果表明,所提方法对已有的无线局域网MAC层攻击的误报率和漏报率比较低,并能检测未知攻击.     

无线自组织网络可靠组播MAC协议

为了在无线自组织网络的MAC层中更好地提供可靠组播,在尽量少修改IEEE 802.11协议的原则下提出了一个可靠组播MAC协议RMMP(reliable multicast MAC protocol).首先由源节点组播RRTS(reliable RTS)帧,各接收节点依次回复RCTS(reliable CTS)帧;源节点在收到所有RCTS后,组播N个RDATA(reliable DATA)帧,各接收节点收到第N个要求回复的RDATA帧后依次回复RACK(reliable ACK)帧,然后源节点重传丢失帧.RMMP协议提高了MAC层组播可靠性.最后运用NS-2仿真软件对该协议进行验证,结果表明,RMMP在包投递率、吞吐量性能上都有很大的提高,实现了MAC层可靠组播,其代价是平均端到端时延略大.     

基于WIA-PA工业无线传感器网络的自适应调度型MAC协议

为了让设备快捷、准确地接入网络,同时避免因碰撞而导致网络时延,造成网络中大量带宽和功耗的浪费,提出一种基于WIA-PA(wireless networks for industrial automation-process automation)工业无线传感器网络的调度型媒体访问控制(media access control,MAC)协议。该自适应调度方法通过对WIA-PA超帧结构进行改进,使设备在接入网络的过程中,网络管理器根据网络中数据吞吐量的实时变化情况,自适应地调整超帧结构中各阶段的长度,合理地分配通信资源。测试结果表明,该方法既避免了带宽的浪费,同时也节省了能耗,具有很大的实用价值。     

An IEEE 802.3 Compatible Real Time Medium Access Control with Length-based Priority

IntroductionEthernet has become the most successful LANtechnology today .It is even regarded as the core to conceiveunified data communication systemin the future . However ,due to the non-deterministic essence of CSMA/CD,Ethernetis unsuitable for applications with stringent ti me constrains ,as inindustrial floors , where violation of such requirementswill result in great degradation of system performance oreven make whole systemparalyzed .Determinismproblemhas been studiedinthelast decad…     

CDPD系统MAC协议的DSP实现

ＣＤＰＤ（ 蜂窝数字分组数据）系统是叠加在模拟蜂窝移动电话网上的数据通信系统。为了很好地利用移动信道,ＣＤＰＤ系统有一个功能复杂的ＭＡＣ（ 媒质接入控制） 层。在一片ＤＳＰ（ 数字信号处理器） 芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ 上实现了ＭＡＣ层的功能。介绍了在ＤＳＰ芯片实现该层协议的设计思想和方法     

基于拥塞控制的无线传感网蚁群最优化路由协议

无线传感网络（wireless sensor network,WSN）存在网络拥塞问题,并且网络的拥塞会造成丢包和能量的急剧损耗.针对网络拥塞问题,在高效节能蚁群路由(energy-efficient ant-based routing,EEABR)算法的基础上,提出基于拥塞控制的EEABR路由协议的改进的EEABR(improved EEABR,IEEABR)算法,该算法的核心是利用媒体访问控制（media access control,MAC）层上的包队列长路信息作为衡量拥塞度的标准,并作为寻找最优路径的判据之一.仿真结果表明,该算法具有投递率高和端到端时延小的特点,适合作为WSN的路由协议.     

基于CFB模式的802.11e EDCA网络研究

IEEE 802.11 DCF作为无线局域网介质访问层基本协议未考虑优先级,而IEEE 802.11e EDCA协议在数据竞争接入信道时引入了优先级的概念,不同级别的业务流可采用不同的信道接入参数.EDCA机制允许采用CFB(竞争空闲突发)模式,即站点在整个TXOP持续时间内都能对媒体进行控制,可减少竞争信道的时间.不同的业务流在以上三种MAC接入机制是否能得到服务质量保证是本文要解决的问题.本文比较复杂拓扑结构下DCF,EDCA和EDCA+ CFB三种模式系统的性能,仿真结果证明EDCA+ CFB模式能进一步提高多优先级业务流的服务质量,保证高优先级业务流的吞吐量和丢包率、延迟等性能.     

现场总线控制系统的实时性研究

现场总线控制系统FCS是现代工业控制网络的发展方向,现场总线的媒体控制层(MAC层)在很大程度上决定了网络的实时性和可靠性．在此介绍了LonWorks(Local Operating Networks),CAN(Control Area Networks),FF(Foundation Fieldbus),PROFIBUS(Process Fieldbus)4种现场总线的MAC层实现方式,并对MAC层两大体系：载波监听多路访问(CSMA)和令牌环／令牌总线进行了对比探讨．