基于包的细粒度信道接入机制改进

为了解决大规模Ad Hoc战术通信网络由于拓扑结构变化剧烈、节点移动速度迅速带来的包与包之间的冲突碰撞问题,对基于优先级概率统计的媒体访问控制协议(Statistic Priority based Multi Access, SPMA)的退避机制进行深入研究,提出一种结合MAC层的细粒度信道接入机制,该机制在信道负载统计以及接入机制这两方面提出了改进,该协议改变了传统的在物理层上统计信道负载的方式,并将控制信道负载的单位细粒度化.借助OMNeT++仿真软件对该模型进行系统仿真.仿真结果表明,改进后的信道接入机制能够使得整个网络的退避过程能够保持更高的信道利用率,有助于提升整个网络的吞吐量.     

以太网CSMA/CD性能分析

以太网CSMA/CD性能分析的方法很多,但都缺乏较准确地反映系统的性能.本文利用排队论的思想,但又独立于排队模型,从信道的工作状态出发,建立了以太网CSMA/CD信道利用率与站点和帧关系的数学模型,通过仿真分析了以太网CSMA/CD协议的性能.仿真表明所建模型是有效的.     

利用MIMO系统多包接收能力的Ad hoc网络MAC协议

传统的分布式Ad hoc 网络的单信道媒体接入控制(MAC)协议在同一时刻一跳范围内只能允许一对节点通信,导致网络的冲突严重、吞吐量小和接入时延较大.为此,文中利用MIMO系统的多包接收能力,设计了一种新的分布式Ad hoc网络MAC协议,该协议利用二进制退避和共享退避机制进行信道预约和共享,在单信道自由竞争的Ad hoc网络中实现了多点对点的通信,大幅度提高了网络吞吐量.文中还推导了该协议的网络归一化饱和吞吐量的数学模型.理论分析和仿真实验证明,新协议的网络吞吐量比利用分层空时编码(BLAST)的CSMA/CA(k)协议有了较大的提高.     

802.11协议在Ad hoc网络中的应用研究

Ad hoc网络MAC（媒体接入控制）协议的研究主要是基于802．11协议,但是802．11协议并非专为多跳网络而设计,因此在实际应用中存在TCP传输不稳定性以及节点信道接入的不公平性问题。文中提出通过调整TCP滑动窗口参数,解决Ad hoc网络中TCP传榆的稳定性;通过改进802．11协议的竞争窗口机制,解决节点信道接入的公平性。仿真结果表明,上述改进措施可以有效提高802．11协议在Ad hoc网络中的应用性能。     

一种基于NS2的多信道网络模型的建立和性能检测

作为目前主流的网络仿真软件,NS2 (Network Simulator v2)虽然具备很强大的网络仿真功能,却不支持多信道多接口模型,难以有效进行基于多信道物理层的媒体接入控制层(MAC) 以及网络层等高层协议的仿真以及吞吐量和网络延迟的测试.这就给从事多信道ad hoc网络和认知无线电网络协议研究的学者和科研人员利用NS2进行仿真造成了困难.提出一种方案,对NS2的无线节点的底层模块进行修改,使之能够支持多信道多接口的物理层模型,并且能够进行高层协议的仿真和性能测试.最后将建立一个运行AODV路由协议的无线网络场景进行仿真,对该方案有效性进行验证,并与单信道网络性能进行了对比.     

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.     

基于多信道接入协议的改进研究

为了解决隐藏终端和暴露终端的问题,在多信道接入协议(MCMP,Multi-Channel MAC Protocol)基础上,提出了改进的多信道接入协议(IMCMP,Improved MCMP),并在NS2(Network Simulator2)下,对单信道及多信道MAJC协议进行了仿真实验.仿真结果表明:多信道MAC协...     

OMNINET网络存取协议

本文从信道利用率的角度对各种用于总线型局部网络的存取协议进行了分析比较,论证了OMNINET网络采用的载波监听多址存取并带有碰撞避免的存取协议(CSMA/CA),是目前效率最高的一种争用信道的方法。同时分析了传输延迟对信道利用率、数据传输速率、传输距离的限制和影响。     

一种中小型无线自组网信道接入协议设计

阐述了目前主流的无线自组网信道接入协议,并针对目前工程应用环境提出了一种改进的无线自组网信道接入协议——信道预约多址接入(CAMA)协议。CAMA协议基于IEEE802.11DCF协议思想,通过对物理信道的动态划分,将控制信道与业务信道相分离,实现了业务数据在业务信道的无冲突发送,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性。     

基于中央预定信令调控的多址接入

提出一个改进的多址接入控制协议,即基于中央预定信令调控的多址接入（centralized reservation signaling based multiple access,CRSMA）。该协议利用了IEEE802.15中所使用的小网络中央控制器（piconet coordinator,PNC）的特点,避免了数据的碰撞, 减少了控制信令的使用并且解决了空信道问题。对该协议进行了仿真分析,把该协议与IEEE802.11中的多址接入控制协议,即载波侦听多址接入/冲突避免（carrier sense multiple access with collision avoidance,CSMA/CA）,以及当前典型的改进方法进行了性能对比。最终的分析和仿真结果可以证明,从获得更高的吞吐量和更好的带宽利用率的角度而言,CRSMA优于CSMA/CA及其大多数改进的方法。     

基于ALOHA多址协议的水声传感器网络仿真研究

在水声信道长时延扩展、强多径干扰、强烈随机时-空-频变等恶劣传输条件下设计水声传感器网络多址协议是一项挑战性极大的任务.本文对ALOHA多址协议下水声传感器网络的性能进行仿真研究,首先利用网络仿真软件Opnet建立了ALOHA水声传感器网络模型,并分析了节点数目、数据包产生的平均间隔、数据包帧长等网络参数对网络性能的影响.仿真实验结果表明:根据负载、节点数等网络参数对数据包帧长进行适当设置,将可优化ALOHA网络的吞吐性能.     

无线传感器网络的能耗分析

针对无线传感器网络能量有限的问题,基于瑞利衰落信道及无线链路,建立了一种跨越物理层与媒质接入层的能耗模型,并针对IEEE 802.11 DCF和时隙ALOHA协议进行了具体的能耗分析.考虑到无线信道的多变特点与信道饱和度的情况,以及用户对信道质量的要求与接入方式,对网络工作过程中的能量消耗进行了理论分析,并对节点平均功耗、净荷能耗率及发送功率与传输速率的变化对能耗的影响进行了仿真.结果表明:给出的能耗模型的理论分析结果与仿真值吻合良好;发送功率与传输速率过大、过小都不利于节约能耗;联合控制更易于降低能耗.     

Ad hoc网络信道接入协议研究

信道接入协议是 Ad hoc网络的关键技术和研究重点 ,在协议研究的过程中发展为 3个研究方向 :竞争接入协议、信道分配协议和混合接入协议。分析了它们各自的优缺点 ,介绍了一些相应的典型协议 ,并在综合各种协议的基础上 ,提出了 1种可行的基于同步的双信道动态分配协议     

一种基于多信道统计的Ad Hoc网络MAC层协议

针对现代战场对新型数据链提高实时精确打击能力,在网络高负载时传输低延时的要求,以Ad Hoc网络为基础,其相应MAC层提出了一种基于多信道优先级统计的算法(PSMC).协议采用将优先级阈值与信道统计作对比的方式,判定数据是否发送.同时采用时槽、信元等机制保障数据发送的可靠性.PSMC协议能够保证数据的成功发送延时维持在极低水平,较好地满足各优先级业务的QoS,尤其对较高优先级的业务提供了实时、安全的保障；较之经典的ALOHA、Slotted ALOHA协议,结果表明PSMC协议可以承载较大的流量负荷,保证较高的吞吐量,甚至在网络超载的情况下,通过截流的方式仍然能够保障整个网络系统继续工作,不至于快速崩溃.     

嵌入式系统中低速组网协议的研究与设计

针对应用于嵌入式系统的低速无线网络开发出一种工作于MAC层的基于信道切换的冲突避免协议(CSMA/ CD-SC).为基于嵌入式系统的某型手持式信息支持设备提供了点对点与点对多点的无线链路协议.围绕嵌入式系统与低速网络提供的单一信道半双工通信这一特殊环境,在碰撞避免、死锁解除、功率控制等方面做了针对性设计,并提出了相应的扩容方案.经仿真及实验表明,该协议能够用较少的开销满足高突发性网络通信的需求.     

一种收方主动的ad hoc信道接入协议研究

ad hoc网络中,接收方主动的信道接入协议在传输数据分组时减少了握手控制分组,对直接冲突、间接冲突和噪声干扰比发送方主动的信道接入协议更具有健壮性,且对往返时间不敏感.针对RIMA-DP协议不能准确预测数据到达时间,文章利用全向天线的广播特性来对协议中的应答ACK控制分组进行改进,使得在传播中下一跳节点能够根据监听到的ACK来预测数据包的到达时间,提高了吞吐量,降低了端到端的延迟.仿真结果表明了该协议的有效性.     

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％.     

认知无线传感器网络中基于网络特性的单天线媒体接入控制协议

提出了一种基于网络特性的单天线媒体接入控制(STNC-MAC)协议用于认知无线传感器网络.该协议能使作为次用户的无线传感器节点有效地对主用户使用信道进行机会接入.STNC-MAC充分考虑了主用户和次用户的网络特性,通过定义数据传输单元和最大信道占用时间,设计出适用于STNC-MAC的数据传输方案和可用信道列表管理机制,克服多信道隐藏终端问题和“盲”状态问题;同时,在不对主用户造成严重干扰的情况下,实现了不同主用户信道利用率的数据信道支持不同长度数据包传输的功能.NS2仿真结果表明,STNC-MAC在吞吐量和平均时延方面比STDCA MAC和原始的IEEE 802.11 MAC更好地提高了网络性能.     

无线传感器网络的能耗性能分析

针对无线传感器网络能量有限的问题,基于瑞利衰落信道模型,建立了一种跨越物理层与媒质接入层的能耗模型,并针对IEEE802.11 DCF和时隙ALOHA协议给出了具体的能耗分析. 考虑到无线信道的多变特点与节点饱和度情况,以及用户对信道质量的要求与接入方式,对网络工作过程中的能量消耗进行了详细的分析架构. 最后给出了节点平均功耗与净荷能耗率的仿真与理论分析结果,并仿真分析了发送功率与传输速率变化对能耗的影响. 结果表明,给出的能耗模型理论分析结果与仿真值非常接近,从而验证了模型的有效性;发送功率与传输速率过大、过小都不利于能耗的节省,联合控制更易于提升能耗性能。     

基于双信道自组织时分多址的MANET组网技术

对于移动自组织网络(MANET),要求在高密度、重负载的场合,协议仍能确保时隙实时地接入信道。为此,本篇在详细论述分布式自组织时分多址(SOTDMA)的基础之上,提出双信道的自组织MAC协议DS-MAC。提出利用最小邻居节点集来解决时隙竞争问题。仿真结果表明,该协议能满足紧急通信的设计需求。