IEEE802.11b的媒体访问机制

IEEE802.11b采用无线方式传输信息，而无线方式传输与有线方式传输相比，具有较大的复杂性，所以其MAC（媒体访问控制）机制也更加复杂。论文在较为深入的对IEEE801.11b协议研读后，比较详细地阐述了IEEE802.11b的媒体访问机制-CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）机制，以及在CSMA/CA基础上的两种具体实现控制方式-DCF（分布式）控制方式和PCF（点协调式）控制方式，同时还简要探讨了MAC层的差错控制问题。     

速率可调的无线局域网的设计和实现

未来的无线局域网将要支持一系列宽频谱的设备,这些设备可以根据不同的通信特征运行不同的应用,所以不同的设备需要有不同的峰值传输速率,只要这些传输速率能够确保数据的传送控制在一个可以接受的时延之内,我们称这种类型的网络为速率可调的无线局域网。本文首先提出了速率可调的无线局域网的体系结构,然后根据这个体系结构搭建了一个硬件测试平台,最后利用搭建的测试平台对网络性能进行了评估。测试结果表明速率可调的无线局域网能够以较小的开销而获得可扩展的系统吞吐量。     

浅析DSSS通信系统及其SystemView仿真

研究了扩频通信的理论基础,重点研究了DSSS通信的基本原理,并运用System View软件对整个通信过程进行仿真,给出具体分析。     

带睡眠机制的IEEE 802.15.4 MAC协议性能分析

针对IEEE 802.15.4中的周期性睡眠机制,提出了一种IEEE 802.15.4 MAC协议实时应用中完全基于时隙分析的精确建模方法.该方法把IEEE 802.15.4的睡眠机制以及载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)机制同时纳入考虑,将整个超帧以退避时隙为单位进行划分.通过对2个机制精确到时隙的建模,分析了网络负载以及占空比特别是睡眠机制对能耗、吞吐量及平均服务延迟等网络性能的影响.NS-2仿真结果表明,该模型可准确预测实时应用中IEEE 802.15.4网络性能,且在相同数据率条件下占空比适当的睡眠机制可使得能量消耗以及网络吞吐量达到最优值.     

基于协处理器的无线传感器网络MAC设计

提出了一种基于协处理器的媒介访问控制(MAC)体系结构.将不同MAC协议的信道争用机制映射为协处理器内部的软件程序.其特点是兼容IEEE802.15.4协议,利用可编程协处理器增强MAC的可重用性,能支持自适应睡眠媒介访问挖制(S-MAC)、超时媒介访问控制(T-MAC)等无线传感器网络MAC协议.阐述了基于协处理器实现避免冲突的载波侦听多路访问(CSMA-CA)算法、S-MAC和T-MAC协议的方法.并在此基础上分析了CSMA-CA算法的软件时延.在现场可编程门阵列(FPGA)上实现整个MAC,实际测试结果表明:该MAC支持多协议,数据传输速率达20～250 Kbit/s,适应IEEE802.15.4协议要求.面积仅为30 567个等效门.     

基于优先级策略的跨层优化NPLC CSMA/CA机制

窄带电力线通信(NPLC)物理层和介质访问控制(MAC)层特性是影响NPLC系统整体性能的关键。针对目前NPLC接入机制与应用需求和信道环境相对分离的问题,该文基于NPLC典型工业应用及其物理层和MAC层关键技术特征,提出一种基于优先级策略的跨层优化NPLC载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制。该机制利用动态资源管理(DRM)技术中给出的调制方式和可用子载波信息,对网络节点的退避计数器步长进行动态调整,以充分挖掘信噪比多样性所带来的网络传输速率增益;同时针对典型的NPLC服务业务需求,在跨层CSMA/CA中引入两级优先级调度,使网络中有突发业务到来时高优先级数据包能获得较高的信道接入机会。在实际信道约束下,DRM使物理层的传输包长随机变化,即形成变包长随机传输环境。在该环境下对提出的CSMA/CA机制进行仿真验证。结果表明:该机制能显著提高NPLC系统的传输速率,且跨层步长的调整不会给系统带来任何公平性或丢包率损失;当网络的数据传输规模增大时,高优先级数据包的传输性能可优先得到保障。     

LONWORKS控制网络中的可预测p-CSMA协议

介绍在LONWORKS控制网络体系中,为了提高网络性能,在MAC子层中所采用的与传统Carrier Sense Multiple Access(CSMA)不同的可预测的p-坚持CSMA协议,并详细分析可预测的p-坚持CSMA协议的实现,比较了在不同通信服务下采用该协议,对冲突率和吞吐率的影响.     

认知无线电中基于HMM的动态频谱接入技术

为了降低基于CSMA的频谱接入技术在利用频谱空洞时授权用户和认知用户之间发生冲突的概率,提出了一种基于HMM的动态频谱接入方法。利用HMM预测频谱的状态信息,使认知用户在发现授权用户开始传送数据前退出所占用的频带,避免与授权用户产生冲突,根据预测的信息并利用NC-OFDM调制技术传送数据。仿真结果表明,采用该方法的动态频谱接入系统可以大大地降低用户冲突发生的概率,具有比CSMA系统更好的误码性能。     

混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩

为了在混沌扩频序列未知的情况下实现混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩,提出了一种盲解扩方法。该方法将混沌多进制扩频信号分段,借鉴数据挖掘领域的K均值聚类算法,对分段数据按照最小簇内距离、最大簇间距离的原则分类,通过平均侧影宽度完成对延迟时间和扩频序列数量的估计。对于单用户、窄带干扰以及多用户情况,进行了数值仿真。结果表明:该方法适用于混沌多进制扩频信号的盲解扩问题。     

混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩

为了在混沌扩频序列未知的情况下实现混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩,提出了一种盲解扩方法。该方法将混沌多进制扩频信号分段,借鉴数据挖掘领域的K均值聚类算法,对分段数据按照最小簇内距离、最大簇间距离的原则分类,通过平均侧影宽度完成对延迟时间和扩频序列数量的估计。对于单用户、窄带干扰以及多用户情况,进行了数值仿真。结果表明:该方法适用于混沌多进制扩频信号的盲解扩问题。     

基于优化混沌扩频序列的DS／CDMA系统

混沌序列以其相关性好、对初值敏感、保密性强等特性成为直序码分多（DS／CDMA）系统中性能较好的一种扩频码．为了提高DS／CDMA系统保密性,降低多址干扰,提出了一种优化作为扩频码的混沌序列性能的算法,并将该算法运用于常用的3种混沌序列,比较了优化后的混沌序列应用于DS／CDMA系统中的性能,结果表明,优化后的改进型Chebyshev序列能提供较大的系统容量,抗多址干扰能力强,且系统误码率较低．     

基于延时相乘结构的直扩载波最优检测

针对直接序列扩频信号在通信、导航和雷达等应用中具有低信噪比和低截获概率等特点,给信号侦察带来很大困难,提出了一种基于延时相乘结构的载波信号最佳检测方法。通过推导检测器的输出信噪比,研究了延时、带宽和输出信噪比的关系,得到了最优的参数设置方法。分析表明:在已知部分参数下,延时为零而且匹配滤波时检测器性能最佳;在未知参数条件下,当延时与带宽之积为0.4时,检测器性能达到最佳。在此基础上,分析了检测器的性能,并通过仿真实验验证了提出方法的有效性。     

直接序列扩频超宽带信号分析

介绍了UWB通信的定义，分析了作为UWB信号载体的高斯信号的时频域特性，说明该信号适合于UWB通信系统。推导并分析了DS-UWB信号的功率谱，指出DS-UWB信号的功率谱是由发送脉冲信号的频谱和编码频谱共同决定。并且用计算机进行仿真，证实了伪随机码周期越长．频谱越平坦。     

基于Systemview的扩频通信仿真与分析

文章利用Systemview软件作为平台,对扩频通信中最典型的扩频工作方式———直接序列扩频系统(DSSS)进行了仿真分析;结果表明直扩系统的抗干扰能力远远大于普通的二进制系统,并且随着扩频增益的增大,系统的误码率越小;同时扩频系统性能的好坏很大程度上还取决于扩频码的特性。     

IEEE802.11 DCF及其改进方案性能分析与比较

为进一步改进无线局域网媒体访问控制机制,提高大规模无线局域网的性能,深入研究了IEEE802.11标准的分布式协调功能及两种典型改进方案.与分布式协调功能相比,快速冲突分解机制大幅提高了网络的吞吐量,但网络的时延抖动和公平性却更加恶化;新型自适应DCF机制显著改善了网络的时延抖动和公平性,对网络吞吐量也有所提升.因此,新型自适应DCF机制经进一步完善后,更适用于大规模无线局域网传输多媒体信息.     

应用于IEEE 802.11 DCF中减小冲突的方法

为了提高IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)在网络繁忙时的性能,提出一种减小冲突的方法。该方法是将2个时隙组合起来构成一个超时隙。当一个站点在一个超时隙中发包时,它以q的概率选择第1个时隙发包,以(1-q)的概率选择第2时隙发包;因此,当多个站点同时在一个超时隙中发包时,一部分冲突就被转化为成功的发送或虚拟冲突。仿真结果表明:在存在100个站点的网络中应用该方法可以提高22.6%的吞吐量并将冲突所消耗的能量降低为原来的52.7%。这种方法简单易行,较大幅度提高了DCF的性能。     

应用于IEEE 802.11 DCF中减小冲突的方法

为了提高IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)在网络繁忙时的性能,提出一种减小冲突的方法。该方法是将2个时隙组合起来构成一个超时隙。当一个站点在一个超时隙中发包时,它以q的概率选择第1个时隙发包,以(1-q)的概率选择第2时隙发包。因此,当多个站点同时在一个超时隙中发包时,一部分冲突就被转化为成功的发送或虚拟冲突。仿真结果表明:在存在100个站点的网络中应用该方法可以提高22.6%的吞吐量并将冲突所消耗的能量降低为原来的52.7%。这种方法简单易行,较大幅度提高了DCF的性能。     

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。