Ad Hoc网络MAC协议

无线移动Ad Hoc网络(MANET)是一种不依赖任何固定设施的移动无线多跳网络。由于Ad Hoc网络的拓扑结构和资源限制,一个有效和分布式的MAC协议是一个挑战性研究工作。本文分析了典型的Ad Hoc网络MAC协议。然后根据这些协议的设计目标、解决问题的方法进行讨论和性能对比。     

一种基于矿井的WSN自适应MAC协议设计

针对现有矿井监控通信系统在自然灾害发生时,有线通信中断,无法及时得知井下人员信息,现有应急通信系统通信范围没有包括需要救援人员的问题,构建了新型的矿井监控与应急通信网络.系统在有线通信中断时,唤醒部分WSN节点,构成Ethernet-WSN-Ethernet应急通信网络以保证井下人员信息无碍传输.针对矿井监控与应急通信系统需求,设计了一种IS-MAC(Improved S-MAC)协议,设计了带有优先级标志的数据帧和控制帧,引入自适应接入控制机制,以实现不同工作模式自动切换.仿真结果表明,IS-MAC改进协议,与S-MAC相比,降低了能耗,延长了网络生存期,提高了网络吞吐量;可以较好地区分优先级,具有自适应性,能满足系统需求.     

一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议

针对现有IEEE 802.11协议在无线局域网多播应用中存在可靠性差、吞吐性能不佳等诸多缺陷,提出了一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议RAMPNC.该协议采用网络编码组传输模型发送多播数据,使多播接收节点通过对累积的编码帧进行解码操作恢复出所需的原始数据.此外,RAMPNC利用RTS/CTS 握手信号实现信道状态信息交换,并根据多播接收节点反馈的信道信噪比估值动态调整源端的物理层发送速率.通过使用NS-2模拟器评估RAMPNC协议性能,结果显示,该协议在多播吞吐量,平均帧传输延时和帧投递率等方面获得了比已有ELBP和ARSM协议更好的性能.     

基于优先级轮换的ad hoc网络MAC协议

该文提出了新的ad hoc网络媒体访问控制协议,即优先级轮换多址接入（priority rotation multiple aceess,简称PRMA）。该协议适用于单信道半双工电台。通过载波监听,并使用控制分组,PRMA有效地解决了在多跳网中的隐藏终端问题。在不同的访问周期,节点可能具有不同的优先级。为了避免冲突,节点按照优先级,在不同的时间发送分组。理论分析和仿真结果表明．PRMA协议在低负载和高高载时均有转高的吞吐量。     

Ad Hoc 网络动态时隙分配的混合 MAC 协议研究与仿真

针对 Ad Hoc 网络的节点具有移动性,信道具有多跳共享性的特点,提出动态时隙分配的混合媒体接入控制（media access control,MAC）协议,协议包括时隙分配和时隙竞争2个阶段。在时隙分配阶段,采用静态分配和动态调整相结合的方式,在为每个节点分配固有时隙的基础上,将不共享信道的节点时隙动态地分配给通信节点;在时隙竞争阶段,通过在子帧中设置不同优先级,在不参与通信节点的主时隙中,数据传输子帧被分成实时业务竞争阶段和非实时业务竞争阶段,竞争成功的节点在这个时隙传输数据,提高优先业务节点的接入概率。采用 NS2网络模拟软件进行仿真,结果表明,所提混合 MAC 协议提高了系统的分组投递率,降低了实时业务的平均时延,协议能够充分利用信道空间复用性,减少竞争,提高接入效率,适合 Ad Hoc 网络。     

支持Ad-hoc网络中多媒体业务的MAC层协议

本文主要研究在引入一种新的、支持多媒体业务的MAC层协议之后,Ad-hoc网络端到端链路的性能特征.     

基于星上处理的卫星ATM拥塞控制算法

随着卫星通信技术的迅速发展和多媒体通信需求的不断增长,具有星上处理功能的卫星ＡＴＭ（异步传递方式）网络成为未来卫星通信发展的重点。由于ＡＴＭ网络拥塞的发生会极大降低网络性能,因此对拥塞控制的研究是非常有意义的。本文采用状态转移图的方法对闭环优先权标记法的理论模型进行了改进。使之更接近于实际情况。通过理论分析和实际系统仿真,结果显示闭环优先权标记法对于低轨卫星可大大降低高优先权的信元丢失率,并且该方法易于实现,是一种可行的卫星ＡＴＭ拥塞控制方案     

ATM网络中多业务控制模型

ATM网络的智能化管理体现在能够区分不同的业务，并根据用户申请，采用各种业务控制与管理手段。论文讨论了ATM网络中CAC、UPC／NPC、优先级控制是如何有效地保证不同特点的用户共享网络资源的。     

宽带卫星接入网星上控制预测MAC协议研究

对宽带卫星接入网的多址接入控制(MAC)协议进行了研究,提出了一种基于自相似业务流量混沌预测的新型混合动态分配多址接入方案。利用OPNET软件建立了仿真系统,用于比较不同方案的性能。仿真结果表明,在业务流具有自相似特征的前提下,所提出方案具有更优越的性能。同时还证明了通过星上处理实现集中式接入控制的优势。     

基于临近空间通信网络混合业务的MAC协议

在临近空间通信网络中,不同的业务共享带宽有限的无线信道,因此,需要设计一种简单有效的MAC协议,以便在保障业务服务质量的同时提高信道利用率.文中提出了一种用于支持混合业务的临近空间通信网络MAC协议.通过对帧时隙进行最优划分组合、业务分离和业务优先级判断,协议很好地支持了语音、数据和实时变速率(rt-VBR)视频混合业务.仿真结果表明,该协议在保证各种业务服务质量的同时最大信道利用率达到85%.     

无线ATM网基于QoS的MAC层协议

ATM是具有QoS保证的一种传输方式 ,无线ATM作为ATM技术的延伸 ,也应具有QoS保证 .但无线信道资源非常有限 ,且具有时变性、差错率高等特点 ,因此 ,在无线ATM中如何保证QoS是人们非常关注的问题 .文章提出了一种基于QoS的MAC层调度策略和预约模型 ,通过仿真可以看出 ,它可以更好的满足各种不同业务的QoS需求 .     

一种用于水声通信网的多址接入协议

海洋信息获取、环境监测、海岸防御等各种应用都迫切需要研究开发高效可靠的水声通信网.针对水声信道条件恶劣、频带受限的特点,提出了一种基于RTS/CTS的多信道接入协议,该协议利用公用码字进行RTS-CTS交换实现业务信道的预约,提高了网络效率.仿真实验结果表明,该协议具有较好的网络性能.     

一种用于水声通信网的多址接入协议

海洋信息获取、环境监测、海岸防御等各种应用都迫切需要研究开发高效可靠的水声通信网.针对水声信道条件恶劣、频带受限的特点,提出了一种基于RTS/CTS的多信道接入协议,该协议利用公用码字进行RTS-CTS交换实现业务信道的预约,提高了网络效率.仿真实验结果表明,该协议具有较好的网络性能.     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明:LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

一种自适应的无线传感器网络MAC协议

提出了一种自适应的无线传感器网络MAC协议--AMAC.在已有的MAC协议中,节点通常采取周期性休眠以节省能量.但休眠的周期长度是固定的,因此在重载时网络吞吐量下降严重,轻载时又浪费能量.在AMAC中,节点的工作-休眠状态是随网络负载状况自适应变化的.经过理论分析及仿真试验结果显示,与已有的MAC协议相比,AMAC在轻载时能够节省30%的能量,在重载时能够提供两倍的网络吞吐量.     

卫星ATM中的复用自适应随机预约多址协议研究

在多业务卫星网络中,为了设计一种既能最大限度利用信道资源,又能保证各类业务服务质量QoS的多址协议是十分重要的。通过对T．OS（Tiros Operational Satellite）提出的随机自适应多址协议的研究,提出了一种复用自适应随机预约多址协议,其特点是考虑了小孔径终端（VSAT）网络环境下,同一终端存在多路业务的情况。在具体阐述该协议内容的基础上,分析和仿真了该协议的性能。研究结果表明：当信源突发性很强时,该协议可显著减少终端申请的时隙数,从而提高了多址机制的吞吐量而又不影响各种业务的QoS。     

一种自适应的无线传感网媒体接入控制协议

为了提升无线传感器网络在动态负载下的性能,提出了一种双阈值流量自适应的异步媒体接入控制(AX MAC)协议.该协议基于前导序列侦听技术,在发送频闪前导序列过程中插入握手机制,使得平均前导序列长度缩短为节点侦听间隔的1/2;同时提出一种双阈值的网络流量判决机制,使得节点能够自适应调整其侦听间隔.建立了基于Markov链的协议模型,并分析了协议阈值对节点调节侦听间隔的影响.仿真结果表明,AX MAC能够显著地减小动态负载下的网络延时;通过选择合适的阈值,能够达到较好的能耗和延时平衡.
     

基于节点剩余能量的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于节点剩余能量的MAC(REA-MAC)协议用于无线传感器网络.该协议改进了SMAC的竞争退避机制,考虑了节点的剩余能量来动态选择竞争退避时间,让剩余能量大的节点获得接入信道的优先权,从而使全网负载均衡,延长网络生存期.同时,它采用了自适应占空比调整的方法来适应网络流量的变化,减小了同步帧的开销.仿真结果表明,REA-MAC比SMAC减小了79%的冲突次数,延长了17%的网络生存期并且正确接收到的数据包增加了51%.     

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.     

一种面向实时业务的Ad Hoc网络MAC协议

为降低Ad Hoc网络中实时业务的端到端时延,提出了基于802.11 DCF的改进协议.协议采用3种机制降低实时业务的时延:面向路径的连续转发机制将RTS中的转发信息携带在ACK中发送,给实时业务提供较高的接入优先级;标签交换机制使得中间节点可以在MAC层获取转发信息,加快了实时业务数据包的转发速度;重传控制机制减少了无效传输的超时数据包.仿真结果表明,在重负载条件下,改进协议中实时业务的时延比802.11 DCF有大幅度的下降,网络吞吐量也有所提高.