一种应用于多跳网络的可调占空比固定时延MAC协议

针对Ad Hoc网络、无线传感器网络等类型的多跳网络中使用传统的基于低占空比的MAC协议会使数据传输的时延随转发节点的增加而变大的问题,提出一种固定时延的MAC协议(FDS-MAC).该协议针对不同跳数的源节点,由汇聚节点通过改变占空比来设置合理的固定时延值并将其放在调度表中,源节点通过改变监听调度表的占空比达到固定时延的目的;当节点跳数较多时,可通过物理分簇配合FDS-MAC有效降低固定时延的值.理论分析和仿真结果表明,该协议可获得合理的固定时延和良好的耗能特性,在很多场景可获应用.     

基于负载均衡与时延约束的AODV协议

为了降低无线网格网(Wireless mesh network,WMN)中节点间的端到端传输时延,该文提出了一种改进的基于负载均衡与时延约束的自组织网络按需距离矢量路由协议(Enhancedrouting protocol on ad hoc on-demand distance vector(AODV)with load balance and delay restriction,BD_AODV)。BD_AODV要求源节点在进行路由请求时,包含对传输时延的要求和节点的负载信息,选择满足传输时延要求的节点转发路由请求至目的节点,目的节点搜集并将每条链路的平均负载反馈给源节点,使其能够据此选择合适的传输路由。网络模拟软件仿真实验表明,BD_AODV有助于保持网络的负载均衡,缩短端到端的传输时延,减少数据包丢失,提高无线网格网的服务质量。     

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.     

拓扑变换时的DSR和TORA路由协议仿真分析

利用OPNET软件仿真,建立有50个节点且一些节点可以移动的Ad hoc网络拓扑,在网络拓扑不变和网络拓扑变化以及网络负载在高、低场景下,仿真分析2种Ad Hoc网络路由协议DSR、TORA在不同场景下对业务量、网络时延和丢包率性能参数的影响.得出在网络拓扑不变,高负载时使用TORA的网络性能比使用DSR协议好,而在网络拓扑变化,低负载时使用DSR协议要好一些.在网络拓扑发生变化时,使用TORA协议FTP的发送量比DSR大的结论.     

采用时分多址的主动式高动态传感器路由协议

提出一种基于移动无线传感器网络(MWSN)的主动式高动态传感器路由(AHDSR)协议.通过简单的跳数度量,使数据朝移动环境中的汇聚节点路由时保持动态和鲁棒.AHDSR协议使用时分多址(TDMA)MAC层保持移动环境中梯度指标,同时,使用盲转发技术将信息以多途径的方式在网络中传递.运用OPNET建模模块进行仿真,并提供一种离散时间仿真器.仿真结果表明:与其他同类方法相比,提出的协议在数据包投递率、平均数据包时延、吞吐量和开销方面的表现更加适合多种移动网络场景.     

MANET中基于能量的改进型AODV协议

针对移动Ad Hoc网络(MANET)中数据传输的稳定性问题,提出一种基于能量的改进型按需距离矢量(AODV)路由协议(AODV-E).在源节点广播的请求路由报文(RREQ)和回复报文(RREP)中增加了节点能量信息,使源节点能够掌握路径中各中间节点的能量,选择一条综合考虑路径长度和能量均衡的最优路径来传输数据,避免节点由于能量消耗过大导致链路断裂,从而影响数据传输的稳定性和时延.通过仿真实验,在不同节点数量和不同节点移动速度场景下,通过投递率(PRD)和整体时延来评估AODV-E和传统AODV协议的性能     

一种适用于Ad hoc网络的基于状态感知的负载均衡路由协议

为解决MANET中网络拥塞导致的网络时延增大和吞吐量下降的问题,提出了一种新的基于信道负荷感知的负载均衡路由协议CLB-DSR(channel load based-dynamic source routing)。该协议中,节点通过监测信道的繁忙比例预测信道的负荷,完成对信道状态的感知,中间节点根据感知的信道状态决定是否允许路由。CLB-DSR协议对网络负载的映射考虑了邻居节点的负荷,对网络状态的描述全面而准确,CLB-DSR路由协议只需监测信道的状态,一定程度上减少了负载信息在网络中传播带来的网络开销。仿真表明,该路由协议在没有增加网络开销的情况下,有效地提高了网络的吞吐量,降低了平均端到端时延。     

间歇性连接移动自组网中自适应喷雾路由协议

针对传统喷雾路由协议缺乏自适应能力的问题,该文提出一种适用于间歇性连接移动自组织网络的可预测自适应种子喷雾(PASS)路由协议.该PASS路由协议在业务源端检查应用层发送时延要求的合理性,并预测路由代价;被授权的中继节点根据当前网络环境动态建立时延与喷雾深度的映射关系.仿真结果表明,该PASS路由协议能在缺乏网络参数的动态网络环境中满足时延约束,是一种有效的低代价时延约束路由协议.     

一种基于令牌的短波网动态TDMA协议设计与仿真

针对短波天波通信数据传输可靠性低的特点,在TDMA(time division multiple address)协议基础上,时隙内部加入令牌机制,设计一种基于令牌的动态TDMA协议(TDMA protocol based on token,TP-TDMA),实现了时隙的动态利用,并克服了HFTP(high frequency token protocol)协议对令牌传递的依赖.提出了令牌发送算法(token send algorithm,TS-ALG)对各节点前一段时间内发送的数据量进行统计,并依据发送的先后顺序加权求和,以此判断节点当前业务量大小.在时隙剩余的情况下,通过TS-ALG算法选定业务较繁忙的节点,以业务繁忙节点地址为目的地址发出令牌,目的节点收到令牌后发送数据至时隙结束.利用OPNET软件建立了TP-TDMA协议仿真模型,并与TDMA协议和HFIP协议作了不同业务量条件下的性能比较.仿真结果证明,TP-TDMA相比TDMA协议和HFTP协议,在信息投递率、吞吐量和平均时延方面具有更优异的性能.     

ROGR:基于定向道路的地理位置路由

地理位置路由协议被广泛应用于车载网络VANETs(vehicle Ad Hoc networks),然而在真实的城市场景中,由于复杂的道路拓扑和车辆移动,网络拓扑呈动态变化,给地理位置路由协议提出了挑战。传统的基于定向节点地理位置路由遭受可达性和可扩展性的折衷问题。为此,提出面向VANETs城市场景基于定向道路的地理位置路由ROGR(road-oriented geographic routing)协议。ROGR协议利用道路数字地图信息,并结合了基于源节点转发和基于接收节点转发机制。在每一跳中,利用数字地图信息和周期的beacon包,源节点计算各路段的权值;并选择具有最大权值的路段作为数据包传输路段,再将该路段上的车辆作为下一跳转发节点的候选节点。然后,这些候选节点利用基于退避时延机制竞争转发数据包。仿真结果表明,提出的ROGR协议具有好的可达性和可扩展性。     

一种短波网MAC协议的设计与分析

首先分析了TDMA协议和HFTP协议2种短波MAC协议的原理,结合2种协议的优缺点,针对短波天波通信数据传输可靠性低的特点,在TDMA协议的基础上设计了一种适应于短波信道的TP-TDMA协议。运用排队理论建立了各协议时延的数学模型,通过解析的方法衡量各因素对时延的影响,并以信道误码率、节点数量、业务量大小为变化条件,对时延进行了仿真比较。结果表明:TP-TDMA协议相比TDMA协议和HFTP协议,在短波信道条件下,随着信道误码率、节点数目及业务量的逐渐增加,TP-TDMA协议都表现出更优异的性能。     

TDMA网络协议的关键技术——时隙同步技术

TDMA（时分多址）网络协议是利用时间的正交性实现信道共享,网内各个站点按照时隙方式工作,不存在发生碰撞才相互竞争问题。TDMA网络是一种同步网络,必须有统一的时间基准,站点的时隙必须与时间基准同步。因此,时隙同步技术是TDMA网络协议的关键技术。     

基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

 为迎接新军事变革下的信息化战争,武器系统平台网络化已成为网络中心战（NCW）的发展趋势,战场无线传感器网络已受到世界各军事强国的重视。时分多址（TDMA）技术将无线信道按时隙分配给不同用户,因其可靠性和稳定性在无线通信领域得到广泛应用。针对战场无线传感器网络通信协议低开销低功耗的要求,分析了TDMA通信协议的原理和实现的难点,结合单片机MSP430F449和无线收发芯片CC2500设计并实现了一种适合战场应用环境的低功耗TDMA通信协议,详细介绍了战场无线传感器网络节点平台的组成和低功耗通信协议软件实现。经过实验验证,该协议运行可靠,扩展性、灵活性好,代码量小,在无数据收发时处于低功耗模式,适合各种低功耗的无线传感器网络应用。     

一种有保证实时通信协议的设计

通过研究实时系统中的报文特点和报文延迟的规律，探讨了有保证实时通信协议的特征，分析了ＭＡＣ层的通信协议在实时通信中的关键作用，据此设计了一种在ＭＡＣ层的有保证实时通信协议——虚拟令牌协议（ＶＴＯＫＥＮ），并与改进型的Ｗｉｎｄｏｗ协议、ＴＤＭＡ协议及令牌协议就报文丢失率与报文生成率的关系进行了模拟对比．模拟对比的结果表明：ＶＴＯＫＥＮ更适合实时通信     

一种用于水声通信网的全动态TDMA协议

为了解决一定应用场合下水声通信网的通信效率和能量节省之间的矛盾,针对特定的网络拓扑结构,提出了一种全动态时隙调度的时分多址MAC协议FD-TDMA.该协议采用了动态往返调度方式、混合回复策略和保守的睡眠机制,网络各节点根据本节点及相邻节点的收发情况和已知的网络拓扑信息,动态并实时地更新自己在接收状态、睡眠状态和等待状态停留的时间,适时地进入自己的发送时隙.通过OPNET仿真表明:FD-TDMA协议与同样带有睡眠和混合回复机制的固定时隙TDMA协议相比,通信效率和能量效用均有显著的提高;并且该协议性能稳定,能适应不同的业务负载和网络规模.     

一种基于可靠预约ALOHA的智能车多车协作通信协议

针对典型交通场景下智能车多车协作的实时性、可靠性及分布式协作的要求,提出了基于可靠预约ALOHA的介质访问层信道接入协议,通过使用动态时分复用信道而提高车间通信的实时性,用预约时隙和广播机制而提高通信的可靠性与分布式特性,并设计了针对车队和超车的多车协作算法.同时,通过实验验证了通信协议及系统的可行性与可靠性.     

A passive optical network based on optical code division multiplexing and time division multiple access technology

A passive optical network （PON） scheme based on optical code division multiplexing （OCDM） for the downstream traffics is proposed and analyzed in detail. In the PON, the downstream traffics are broadcasted by OCDM technology to guarantee the security, while the upstream traffics pass through the same optical fiber by the common time division multiple access （TDMA） technology to decrease the cost. This schemes are denoted as OCDM/TDMA-PON, which can be applied to an optical access network （OAN） with full services on demand, such as Internet protocol, video on demand, tele-presence and high quality audio. The proposed OCDM/TDMA-PON scheme combines advantages of PON, TDMA, and OCDM technology. Simulation results indicate that the designed scheme improves the OAN performance, and enhances flexibility and scalability of the system.     

无线传感器网络中一种基于功率控制的MAC协议

无线传感器网络中,跨层协议的设计已成为研究热点.通过提取网络层和物理层中的一些信息,可以改进MAC(介质访问控制)层协议的设计.针对已有的一些跨层协议进行综合并优化,通过提取网络层的路由信息和物理层的发射功率信息,改进了MAC层TDMA(时分多址)方式下的时隙分配算法.通过更合理的时隙分配以及对每个节点发射功率的控制,使得整个无线传感器网络的能耗降低,寿命延长.从仿真结果可以看出该MAC协议达到了应有的效果.