一种IEEE802.11中慢启动递减的竞争窗口控制算法

本文在研究现有的无线局域网802.11MAC层拥塞控制的基础上,提出了一种增强的拥塞控制性能的算法称为“慢启动递减算法”(SSDS:Slow-StartDecreaseScheme)。该算法通过修改802.11的MAC层中的DCF(DistributeCoordinationFunction)子协议,改善了IEEE802.11无线局域网在拥塞情况下的性能,提高了网络吞吐量。文中通过仿真对算法进行了分析和研究。

IEEE802.15.4的CC2530无线数据收发设计

基于TI公司的CC2530实现了IEEE 802.15.4(ZigBee)的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)协议;在分析CSMA-CA算法的基础上,重点讨论了片内集成的命令选通/CSMA-CA处理器的工作机制,同时组建了一个小型星状网络。测试结果表明,在节点通信范围内,节点收发的成功率和正确率均达到了100%。

IEEE802.11s的MAC协议相关研究

首先简要介绍IEEE802.11s协议出现的背景、802.11s协议Mesh媒体接入协调功能组件需要解决的问题;针对802.11s的MAC协议中分布式QoS业务管理、Mesh节点上本地业务和转发业务的处理、信道化问题,以及隐藏终端和暴露终端问题分别进行讨论。期望文章对读者了解802.11s任务组的职能、特别是802.11s的MAC协议的几个关键问题有所帮助。

S-MAC与IEEE802.15.4的MAC层信道利用效率研究

提出一种计算MAC层信道利用效率的方法,从成帧效率、信道共享效率和冲突避免三个方面建立模型,对无线传感网络MAC层应用协议S-MAC和IEEE802.15.4进行计算分析,并将此两种协议的信道利用效率与IEEE802.11的信道利用效率进行对比,结合软件仿真说明S-MAC与IEEE802.15.4两种协议的适用范围.

基于SDL的IEEE802.11MAC协议设计与实现

针对IEEE802.11MAC协议层固化于专用芯片难以改动的问题,采用形式化的协议开发方法,使用SDL语言的图形化描述方法对协议进行模块化和层次化的设计,实现了一个开放式IEEE802.11 MAC层协议,满足了高速移动场合下的宽带无线通信对MAC层进行优化修改的需求。使用SDL开发工具,对其进行了语法语义分析及仿真,结果表明,设计的SDL系统状态逻辑正确,实现了IEEE802.11MAC层功能。

IEEE802.16j MAC层性能评估

文章第一次在基于新的OFDMA框架结构和新的隧道传输技术(tunnel)的基础上评估802.16j的MAC层性能。尽管利用隧道传输已经在802.16j标准中定义了,但是我们找到了一个方法使得隧道的利用能够满足每个业务的QoS要求并且获得更高的MAC效率。不同参数之间的影响,例如MAC的帧大小,MAC协议数据单元(MPDU)的大小,QoS和业务数都在文章分析的范围中。文章的实验结果表明,如要提升效率,标准定义的5种QoS应分为5个不同业务组,并包括在每个中继站(RS)的5个隧道中。文章的结果还表明,逐跳(hop by hop)的隧道比端到端(end to end)的隧道有更好的性能。

随机接入移动无线传感器网络快速组网媒体访问控制

基于非时隙CSMA/CA随机接入机制的IEEE802.15.4MAC协议组网耗时过长,不能满足自组网实时通信应用需求。针对这一问题,分析了MAC组网流程中各步骤所耗时间,提出一种新的快速组网策略,采用预分配信道,将关联过程从间接传输简化为直接传输,改进CSMA/CA冲突避免机制以减少冲突。仿真实验和现场测试结果均表明,与IEEE 802.15.4协议相比,提出的快速组网策略使得信道冲突降低,组网时间更快,更符合实时通信需求。

基于802.11的多信道MAC协议性能分析

为了改善无线网络中信道带宽的利用率,提高网络的吞吐量性能,已有研究提出了采用多信道MAC协议的方法,将单个信道分割成控制子信道和数据子信道进行联合使用.针对基于802.11DCF的该类型MAC协议,采用离散Markov链对DCF的退避机制进行建模分析,研究了多信道下两种MAC机制的饱和吞吐量性能与信道带宽分配比例的关系,分析了网络节点数、数据分组大小和DCF竞争窗口等对优化多信道带宽分配的影响,并将多信道MAC机制下的网络性能与单信道MAC机制进行了对比.分析和仿真结果表明,采用优化的信道带宽分配,多信道的MAC机制可以一定程度上提高网络的吞吐量性能.但是,当允许控制帧以最大信道速率传输时,多信道MAC机制吞吐量性能并不比单信道MAC机制好.

基于IEEE 802.15.4协议的虚拟仪器的设计与实现

利用虚拟仪器技术,设计并实现了一套基于IEEE 802.15.4协议的无线传感器网络分析仪.采用MVC设计模式将系统软件模块的用户交互界面与业务逻辑处理分离开来,提高了应用程序的可扩展性,实现了数据帧解析,实时显示网络拓扑结构等功能.为了处理来自串口的缓冲数据,提高处理质量,使用了一种基于自适应线程池技术的数据处理方法.实践应用结果表明,该套分析仪器已经满足了系统设计的需求,对无线传感器网络的理论和应用研究具有一定意义.

基于ZigBee协议的温室无线传感网络的构架

通过对新型、开放的无线互联技术ZigBee技术的分析,结合传感器技术、ZigBee、IEEE1451.2技术、路由协议,构建了一种以簇状网络为模型的无线传感器网络。分析讨论了基于"温室环境无线监测系统"的无线传感器结构和无线传感器网络的实现。

ZigBee无线网络技术的应用

详细分析了ZigBee技术、IEEE 802.15.4标准及相关应用,讨论了它们的关系和相对其他技术的特点,并对其应用前景进行了分析和展望。还介绍了ZigBee技术结合GPRS技术在工业监测领域中的应用方案。

无线城域网中的关键技术

文章对无线城域网中的服务质量(QoS)实现、正交频分多址(OFDMA)物理层技术与链路自适应技术相结合算法进行了研究。在无线城域网中,IEEE802.16媒体接入控制(MAC)层通过将MAC传输的包映射到业务流,并映射到由连接标识(CID)标识的连接上,通过根据业务流(SF)提供的QoS参数进行调度,保障MAC的QoS特性;链路自适应技术根据无线信道变化,通过不断监测无线链路自适应地调整物理层参数。

面向人体生理信号监测的无线个域网的研究

针对医疗保健领域人体生理监护需要,提出基于IEEE 802.15.4的人体生理信号监测无线个域网(Physio- logical Monitoring-Wireless Personal Area Netwlork,PM-WPAN),在人体范围内采集、传输各种基本生理信号。该低速、低复杂度无线网络具有高可靠性、低成本和低功耗的特点。设计了PM-WPAN传感节点部署、工作频段、拓扑结构、媒体访问模式等相关网络通信机制。通过网络仿真对其吞吐量、延迟和丢包等性能进行了研究,证明该PM- WPAN能够满足生理监护需要。

Zigbee无线网络在馆藏图书温湿度监控系统中的应用

Zigbee是一种能满足低成本、低能耗无线通信技术协议标准,主要应用于近距离无线连接、控制。介绍Zig-bee技术的主要特点,并通过Zigbee传感器无线网络连接将馆藏图书的温湿度信息经射频发射器传送到控制室的接收器模块上,并显示温湿度。能够让管理员在控制室及时了解各房间的温湿度情况及各控制器的运行状态。管理员能够设置各无线节点实现对图书馆的自动和手动温湿度控制。

IEEE 802.15.4标准化协议在ATmega平台上的设计与实现

在基于ATmega的自主设计的硬件平台上,设计并实现了国际标准协议IEEE 802.15.4.在该标准协议的设计和实现中,采用了有限状态机的思想,把标准协议中节点分成了若干状态,状态和状态之间通过触发条件转变,对于IEEE 802.15.4协议,触发条件就是收到不同的帧和上层的相关命令,利用有限状态机思想能有效地把复杂的逻辑处理分离开来,提高了协议的可扩展性.为了能延长节点的生命,提高协议的灵活度,设计并实现了一种基于自适应CAP和CFP的调节和管理方法.实践应用结果表明,该方法有效延长了节点生命,并适合某些特定的上层应用,对IEEE 802.15.4协议的应用研究具有一定意义.

用于多跳无线传感器网络的自适应退让算法

为了解决802.15.4标准MAC层规定的CSMA-CA接入方式的退让算法不能很好地满足动态网络和多跳要求问题,提出了中继数据优先的策略,该策略能更可靠地传递远端节点的信息,以适应突发流量和非突发流量网络.另外还提出了一种新的自适应流量变化且避免第2次冲突的退让算法(AASC),离散M arkov链模型的数值分析和仿真证明新算法在网络节点数目变化时有更高的吞吐量,适应突发量和非突发流量应用,在多跳通信方式下能更多地中继远端节点的数据到目的节点,并同时减少节点的重传次数节省能量.

IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性改进研究

针对VANET环境下标准IEEE 802.11p协议的MAC层对车辆移动性因素支持不足的问题,对IEEE802.11p协议MAC层自适应移动性机制进行了研究。首先,构建了一种VANET通信场景;然后,基于构建的通信场景,分别基于节点邻居数量和节点相对速度提出了一种P持续CSMA/CA机制和一种基于节点相对速度的动态优先级管理机制;最后,基于Veins仿真平台构建了测试场景,并对提出的改进机制进行了仿真测试。测试结果表明,提出的两种机制能够有效增加系统吞吐量,减少丢包数量,降低平均数据传输延迟和平均数据重传次数,显著提升了VANET网络性能。

IEEE 802.11 MAC层中一种减小冲突的方法

为了提高IEEE 802.11 DCF的性能,提出了一种应用于IEEE 802.11 DCF中减小冲突的方法.将2个时隙组合起来构成一个超时隙,站点的倒计数器以超时隙为单位减小,当一个站点在一个超时隙中发包时,它以概率q选择第一个时隙发包,以概率(1-q)选择第二个时隙发包.当多个站点同时在一个超时隙中发包时,仍然存在发包成功的可能,减小了冲突,提高了发包成功的概率.该方法可大大提高网络吞吐量和降低丢包率,并能减小网络中站点数目变化对吞吐量的影响,这种方法简单易行、效率高,较大幅度地提高了DCF的性能.

无线体域网(1)

无线体域网是个人健康信息采集与传输的重要技术手段之一,具有重要现实意义和产业化前景,受到工业界、学术界和标准化组织的广泛关注。另外,IEEE 802.15.6协议标准是目前国际上公认的一款适用于健康信息采集的未来超短距无线体域网协议标准。讲座将分3期对该技术进行介绍:第1期讲述无线体域网的背景、研究动态和技术特征;第2期对无线体域网的频段选取、信道建模、MAC层协议、通信技术和数据处理技术特征进行介绍;第3期介绍无线体域网的节点设计、数据采集和应用场景的相关问题。

基于AT91sam7s64和CC2420的Zigbee节点的设计与实现

在介绍了ZigBee技术和IEEE 802.15.4标准的基础上,分析了ZigBee协议和网络拓扑结构;以AT91sam7s64和CC2420设计了一种通用的ZigBee无线传感器网络节点,并详细分析了各部分的硬件组成。实践表明,节点组成的网络系统性能稳定、功耗低,可广泛应用于信号采集于传输等领域。