THO-MAC:一种两跳优化的低延迟低功耗无线传感器网络介质访问控制协议

功耗与延迟是无线传感器网络介质访问控制协议设计首要考虑的两个问题。提出了一种新的传感器网络低延迟、低功耗、接收节点初始化异步介质访问控制协议——THO-MAC协议。通过准确预测接收节点的唤醒时间,THO-MAC协议调度发送节点侦听信道,从而减少发送节点空闲侦听能量浪费。THOMAC协议在发送节点两跳转发节点集中选择使报文两跳转发延迟最小的转发节点,从而降低报文传输延迟。使用NS2模拟器对THO-MAC协议进行了详细模拟。模拟结果显示,与RI-MAC和Any-MAC协议相比,THOMAC协议可以减少35.5%和18%的报文传输延迟,同时节省23.5%和15.5%的节点功耗。

新型工业以太网介质访问控制协议

以太网是一种针对商业使用的非确定性网络 ,不能满足工业控制中的实时性要求 .提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议 ,该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延 ,而且该协议与现有的以太网介质访问控制协议兼容 .描述了协议的工作过程 ,分析了实时信号的最大发送时延和信道吞吐量特性 。

新型实时以太网介质访问控制协议的仿真实现

OPNET是一个功能强大的网络建模和仿真工具,在通信协议的设计、优化和评估中得到广泛的应用。本文以一种新型的实时以太网介质访问控制协议的仿真为例,介绍总线型协议建模方法,详细描述了OPNET的建模仿真过程。系统中,网络模型由节点和信道构成,节点模型描述节点的行为,由互连的模块组成,而模块的功能是由状态转移图来表示。文章介绍了节点模型和信道模型的构造,并且以介质访问控制模块为例详细描述了模块的有限状态机实现。最后通过仿真验证了协议的正确性和有效性。

控制网络中常用介质访问控制协议的比较

响应时间和时延的确定性对控制网络是至关重要的。结合控制网络的确定性，从协议的体系结构出发，分析了几种常见的控制网络介质访问控制协议，讨论在网络重载情形下它们各自的优缺点。

基于进化博弈论的水声传感器网络介质访问控制协议

为降低水声传感器网络低带宽、高延迟的特性对介质访问控制(MAC)层性能的影响,提出一种基于进化博弈论的MAC协议。该协议中,每个传感器节点可以采用空间复用和时间复用两种策略,并利用复制动力学方程得到进化稳定策略,达到进化稳定均衡,提高信道利用率和数据传输效率,进而实现MAC协议的性能优化。仿真实验结果表明,与传统的水声传感器网络MAC协议相比,基于进化博弈论的MAC协议可以提高网络吞吐量以及数据包发送成功率。

水声通信网络介质访问控制协议的设计与仿真

采用OPNET平台对水声通信网络节点模型与介质访问控制协议进行了设计与实现,并重点研究建立了基于忙时间改进网络分配向量帧冲突处理机制的水声通信网络协议——UMACAW。同时建立并测试了包含1个主节点与4个传感器节点的水声通信网络。仿真结果表明,MAC层采用UMACAW协议能更好地克服冲突,减少节点间端对端传输延时,从而获得更高水声通信网络的吞吐量。

基于海底采集多路访问-清除发送协议的水声通信介质访问控制协议(英文)

介质访问控制(MAC)协议是水声通信网络中的关键技术,由于水声信道的可用带宽有限、多径效应严重、长延迟等特性,使得水声通信网络中的MAC设计存在诸多难题.无线通信网络中的MAC协议设计通常没有考虑延迟效应,而采用这种方法来设计水声通信网络的MAC协议,其性能将大大降低.为了克服上述问题,基于MAC协议中的海底采集多路访问(FAMA)协议,提出了适用于水声通信网络的时隙FAMA-清除发送(CTS)协议,该协议为CTS包分配了单独的时隙.同时,还提出了一种能量优化方法来传输数据.该算法不仅能够增加水声通信网络的吞吐量,减少数据包的碰撞而且能够降低能量消耗,并且该算法能够有效的将载波侦听与发射和接收数据前的协商结合在一起.实验结果表明,与时隙碰撞避免多址接入(MACA)协议和FAMA-非持久请求发送(FAMA-NTR)协议相比,本文提出的算法更有效.

非均匀分布多跳网络通信节点介质访问控制

在非均匀分布多跳网络中,需要对通信节点进行介质访问控制设计,提高网络通信节点的吞吐性和安全性。传统方法采用多路复用器输出端口信号检测方法进行非均匀分布多跳网络通信节点的介质访问控制,产生强烈的信道畸变,节点的通信控制性能不好。提出一种基于协同调度的混合协议激振算法的非均匀分布多跳网络通信节点介质访问控制方法。将非均匀分布多跳网络通信节点分簇模型的服务器网络接收端和发送端数据的信息熵作为信道传递向量函数,构建协同调度混合协议服务器模型,求得非均匀分布多跳网络时延扩展与信道特性测量均衡后的频谱,可以有效提高信息传输的保真度。仿真结果表明,采用该算法可以有效提高对多跳网络的通信节点介质访问控制性能,提高了通信节点的吞吐性能,降低重复传输次数,保证非均匀分布多跳网络通信的安全性和保真性。

基于事件优先级的网络介质访问控制协议

针对如何延长智能雷场网络生存期的问题,提出了一种基于事件优先级的网络介质访问控制协议。该协议改进了网络介质访问控制层的基础结构以及设定时隙算法,具有短延迟的实时性、信道占用分级的竞争性和节能性等特点。仿真结果表明:该协议既能保证在发现事件发生的情况下第一时间做出准确反应,同时也能保证无事件发生时区域监测模式下的网络运行在低能耗状态下,延长网络生存期。

太赫兹局域网介质访问控制层协议

为了实现基于太赫兹(THz)技术的超高速无线局域网的组网和通信,提出了一种采用星形网络结构和TDMA-CSMA混合接入机制的太赫兹超高速无线局域网介质访问控制(MAC)接入协议—MAC-T协议。该接入协议从组网机制、接入机制、参数设置等方面进行了详细的研究设计,从而在理论上保障和促进在太赫兹无线局域网中实现10 Gbps以上的超高速通信。

水声通信网络中的MACA-C介质访问控制协议

介质访问控制协议(Medium Access Control,MAC)是水声通信网络中的一种关键技术。与陆地无线通信系统使用无线电波有所不同,水声通信网络依靠水声进行通信。由于水声信道的传播时延长、可用带宽有限,使得设计适合于水声通信网络的MAC协议面临诸多困难。然而,水声信道的长传播时延特性允许在水声信道中同时发送多个数据包,利用该特性,基于MACA协议,本文提出了一种适用于水声通信网络的介质访问控制协议,MACA-C协议。通过将发射数据包和控制包结合在一起,本文提出的协议能够克服水声信道长传输时延的问题。仿真结果表明,MACA-C协议能够提高信道使用率,获得较高且稳定的吞吐量,降低端到端的延迟,并且保持较低的碰撞率。

基于介质访问控制的智能建筑工业以太网协议设计

针对现有智能建筑局域网协议不能满足服务质量需要的问题,提出了一种基于介质访问控制协议的智能建筑工业以太网设计方案。分析了实时帧的最大等待时间,运用OPNET软件构建了智能建筑无线局域网的仿真模型。仿真结果证明,本方案具有更好的性能,能够较好地解决现有智能建筑工业存在的问题。

一种基于CDMA的无线ATM介质访问控制协议

提出了一种基于 CDMA的介质访问控制协议 ,通过较少的基站控制能支持话音 /数据等实时和非实时业务的传输并保证各自的服务质量要求。仿真表明协议能在各种条件下获得很好的性能并可以作为无线

集中式无线局域网分离介质访问控制的CCMP设计

针对临时密钥完整性协议(TKIP)潜在的安全缺陷,提出了一种新的可有效提高无线网络安全性的现场可编程门阵列(FPGA)的计数器模式和密码分组链接消息认证模式协议(CCMP)的设计方案。研究了CCMP的机密性原理,分析表明CCMP比TKIP提供了更为安全的保障。在已有的集中式无线局域网(WLAN)分离介质访问控制(MAC)架构下,给出了CCMP模块的实现方法和电路结构。分析比较了现有的4种高级加密标准(AES)实现方案的运行性能,测试结果表明该实现方案能提供更高的加密性能,提高了无线网络的机密性。

基于分布式时隙调度协议的战术互联网媒体访问控制技术

在分析现有移动无线网络TDMA时隙调度问题的基础上,根据战术互联网骨干网拓扑与业务需求,结合跳频电台的特点,提出了一种新的动态分布式TDMA时隙调度协议(DTSP),能够适应不同业务需求,支持单播、广播和组播。DTSP协议以无冲突的预留提高系统吞吐量,以渐增方式适应动态拓扑变化,动态调整的开销较小。最后,以DTSP时隙单播预留协议为例,进行了详细分析和复杂度计算。

无线光局域网介质访问自适应控制

现有访问控制方法无法有效提升数据传输效率、降低冲突发生概率,丢包率高,为此研究无线光局域网介质访问自适应控制方法。设计介质访问控制协议,根据该协议将访问传输数据分成握手阶段和传输数据包阶段。根据无线光局域网络中站已待定的传输尝试率和传输站的帧,构建自适应控制的MAC算法,计算获得网络访问的吞吐量。依据计算结果通过改进ABOTMAC算法,使用时隙利用率得出传输信道冲突的有效估测,实现访问自适应控制。实验结果表明,所提方法的丢包率始终低于20%,且数据传输效率最高值达到了57%,明显优于传统方法,说明该方法能够加强数据传输效率,具有耗时短和控制效果较好的优点。

一种高效低时延的宽带电力线通信网多跳MAC协议

针对IEEE1901.1宽带电力线通信媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议涉及到信标时隙利用不充分和控制开销过大等问题,提出了一种高效低时延的宽带电力线通信网多跳MAC协议(Efficient and Low Delay Multi-hop MAC,ELDM-MAC)。采用基于节点层级号的信标时隙分配机制,根据邻居表和时隙分配信息计算能够提前进入到载波监听多路访问时隙(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)的时间,减少了信标时隙的浪费,提高了信道利用率;同时采用基于拓扑信息的信标帧高效广播机制,删除不大于自身层级号的节点和大于且在两跳范围内的非子孙节点的时隙分配信息,降低了网络控制开销。仿真结果表明,ELDM-MAC协议在信道利用率、平均时延和控制开销等方面都优于IEEE1901.1 MAC协议,更适用于宽带电力线通信网络的实际应用场景。

车载自组网中基于车辆密度的多跳广播协议

在车载自组网中,介质访问控制协议(MAC)的转发效率直接影响了数据消息的多跳广播传输性能。现有方法通常在每跳覆盖范围内选择最远节点来承担转发任务,通过降低转发次数实现快速多跳广播覆盖。然而,通过仿真实验和模型分析,当车辆密度变大时,现有方法导致信道竞争的接入延时剧增。因此,提出了一种基于IEEE802.11p协议的多跳广播协议VDF,根据车辆密度自适应地选择转发节点。事故预警和在线游戏2种典型应用仿真实验结果表明VDF降低了全网广播消息的覆盖延时,同时取得了信道冲突程度和多跳覆盖速度的合理折中。

基于CSMA/CD协议的局域网控制器

介绍了82588局域网控制器的结构、功能及冲突检测算法的实现。

分层信标驱动的无线Mesh网多播差错控制协议

针对无线Mesh网现有媒体访问控制(MAC)层协议在多跳多播方面缺乏可靠性保障且效率较低的问题,在无线局域网MAC层的信标帧驱动协议(BLBP)的基础上,提出了一种基于BLBP的无线Mesh网MAC层多播协议(Layer-BLBP).按照每一跳将一次多播分成若干层,每一子层有一个Leader来完成确认帧的反馈,Layer-BLBP利用出错帧/确认帧的反馈及碰撞来保障多播的可靠性,通过分层协调方法来提高多播的效率.理论分析和仿真实验结果表明:Layer-BLBP在无线Mesh网下可使多跳多播可靠完成,在节点差错率大于10%的情况下,比BLBP和原有MAC层协议的传输性能提高了10%以上.