太赫兹无线局域网媒体访问控制协议的优化设计

针对太赫兹无线局域网络,为满足网络中对数据传输性能的要求,提出一种媒体访问控制(medium access control,MAC)层协议超帧结构,在新超帧结构的基础上,进一步提出3种优化机制,分别是自适应动态调整竞争接入时段的长度、合并申请量的免申请预分配时隙和删除冗余控制字段。通过采用OPNET仿真软件,对新提出的优化后的MAC层协议进行了仿真验证,并将仿真结果与现有的能够应用于太赫兹超高速无线网络的高吞吐量低时延MAC(high-throughput low-delay MAC,HLMAC)协议和IEEE 802.15.3c标准协议进行了比较。仿真结果表明,所提的MAC协议相较于HLMAC协议和IEEE 802.15.3c标准协议在网络吞吐量方面的性能得到了约3.45%和11.11%的优化提升,在平均接入时延方面的性能提升了约28%和50%,而在数据帧的传送成功率方面的性能也得到了约3.3%和10.6%的提升效果。

无线传感器网络媒体访问控制协议综述

无线传感器网络作为当前研究的一个热点方向,吸引了众多研究者和机构的注意力。无线传感器网络的受限特点决定了其设计目标有别于其它网络,在其它网络结构中运行良好的协议并不适合于无线传感器网络。因此,许多研究工作通过研究不同应用下的媒体访问控制层特性,提出了一系列协议。总结了相关方面的工作,对主要的协议进行分类比较和分析,并提出了一些值得继续研究的方面。

对IEEE 802.11MAC层协议公平性改进的研究

Ad Hoc网络中基于IEEE 802.11的MAC层协议采用CSMA/CA机制,通过侦听只能获取一跳范围内节点的信息,存在隐终端问题,影响了网络流调度的公平性。文中对IEEE 802.11提出了一种修改方案,该方案通过邻居结点间的信息交换,使网络中每个节点具有其二跳范围内所有结点的信息,以发现网络中的隐终端,提高网络流调度的公平性。对比仿真实验结果表明,修改后的IEEE 802.11与原协议的网络吞吐量基本相当,但具有更好的公平性。

一种融合MAC层拥塞通告的混合网络TCP协议

在研究无线网络媒体接入控制(MAC)层拥塞测度的基础上,提出了一种跨层的显式拥塞通告(ECN)机制,即:当数据包中记录的请求发送(RTS)次数超过给定阈值时,通过ECN向传输控制协议(TCP)源端发送拥塞通告,从而启动TCP拥塞控制。这种跨层设计是对有线网络中基于主动队列管理(AQM)的拥塞控制的有效补充,由此可以得到一种与已有的协议无缝连接的混合网络TCP模型。通过在网络模拟器NS2中构造多流无线局域网和多跳无线/有线混合网络,对所提出的方法进行了仿真,实验结果说明该方法能够提高混合网络的性能,并且具备良好的扩展性。

IEEE802.11 MAC层协议栈的均衡多线程实现方法

IEEE802.11标准中的媒体接入控制层(MAC)协议栈由包含22个子模块的有限状态机组成.在嵌入式系统的基础上实现802.11MAC层协议栈时,可以有多线程和单线程的设计方法,但它们都难以达到效率均衡的效果.这里提出的均衡多线程的设计方法,兼顾了系统效率和可实现性的要求,获得了良好的效果.仿真实验结果验证了此方法的高效性.

一种基于跨层设计的UWB无线Ad hoc网络MAC层协议

运用跨层设计思想和方法研究了超宽带(UWB)无线自组织(Ad hoc)网络媒体访问控制(MAC)层协议的设计,提出了一种可利用 UWB 技术定位性好的优势和实现跨层协作的 MAC 层协议。该协议通过物理层、MAC 层和网络层之间的跨层协作来解决自组织网络单信道无线传输过程中的隐藏终端和暴露终端问题以及网络能量节约问题,以提高网络的性能。仿真实验表明,该协议在平均吞吐量、平均端到端时延以及能量开销等性能指标上,均优于已有的 IEEE802.11和 MACA-BI MAC 协议。该协议的设计思想和方法为下一步的 UWB 无线 Ad hoc 网络研究奠定了理论和实验基础。

自组网中功率控制的MAC协议分析

针对无线自组网中网络资源缺乏的问题 ,在 MAC协议中引入优化控制传输功率的机制 ,可以有效地开发现有资源 ,提高网络性能。本文详细分析了 PCMA协议的思想、机制以及对网络性能的影响 。

矿井无人机车驾驶系统安全关键MAC层通信协议

矿井无人机车驾驶系统作为一种合理的解决方案被广泛应用于矿井生产及运输,但井下环境复杂多变,给机车间的可靠安全通信带来诸多挑战。文章提出了一种矿井无人机车驾驶系统安全关键信息介质访问控制(media access control,MAC)层通信协议;采用事件触发(event-triggered,ET)与时间触发(time-triggered,TT)相结合的方式结合多速率动态传输机制,将整个时钟周期分为3个部分,第1部分负责分配时间片,第2部分采用最低速率发送安全等级较高的安全关键信息,第3部分采用较高速率发送普通信息和安全信息;为了进一步增强协议应对突发事件的能力,以插入脉冲间隙的方式及时响应紧急产生的安全关键信息。仿真结果表明,该协议在时延、数据包接收率方面均优于802.11p和STDMA协议,对于安全关键信息的传输成功率平均高达99%以上。

基于竞争允许TDMA的无线传感器MAC层协议

无线传感器网络在许多重要领域有着广泛的应用,而传感网的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的运行和性能具有重要影响。该文概述了目前存在的传感网MAC协议的设计思想,在SMAC协议的基础上,将TDMA和CSMA两种思想结合起来并与SMAC协议同步机制相统一,提出了一个新的基于竞争允许TDMA的无线传感器网络MAC协议。模拟结果显示,与SMAC协议相比,该协议在数据包延迟、能量消耗及数据包的接收率等性能上有很大提高。

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.

基于无线传感器网络MAC层协议的研究

媒体访问控制(MAC)协议是保证无线传感器网络(WSN)高效通信的关键网络协议之一。MAC层协议节能效率的好坏将严重影响网络性能。文章说明了MAC层能量消耗的主要来源,介绍了MAC协议的分类,对主要MAC协议进行了比较,最后对MAC协议的发展方向进行了展望。

基于MAC子层捕捉网络物理帧的技术

本文介绍在MAC子层捕捉物理帧的。该技术对常规的协议分析、多协议分析器、网络管理、IP防盗和网络收费系统的设计有实际意义。

Ad Hoc网络中MAC协议的研究与展望

MAC协议是无线AdHoc网络的一个重要研究领域,特别是暴露终端和隐终端问题的解决尤为重要。文中介绍了当前AdHoc网络中MAC协议研究的最新成果,并对这些协议进行了分析比较,最后给出了进一步的研究方向。

基于子队列的分布式动态令牌中继协议

为降低短波令牌协议(HFTP)令牌中继延迟,提高中继成功率,提出一种新型无冲突的分布式令牌中继协议(SQ-DTRP).该协议通过引入令牌中继子队列,提出增加通信对象项以最大限度保存网络实时状态信息,实现动态搜索令牌中继路径,克服了HFTP令牌中继机制存在的应答冲突和公平性问题.仿真结果表明,该协议令牌中继时延和中继成功概率明显优于HFTP,适合包括短波(HF)网络在内的各种无线网络使用.

快速动态时隙分配MAC协议的帧结构优化与分析

针对快速动态时隙分配(Fast Dynamic Slot Assignment,F-DSA)MAC协议不能处理多节点申请入网的问题,对其帧结构和入网算法进行了完善,提出了碰撞感知快速动态时隙分配(Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,CF-DSA)协议。在相同入网算法的前提下,提出了一种新的控制微时隙分布方式,得到了聚合碰撞感知快速动态时隙分配(Aggregate Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,ACF-DSA)协议,通过理论建模与数值分析,主要研究了采用两种不同帧结构的协议性能,发现ACF-DSA较CF-DSA降低了节点的入网竞争时延,且对变化的网络环境具有更好的适应性,表明聚合碰撞感知的帧结构有助于节点入网效率的提高。

无线传感器网络的MAC协议性能分析

无线传感器网络通常由大量微型传感器节点组成,可以在各种环境下收集数据,它通过携带能量有限的电池来供应能量,通常部署在区域环境复杂,甚至工作人员不能到达的场合,所以,传感器网络节点往往能量有限,而且不能更换,如何高效使用能量是传感器网络面临的首要挑战。MAC协议处于传感器网络协议的底层,对传感器网络的性能有很大影响。文中讨论了无线传感器网络的主要能量消耗和性能指标,介绍了一些比较常见的MAC协议,并分析了具有代表性协议的优缺点。

Ad Hoc网络的协议栈及各层协议的设计

与传统网络不同 ,AdHoc网络是一种特殊的多跳无线网络 ,它的协议栈设计面临新的挑战。本文首先给出了一种用于AdHoc网络的通用协议栈 ,详细探讨了协议栈各层的相关设计问题 ,包括设计要点、策略和方法 ,重点对MAC子层和路由协议进行了讨论。

面向前向纠错的无线Mesh网多播差错控制协议

针对无线Mesh网现有媒体访问控制层协议进行多播时效率较低的问题,在分层信标驱动的无线Mesh网多播差错控制协议(Layer-BLBP)的基础上,提出了一种面向前向纠错的无线Mesh网多播差错控制协议———混合分层信标帧驱动协议(HLBLBP).该协议通过引入前向纠错技术和减少多播纠错时控制帧数量来降低重传次数,从而提高了用于数据传输的实际开销占整个多播过程的时间比例.仿真实验结果表明,新协议有效提高了多播网络的总体性能,提供的实际吞吐率比Layer-BLBP提高了25%以上.

无线传感器网络中的MAC协议

无线传感器网络的媒体访问控制协议的研究已成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络媒体访问控制协议的性能指标,分析了媒体访问控制协议的能源有效性问题,对近年来针对无线传感器网络提出的媒体访问控制协议进行了研究,并按其不同的实现方案给出了一种分类,对其中几种典型的协议进行了分析比较。

无线传感器网络MAC协议的节能技术研究

分析造成WSN(无线传感器网络)能量消耗的主要原因,总结无线传感器网络MAC(媒体访问控制)协议的节能技术并进行分类,研究采用不同节能技术的典型MAC协议,并进行能效、特点和应用范围的比较。最后,展望无线传感器网络MAC协议节能技术的进一步研究策略和发展趋势。