多变量FOPID-MAC在机炉协调控制中的应用

为了克服火电单元机组机炉协调控制中的多变量、强耦合、强干扰、大时滞等问题,提出了一种在状态空间方程形式下的多变量模型算法控制(MAC)与分数阶PID(FOPID)控制相结合的新型模型预测控算法MFOPID-MAC,并利用李雅普诺夫第二方法证明该算法推导出的控制律可以保证系统闭环稳定。将改进的多变量FOPID-MAC算法应用于火电单元机组的机炉协调控制系统,并进行阶跃响应、抗干扰仿真实验与绝对误差积分指标分析。仿真结果充分显示多变量FOPID-MAC控制方法具有良好的设定值跟踪特性与静态特性、较强的鲁棒性与满意的抗干扰性。

MAC层速率控制机制研究综述

802.11网络MAC速率控制机制根据信道质量动态地选择传输速率,对吞吐量的提升起着决定作用。针对MAC层速率控制机制进行综述研究,介绍各种速率控制机制的工作原理并分析其优缺点,总结了速率控制机制设计经验,并对速率控制机制的发展方向进行了展望。

一种支持QoS的航空自组织网络无反馈MAC协议建模

针对航空自组织网络的高动态特性和对高优先级业务的服务质量(Qo S)要求,提出了一种无反馈介质访问控制(MAC)协议建模方法及相应的阈值设置方法,以保证高优先级数据分组的时效性及可靠性。首先,对数据分组在接收端碰撞建立时间约束模型,得到信道统计结果与分组成功概率的映射关系;然后,根据不同业务的Qo S要求设置接入阈值;最后,实现对不同优先级业务的接入控制。仿真结果表明,在典型空域网络场景下,基于该建模方法的无反馈MAC协议可以为高优先级业务提供Qo S保证,即分组成功概率大于99%,端到端延时小于1 ms。

一种自适应侦听的异步无线传感器网络MAC协议

为了提升异步无线传感器网络MAC协议在动态网络负载下的性能,论文提出了一种流量自适应的异步协议AA-MAC。该协议基于短前导序列采样技术,当节点收到数据后并不理解转入睡眠而自适应增加若干个最短侦听时间用以接收发送节点的可能其他数据,使得收发双方在网络负载较重时能实现一次配对多次收发数据。分析并对比了AA-MAC和X-MAC的能耗和延时模型。在一个9跳线形拓扑网络上的仿真结果表明:AA-MAC在各种负载下性能均优于S-MAC;当网络负载很轻时,AA-MAC表现和X-MAC相当;随着网络负载加重,AA-MAC和X-MAC能耗相当但延时减少了56%以上。

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。

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。

基于有序竞争的传感器网络MAC协议

在定向扩散路由无线传感器网络中,为减轻竞争型MAC协议CSMA/CD的碰撞冲突问题,以及减小MAC协议引入的时延,对CSMA/CD协议进行改进,提出基于定向扩散与有序竞争的传感器网络MAC协议,即CSMA/CD-DDOC,通过将同跳梯度层次内的转发节点进行分组后实施各分组对共享信道的有序竞争,减少同时争用信道的节点数目,以达到减少碰撞和减小时延的目的。理论分析和仿真结果表明,CSMA/CD-DDOC协议具有优于CSMA/CD协议的时延性能。

IEEE 802.22标准的MAC层协议分析

介绍了IEEE 802.22(WRAN,无线区域网)标准提出的背景和进展情况,对IEEE 802.22草案中的MAC(媒体接入控制)层技术进行了描述,介绍并分析了WRAN系统对授权用户的检测和WRAN系统的自共存机制等方面的内容,说明了WRAN未来的研究方向并展望了其市场应用前景。

一种新型的基于自组网车载通信系统MAC协议

提出了一种新型的基于自组网车载通信系统的MAC协议。该协议采用竞争与预约相结合的方法,有效地解决了隐藏、暴露终端等问题。仿真结果表明该协议能够保证节点快速可靠地接入信道,而且对网络规模不敏感。

无线传感器网络BMAC协议的研究与改进

BMAC(Berkeley Media Access Control)基于CSMA的无线传感器网络(WSN)异步MAC协议,它采用了低能量侦听(Low Power Listening,LPL)和扩展前导技术实现低功耗通信。但是其长前导对信道的占用,使得相邻节点无法进行数据传输,极大降低了信道利用率。基于BMAC协议的运行机制提出了一种改进方案,该方案能够利用优化的邻居周期表和改进的带有间隙的前导载波帧序列技术结合,进一步缩短了前导载波,减小了网络能量损耗,增强了信道利用率,最终达到了节能的目的。NS-2仿真结果表明,改进后的协议在传输时延和网络能耗上均优于BMAC协议,实现了协议的高效性。

无线自组网节能MAC协议综论

首先介绍了在无线自组网中引入节能MAC协议的背景,讨论了进行节能MAC协议设计的相关问题,包括无线网络接口设备的功耗特点、影响能耗效率的表现形式、设计协议时所需遵循的原则以及可采用的节能手段。对当前典型的节能MAC协议和有助于提高能耗效率的MAC层措施进行了举例介绍和分析。最后,对节能MAC协议研究的发展趋势和面临的挑战作了展望和论述。

模型算法控制对大迟延系统的控制效果研究

大迟延系统在工业生产过程中比较常见但又是难以控制的,一直是控制界关注的研究方向,利用经典控制方法对实际系统进行控制的时候,得到理想的控制效果相当困难。而模型算法控制(MAC)正是解决此问题的比较好的方法,通过与传统PID控制效果的比较,更能理解模型算法控制的优势。

分簇无线传感器网络的双时槽混合MAC协议

基于事件驱动的无线传感器网络应用,提出了一个基于分簇优化的低时延混合MAC协议——CHMAC。 CHMAC采用双时槽传输调度和载波检测多路接入/时分多址接入(CSMA/TDMA)混合模式,采用适合分簇网络的时槽分配,优先保证紧急事件的最小延迟发送,并充分利用分簇网络的数据流特点,精细控制节点的侦听、睡眠以及传输功率,以提高能量有效性和网络吞吐量。理论分析和模拟试验表明,该协议能够以良好的适应性和健壮性在各种流量条件下均表现良好的性能。

弹性分组环媒体接入控制专用集成电路设计及其应用

弹性分组环(Resilient Packet Ring:RPR)是一种新的城域网技术。它的媒体接人控制(Media Access Control:MAC)协议正在制定之中,目前还只发布了草案,该技术的研究是一个热点。本文提出了一种RPR MAC专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)设计方案,还提出了基于IXP1200网络处理器的RPR MAC客户实体的一种实现方式。在此基础上构建了RPR实验网络,并讨论了在该实验网络上的分组传输方式。

传感器网络在指挥控制系统中的应用

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,在军事上具有广阔的应用前景。在简要分析传感器网络特点的基础上,提出了指挥控制系统中传感器网络的通信协议层次模型和网络体系结构,阐述了指挥控制系统中传感器网络应用研究的主要关键技术。

提供QoS保障的Ad Hoc网络MAC协议研究

针对AdHoc网络实时业务传输的QoS保障问题,提出了支持QoS保障的媒体接入控制(MAC)协议的设计原则;介绍了几类能够提供QoS保障的MAC协议,分析了其工作原理、性能特点、适用范围及今后的研究方向。

基于反馈控制理论的弹性分组环带宽分配算法

公平性是弹性分组环(RPR)的关键技术之一。文章提出了一种基于反馈控制理论的RPR带宽公平分配算法(RCPD),以解决RPR中不公平算法造成的问题。

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。

基于IEEE802.11b的MAC层随机退避算法的实现技术研究

随着WLAN技术的快速发展与广泛应用,WLAN实现技术的分析与研究成了领域中的一个热门命题。文章通过对IEEE802.11b的媒体接入控制MAC层DCF载波监听机制实现技术的研究,重点论述了随机竞争信道访问方式的随机退避算法,实现了IEEE 802.11b无线局域网中的公平访问共享的无线网络资源。

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。