一种应用于控制网络的新的媒体访问控制协议——Token-CSMA/CD混合协议

针对控制网络中常采用的媒体访问控制协议存在的缺陷 ,设计了一种新的媒体访问控制协议———To ken CSMA/CD协议。对其工作原理、实现方式进行了研究。最后 ,对混合协议进行了计算机仿真 ,Token CSMA/CD的性能优于CSMA/CD和TokenBus。

水声传感器网络中基于改进时分多址技术的MAC协议

海洋信道信号传输条件恶劣,水声传感器网络(UASN)的媒体访问控制协议(MAC)要能可靠且有效的工作面临极大的挑战。针对水下分组转发高传输延时和延时的起伏特性,提出了一个利用改进时分多址技术的媒体访问控制协议(W-MAC)。W-MAC通过简化的信号传输同步过程,利用"延缓时间"作为节点的实际数据传送时间,采用具有睡眠策略的监测时间来避免数据碰撞等一系列措施,使W-MAC协议在适应复杂的水下信号传送环境的同时,把能量开销限制在一个合理的水平。仿真实验表明,在水声信道条件下该协议可有效地改善网络性能。

随机多址访问协议中最优帧模式的混合遗传算法

在随机接入协议中 ,竞争时隙与预约时隙在一帧中的相对位置 (帧模式 )对系统的吞吐量有很大的影响 .利用混合遗传算法搜索出不同业务量下的最优帧模式 ,提高了系统的吞吐量 .

一种基于分簇的无线传感器网络混合访问协议

提出一种基于分簇的混合访问协议以提高无线传感器网络的性能。其基本思想是混合CSMA和TDMA协议的优点,能够根据流量水平的变化在这两个协议之间平滑地切换。当网络流量较高并存在冲突时使用TDMA协议,而在分簇建立阶段以及冲突率较低的场景下使用CSMA协议。在NS-2中的仿真实验结果表明,提出的混合访问协议与LEACH-C协议相比,在流量变化的条件下,网络的吞吐量有很大的提高,同时降低的传输延迟。

基于无线传感器网络的混合MAC协议

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议。引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换。OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期。

VANET中基于协议序列及TDMA的混合信道接入机制

为了提高高速公路场景下用户平均有效数据吞吐量,提出车载自组织网络分布式信道接入机制.通过道路区段划分实现协议序列集复用;通过引入少量反馈并利用UI(User Irrepressibility)序列特性实现节点间接入顺序感知;同区段节点间利用分布式TDMA(Time Division Multiple Access)模式最大化吞吐量.仿真结果表明,其吞吐量性能优于经典的基于GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的机制,并且物理层数据传输速率越大,节点通信半径越大,车辆密度越稀疏,其优势越明显.

E-μMAC:一种高效的混合型无线传感器网络MAC协议

结合基于竞争与调度机制的混合型方案是高效的无线传感器网络MAC协议的重要解决思路。在深入研究混合型协议μ-MAC的基础上,提出一种增强型的协议Eμ-MAC。它针对周期性数据采集型应用,跨层参考应用层的流量信息来分配时槽,并解决了μ-MAC中GT子信道效率低、动态拓扑适应性及时钟同步问题。仿真结果表明,相对于μ-MAC,Eμ-MAC增强了协议的扩展性,进一步提高了节能效率。

基于HFC-CATV网的媒体访问控制协议

通过引入“组群 (cluster)”的概念 ,提出一种适用于HFC CATV网络的媒体访问控制 (MAC)协议的新结构模型 ,并分析该协议的工作原理和实现机制。

适用于地面网络化弹药的混合型分簇MAC协议

为解决地面网络化弹药MAC协议对弹药网络的功耗和传输时延的重大影响.提出了一种适用于地面网络化弹药的混合型分簇MAC协议.结合基于竞争和分配的协议特点,根据传输时间估计和业务量选择不同的接入方式,避免了碰撞和信道浪费;通过时隙复用降低端到端时延;通过无关节点睡眠降低占空比和网络功耗.仿真表明,与传统的基于竞争机制和基于TDMA机制的协议相比,该协议在吞吐量、端到端时延和功耗等方面均具有较好的性能.

HTDMA协议自协调分布式运行机制研究

提出了一种适用于HTDMA协议的业务树管理算法,它可以在不增加任何控制开销的情况下,依靠RTS/CTS分组,通过节点间自身的相互协调实现整个网络无冲突分布式运行。该机制可以代替预约时隙表的功能。以CCS-QR协议为例,详细介绍了该机制的运行过程。仿真结果表明,该算法能够有效降低CCS-QR协议的丢包率,并能提高网络吞吐量。

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。

TCPW协议的跨层优化设计

传统TCP协议直接应用于混合网络会导致网络性能下降,基于带宽估算的TCPW协议是一种端到端的解决方案。针对TCPW协议带宽估算不够准确的问题,利用介质访问控制层的请求发送次数作为拥塞度量,提出TCPW协议的跨层优化设计。仿真结果表明,该优化设计的总吞吐量和公平性相比TCPW协议分别提高了23.8%和2.5%。

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制(medium access control,MAC)协议。首先在相邻节点之间运用时分多址(time division multiple access,TDMA)技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点在每个周期内消耗的能量,间接调整节点自身的占空比;然后在缓冲区中设置负载阈值作为节点在通信转换角色中的依据,实现节点间的时间同步;最后对各种网络拓扑结构进行实验模拟,评估其延迟率和数据丢包率。实验结果表明:该协议与基于自适应时分多址的介质访问控制(adaptive TDMA-based MAC,AT-MAC)协议相比,不但延迟率低而且网络模拟结构更接近于现实网络场景,可以满足无线传感器网络的性能需求。

CSMA/CA在CSMA/TDMA混合网络中的性能分析

CSMA/CA机制与TDMA在同频段共存时会存在相互干扰,为评估混合网络中CSMA/CA的性能表现,将TDMA视为周期性的干扰提出改进的二维Markov分析模型,能够计算不同条件下的CSMA/CA饱和吞吐量,并通过仿真实验证明了模型的有效性。同时讨论了TDMA时隙分配方式对系统性能产生的影响,仿真结果表明时隙均匀分配方式能保证较低的时延和时延抖动,而连续分配方式能使CSMA/CA获得较高的吞吐量。提出将基于最低信道需求时间的阈值计算方法与吞吐量分析模型相结合,用于在不同应用场景下进行时隙分配方式的选择。

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.

IEEE1394协议虚拟复合MAC工业现场总线研究

为解决一个总线回路中不同类型设备通信的性能和效率问题 ,提出一种采用IEEE 1 394总线协议和虚拟复合MAC(MediaAccessControl)的工业现场总线协议 .在IEEE 1 394基本协议层的基础上设计虚拟MAC子层 ,通过附加总线配置实现节点功能的区分 ,利用等时数据传输和异步数据传输实现时分多址、仲裁、轮询。

基于LoRaWAN无线抄表应用场景的MAC层协议设计

LoRaWAN协议上行采用纯ALOHA(Pure ALOHA,P-ALOHA)的方式发送数据,信道碰撞率高且利用率低,不适合用于无线抄表等应用场景。针对LoRaWAN协议的局限性,提出了一种适合于无线抄表应用场景的介质访问控制(Media Access Control, MAC)层协议。该MAC层协议设计了超帧的结构,采用时隙ALOHA(Slot ALOHA,S-ALOHA)协议与时分多址(Time Division Multiple Access, TDMA)协议相结合的混合式接入机制,并在信道上融入突发业务,节点可以根据TDMA时隙的使用情况,灵活决定用于竞争的时隙;设计了将节点分散到一个超帧的不同复帧发送数据的方法;利用超帧的结构,能使具有不同发送周期的节点在同一个信道上工作;根据功能需求对帧结构进行了改进。仿真结果表明,与P-ALOHA协议相比,该MAC层协议能很好地降低碰撞率,提高信道利用率,并且能很好地解决因大量节点同时发送数据而造成的信道瘫痪问题。

TDMA无线通讯仿真中的时间算法

以新一代分布式交互仿真体系结构HLA为基础,结合RTI软总线的功能,详细分析了TDMA无线通讯方式下时间推进机制和信息发送的实现.通过仿真可以评估和改善该通信系统的性能.

不确定传播时延下的水声网络保护间隔设定

水下声波的传播时延及波动远大于无线电波,许多借鉴陆地无线电波通信网络原理设计的水声传感器网络协议未能充分考虑和利用水声传播及其时延变化特性.据此给出了时分多址协议中相继传输数据包的冲突模型,分析了保护间隔与簇头节点和传感器节点距离之间的关系,并给出了保护间隔的设置方法.理论分析和仿真表明,提出的保护间隔设定方法改善了传统保护间隔设置偏向保守的缺点,可有效提升水声传感器网络的性能和效率.

HFC网络QoS探讨

DOCSIS1.1标准规范的服务质量 (QoS)是共享媒体HFC网络基于策略服务质量控制的标准 ,利用分类、排队、调度机制可以实现基于应用流、用户、服务提供者的可预测的服务水平 。