基于MEC服务器优先服务的路侧单元MAC层调度策略

针对多接入边缘计算(MEC)服务器高可靠、低时延和大数据量的数据传输要求,基于无冲突接入、优先级架构和弹性服务技术,提出一种适用于车辆边缘计算场景下的媒体访问控制(MAC)调度策略。所提策略由车联网(IoV)路侧单元(RSU)集中协调信道接入权,优先确保车载网络中车载通信单元(OBU)与MEC服务器之间的链路传输质量,以及时传输车辆到网络(V2N)业务数据;同时,对本地OBU之间的业务采取弹性服务方式,增强密集车辆接入时应急消息传输的可靠性。首先,构建调度策略的排队分析模型;其次,根据各时刻系统状态变量的无后效性特点建立嵌入式马尔可夫链,并通过概率母函数的分析方法对系统进行理论分析,得到MEC服务器通信单元和OBU的平均排队队长、平均等待时延和RSU查询周期等关键指标的精确解析表达式。计算机仿真实验结果表明,统计分析结果与理论计算结果一致,所提调度策略在高负载情况下能够提高IoV的稳定性和灵活性。

无线和电力线混合通信的MAC层接入算法设计和性能分析

电力线和无线混合通信可以优势互补提升电力物联网室内覆盖的综合性能。针对无线接入和电力线中继的混合通信场景,文章提出一种适用于两跳混合中继的通用MAC层算法。综合考虑物理层信道参数和MAC层的载波侦听多路访问(carrier sense multiple access,CSMA)退避流程,建立了该MAC层算法的跨层性能分析模型,推导了两跳传输系统归一化吞吐量以及系统时延等性能;最后仿真验证了算法有效性和模型准确性,分析了物理层和MAC层关键参数影响系统性能的机理。与Basic-RTS/CTS算法相比,所提算法可有效提升系统吞吐量和时延性能。

基于IEEE 802.11高速无线局域网的速率自适应MAC协议研究

目前的IEEE 802.11标准在物理层提供了对多种发送速率的支持,然而在MAC层却没有规定速率自适应的方法。该文研究了高速IEEE 802.11无线局域网中的速率自适应方案。首先,提出了EACK协议,EACK使用基本速率发送MAC头,并在ACK帧中携带信道信息,因而能够较快速地响应信道的变化,同时具有少的开销;其次,在EACK基础上,提出了一种恒定发送时间(CEACK)的策略,CEACK能够克服传统IEEE 802.11DCFMAC协议的理论吞吐量上限,并且具有更好的时间公平性能,能够应用于高速的无线局域网。

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.

无线局域网802.11协议的分析及其MAC层实现

IEEE802.11是现在最普及的无线标准之一,它在无线局城网(WIAN)领域已经占据绝对优势,这里详细介绍了IEEE802.11介质访问控制(MAC)层协议并在分析其功能的基础上提出了实现IEEE 802.11 MAC层软件系统的体系结构。

带区分服务扩展的802.11MAC协议及其性能分析

提出了一种基于802.11MAC协议的扩展协议,为ad hoc网络的数据链路层提供区分服务的支持。该扩展协议通过引入新的控制分组,使接收节点可以拒绝发送节点的数据,从而确保了高等级的数据业务的优先权,同时避免了中间路由节点的拥塞。理论与仿真结果均表明,该扩展协议可以在负荷极重的条件下,提高高优先级数据流的接入概率,显著地降低高等级业务的端到端时延以及数据包丢弃率。

一种802.11功率控制MAC协议及仿真研究

提出了一种基于IEEE 802.11的功率控制MAC(medium access control)协议,在控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效降低隐藏终端和暴露终端之间的干扰,并且在数据接收的同时允许邻节点同时发送信息.通过仿真与802.11MAC协议进行比较,结果表明,在移动自组网中,该功率控制协议能够提高系统的吞吐量性能,而大大减少移动节点的功率消耗,提高节点的能量利用效率,并降低超过93%的系统能耗.

一种基于预测式公平队列调度算法的802.11e MAC层机制

在共享媒体的通信系统中,队列调度的公平性是很重要的。该文在研究了IEEE WLAN已有的各种队列调度算法的基础上,提出了一种预测式公平队列调度算法(Predict Fair Queuing,PFQ),并结合IEEE 802.11e的EDCF(Enhanced Distributed Coordination Function)机制提出一种基于PFQ的新的MAC层协议——P-EDCF(PFQ-based EDCF)。该协议通过引进PFQ算法来修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制。仿真结果表明,该机制很好地改善了EDCF的性能,为各种类型业务提供了公平的服务。

一种基于IEEE 802.11的多速率自适应MAC协议

提出了一种新颖的基于连续ACK帧统计信息的IEEE 802.11多速率自适应MAC协议EARF(EnhancedARF),其主要思想是:每一个速率有各自的成功阈值——速率升高的门限值,并且该值根据信道状况(用延时因子量化)动态地变化。协议不需对现有的IEEE 802.11标准做任何修改,因此易于通过编写驱动程序实现。仿真表明在大多数信道条件下,该协议性能较现有的基于ACK帧统计的速率自适应协议如ARF,ARF3-10都有较大的提高。

一种基于浮动优先级的IEEE 802.11e MAC层机制

在研究了IEEE802.11eEDCF(EnhancedDistributedCoordinationFunction)机制的基础上,提出了一种基于浮动优先级IEEE802.11e的MAC层机制—F-EDCF(Floating-EDCF).该方法通过修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制.在F-EDCF机制下,各个移动基站(STA)通过和接入点(AP)进行协调以调整STA内各队列的初始竞争窗口(CWMin),进而改变接入信道的优先级.仿真结果表明,F-EDCF机制下各队列所得到的系统资源比EDCF更好的符合了QoS的规范.

基于丢包区分的IEEE 802.11 MAC改进协议

IEEE 802.11标准对于丢包的处理流程导致在出现丢包时性能下降。本文提出一种基于丢包区分的改进协议LD-MAC。该协议在对丢包原因进行区分的基础上,在冲突丢包时只进行指数退避,在弱信号丢包时只进行速率自适应调整,从而获得性能改进。实际实验结果验证了LD-MAC协议的性能提升。

MAC层协作的IEEE802.11ah吞吐量增强方案研究

针对传统IEEE 802. 11ah的传输指示映射(Traffic Indication Map,TIM)在提升系统性能方面效率较低的问题,利用MAC层协作的帧结构修改方法,分析和改进了三级分层TIM压缩编码结构,以有效支持未来大规模物联网通信的场景。研究和分析结果表明所改进方案在兼容现有IEEE802. 11ah等标准的基础上有效提升了系统的传输效率,通过选择不同的编码控制方式可有效的缩短各种情况下的TIM指示长度,其中压缩TIM指示长度不仅可有效节省TIM点阵图空间,而且帧结构更合理。最后,仿真结果和分析表明所改进方案的位映射长度相比于传统方案可获得更高的性能增益。

无线IEEE 802.11网络多信道MAC性能建模与分析

IEEE 802.11动态频谱接入网络是当前协议和模型在无线网络研究中一直受到广泛的关注.虽然它的物理层支持多信道,但其MAC层对多信道的支持仍面临挑战.目前的多信道MAC研究大多基于仿真实验,缺乏性能分析模型.本文设计了一种简单通用的信道切换机制,将IEEE 802.11MAC扩展成为一种多信道MAC.本文提出了三维马尔可夫链分析模型描述多信道MAC性能,刻画单信道内重传次数和多信道间切换对性能的影响,支持基本和RTS/CTS两种接入方式.仿真结果表明,该多信道MAC模型能够很好地预测系统的饱和吞吐量,系统性能随着重传次数的增加能得到提高,而切换信道数量的增加并不能总是带来性能的提高.

802.11移动Ad Hoc网络中针对MAC层的分布式拒绝服务攻击

本文首先分析了802.11CDF的基本原理,探讨了当前该领域国际的研究现状,并首次系统给出移动AdHoc网络中针对802.11MAC协议的分布式拒绝服务攻击方式,通过ns2模拟了基本的攻击情形,给出结果并讨论。模拟结果显示,复杂拓扑结构将更容易受到攻击,攻击节点的分散将加大攻击效果。

IEEE802.11 MAC协议DCF接收模块的软件实现

IEEE802.11 MAC的基本访问方法是分布式协调功能DCF,各站点STA之间处于竞争状态,允许兼容的物理层之间通过使用CSMA/CA和无线媒介忙条件下的随机退避定时来自动进行媒介共享。研究了IEEE802.11 MAC协议,在Windows环境下,基于移植到VC++6.0下的μC/OS-II嵌入式操作系统,用标准C语言对MAC站点状态机的接收模块(Reception模块及rotocol-Control-STA模块中的Rx-Coordination子模块)进行了设计,并通过了调试与验证,实现了维护当前站点状态并对物理层接收到的数据进行过滤和分段重组。文中的研究为生产具有自主知识产权的802.11g芯片做了铺垫工作。

802.11MAC层切换过程的代数验证

8 0 2 .1 1MAC层的切换过程是其协议的一个重要组成部分 ,它影响着网络的动态拓扑结构。利用π演算理论来进行分析 ,可以严格而规范地描述其切换过程。在本文中 ,首先建立了切换的π演算模型 ,然后通过推导 ,证明了模型的一致性。这将为 80 2 .1 1MAC层的研究提供一定的参考和分析价值。

基于ARM的IEEE 802.11b MAC层协议IP核设计

介绍了IEEE802.11bMAC层协议的IP核设计,提出了基于32位微处理器ARM7TDMI的系统设计方案,阐述了系统硬件平台的设计、结构及主要模块单元的功能;给出了利用形式描述语言SDL进行MAC层协议设计开发的完整设计流程;阐述了软件的层次结构,并针对设计中遇到的代码生成器的选择、设计优化、与实时操作系统(RTOS)的集成和环境函数编写等问题进行了深入讨论。

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.

基于IEEE802.11站点的MAC层协议改进机制研究

以802.11MAC为研究对象,分析了基于802.11MAC的DCF协议基本原理,基于DCF协议的CSMA/CA算法的性能描述。提出CSMA/CA算法是采用二进制指数退避机制,利用最小退避窗口来进行传输、退避、重传来达到减小发生碰撞次数和减少传输时间,从而实现数据信息传输误差的最小化。

IEEE802.11MAC层协议技术

以802.11MAC为研究对象,分析基于802.11MAC的DCF协议基本原理,基于DCF协议的CSMA/CA算法的性能描述,提出CSMA/CA算法是采用二进制指数退避机制,利用最小退避窗口来进行传输、退避、重传来达到减小发生碰撞次数和减少传输时间,从而实现数据信息传输误差的最小化。