水声通信信道中的OPNET建模与仿真

针对水声通信网络信道的实现开销大、复杂性高的特点,提出了一种能够仿真分析水声通信网络的有效方法.该方法分别使用OPNET中的Propagation-Delay-Stage,Receiver-Power-Stage和Background-Noise-Stage三个工具来仿真水声信道中的传播延迟、发射机功率和水声噪声(水声噪声包括紊流、船运、风波和热噪声).其中,Propagation-Delay-Stage采用MacKenzie速度模型;Receiver-Power-Stage中有Thorp,Schulkin&Marsh和Francois&Garrison 3种传播损失模型.在该方法中,首先仿真比较了取不同传播损失模型时的水声信道,然后根据仿真结果选择一个合适的水声信道,并采用MACAW协议来仿真水声通信网络.最后,通过仿真实验对整个水声通信网络的吞吐量、误码率、丢包率进行了分析.实验结果表明,采用该方法能够有效地仿真水声通信网络.

一种REB&PMDS的无线MAC协议

针对分散无线网络的媒质访问控制,提出了一种新的MAC算法;算法根据几何分布采用随机长度的突发来重复消除信道访问节点,其中每个发送节点能够在每个时隙中执行载波侦听操作或执行一个短突发或干扰发送;计算了在单次消除和重复消除中n个节点中有m个节点在消除阶段存活下来的概率以及重复消除中一个节点成为唯一获胜者的概率;并基于基本优先级向量提出了一种实现差异化服务的相对优先级机制,从而提高整个网络的信道总利用率;仿真实验结果表明,提出的协议算法相比于目前广泛采用的几种MAC协议在信道接入成功率、信道利用率和信道分配公平性方面都有明显的优势。

基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向MAC协议

为了弥补飞行编队任务分配情况和不同模式下紫外光定向通信存在"耳聋"问题的缺陷,采用一种基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向信道接入协议,建立了机间紫外光通信网络模型。通过在紫外节点安装多个不同方向的紫外收发装置来实现多信道信息交换,并仿真验证了多信道通信使"耳聋"问题得到明显缓解,提高了网络吞吐量,降低了网络时延,使得网络性能显著改善。结果表明,多信道通信与单信道通信相比,网络吞吐量增加,平均时延减小,网络性能大幅度提高,并且采用三信道通信模式通信效果最佳。

分布式多信道媒体访问控制协议在无线传感器网络中的应用研究

为了能够实时检测输油管道的运行状态,降低无线传感器网络(WSN)节点间的干扰,提高网络的吞吐量。提出了适用于节点链型分布的2种多信道WSN模型,讨论了单路径和双路径2种网络模型的信道分配方法和吞吐量,并且提出了相应的分布式MAC协议。根据机场输油管道的现场实验表明,单路径多信道WSN能够在降低能耗的情况下提高网络的吞吐量,双路径多信道WSN虽然需要较高的能耗,但具有一定的容错能力,而且网络吞吐量有很大提高。

无线传感器网络中采用预约机制的MAC协议改进

提出一种基于信道预约的MAC协议CR-MAC(channel-reservation MAC),该协议是在S-MAC(sensor-MAC)协议基础上进行的改进。当有数据需要发送时,首先以基于竞争的方式发送和接收信道预约信息,实现信道的按需分配;信道预约完成后各节点按照预约好的时间片进行激活,以时分复用的方式传输数据。CR-MAC协议能够有效地减少节点的空闲侦听和串音干扰,从而降低能量消耗和传输延时。

基于IEEE 802.15.4 MAC协议电能量自动抄表系统

提出了媒体接入控制(MAC)协议下用于自动读取电能量数据的无线总线结构,并在此结构形式上,分析了电能量终端的数据量特点,以及无线信道中影响误码率的因素.通过实际分析给出了适合无线传输的数据帧格式,最后对通信协议和终端的软、硬件进行了设计.

WLAN Mesh网络多信道速率自适应MAC协议

针对多种传输速率的链路共存于同一信道时引发的性能瓶颈,以及单接口多信道网络中接收端忙的问题,在DCF协议的框架内提出一种适用于WLAN Mesh网络的分布式多信道速率自适应媒体控制接入(MAC)协议。该协议允许发送节点的邻居节点通过协作应答的方式告知相应接收节点所处信道,接收节点根据当前信道质量合理选择传输速率和传输信道反馈给发送节点。通过上述机制,将不同传输速率的链路分配在不同的信道上。仿真结果证明,该协议能避免不同传输速率链路之间的相互干扰,解决接收端忙问题。与现有典型多信道速率自适应MAC协议相比,能有效提高网络的总吞吐量。

一种动态时分/波分复用网络的访问控制协议

本文采用部分可调的光器件，针对多控制通道的单跳星形网络，提出了一种动态时分／波分复用（Ｔ／ＷＤＭ）访问控制协议。本协议中控制通道的传播时延很小。本文对均匀分布的业务情况进行了近似分析。数值结果表明，集中式排队使通道利用率高达１．０，并且分组时延相当小。因此这是高速ＷＤＭ网络中行之有效的一种访问控制协议。

一种改进的基于MMAC协议的认知无线网络MAC协议

面对当前频谱资源稀缺和多种异构无线接入技术并存的通信网络格局,认知无线网络技术的提出被认为是解决该问题的关键技术。媒体访问控制MAC协议决定了节点通过共享的无线信道发送和接收数据的方式,MAC协议能否合理地利用有限的无线信道资源对认知无线网络的性能起着决定性的影响。围绕如何设计高效的认知无线网络MAC协议,提出了CR-MMAC协议,CR-MMAC是一种基于专用控制信道的MAC协议,该协议是将MMAC协议进行了适当的改进,使之适合于认知无线网络环境,从网络假设条件、信道使用模型、协议帧结构、感知和接入信道的策略等方面详细阐述了该协议。仿真分析表明CR-MMAC协议具有较好的性能。

认知无线电网络双天线多信道媒体接入控制协议

在认知无线电网络中,媒体接入控制(MAC)协议的主要功能包括信道感知、选择和接入控制,其中感知时间和传输时间的长度对网络的性能有着重要的影响。提出了一种双天线多信道分布式认知无线电MAC(TM-MAC)协议,不需要在传输之前对信道进行感知;节点可以在其他节点传输数据的同时对频谱资源进行检测,然后利用空闲的频谱资源通信;建立了数学模型分析在饱和网络状况下MAC协议的吞吐量。仿真分析表明TM-MAC协议能够有效提高网络的吞吐量。

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。

Ad Hoc网络基于簇的多信道MAC协议研究

介绍了一种适用于Ad Hoc网络的基于簇的多信道媒体接入控制协议。在该协议中,整个网络被划分成使用不同频道的若干个簇,每个节点配置有3个独立的无线收发信机,由簇首节点负责簇的维持功能,由簇首和簇成员节点通过共同执行信道重配置算法来完成信道分配工作。仿真结果表明,该协议可以很好地适应网络拓扑结构的频繁变化,在充分利用多信道优势工作的同时,解决了普遍存在于多跳无线移动网络中的隐藏终端和暴露终端问题。

基于OFDMA-WLAN系统的上行MAC协议研究

基于OFDMA-WLAN系统提出了一种改进的上行MAC协议,用以提高IEEE802.11无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)在大量站点(stations,STAs)存在时的信道利用率和吞吐量。在OFDMA-WLAN系统存在多个子信道时,该协议使多个STA同时在时域与频域上按照CSMA/CA方式发送信道接入的请求帧,在不需要额外增加信道与射频的基础上,解决了随机接入带来的静默问题。数值分析结果表明,与现有的基于OFDMA的上行MAC协议FICA相比,本协议较好地提高了系统的信道利用率和吞吐量。

单跳波分复用网络中的优化数据传送策略

本文研究无源星形波分复用网络中数据传送的优化。在传统策略的基础上，本文提出了两种优化方案：最早发送时间数据传送策略和最小发送间隙数据传送策略。计算机模拟结果表明两种优化都有力地改进了网络性能，既能显著地提高网络吞吐量，又极大地减小分组时延。

影响Ad Hoc网络MAC协议性能的关键技术

Ad Hoc网络分层结构中,媒体接入控制(MAC)协议规定了节点共享有限的无线带宽资源,直接影响到Ad Hoc网络的总体性能。介绍了各类MAC协议,以及影响协议性能的关键技术。同时分析了这些关键技术应用于各类MAC协议的优缺点,提出了关键技术在工程应用中应当遵循的规则和条件,有助于专用MAC协议研究与设计。

面向航空集群云网络的航空数据链MAC协议

针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了"航空集群云网络"的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的可变带宽信道分配技术设计了一种面向航空集群云网络的媒体接入控制协议(aeronautic swarm cloud network oriented media access control protocol,ASCN-MAC)。详细设计了协议的任务需求认知机制,为智能化任务规划决策提供了通信支撑,并从需求出发,基于OFDMA的特点,提出了面向任务需求的层次化信道资源预约方式和信道资源贪婪预约算法。仿真结果表明,ASCN-MAC协议在任务规划决策的通信支撑能力、吞吐量性能和实时性上均具备较强的优势,可以满足新的作战样式下大量面向任务需求信息的可靠低时延传输。对全新作战样式下新一代航空数据链的研究具有一定的参考、借鉴意义。

无线网络MAC层自私行为的研究

无线网络需要所有节点都遵守媒体网络控制(MAC)层协议,以保证节点对信道的公平共享,当个别节点为了增大信道占用率而不遵守协议时,会导致网络性能降低甚至崩溃.通过对无线网络MAC层协议的分析,给出了可能的自私行为的类型与特点,分类讨论了目前无线网络MAC层自私行为检测与控制研究进展,指出了存在的问题与未来的研究方向.

一种新的基于双控制信道Ad Hoc网络媒体接入控制协议

提出了一种新的基于双控制信道的AdHoc网络媒体接入控制(MAC)协议。该协议在两个相互正交的子信道上交换RTS/CTS控制分组,解决了RTS丢失问题、死锁问题以及多信道隐藏终端问题,并提高了协议的空间复用度。实验结果表明,和已有的多信道的接入协议相比,在网络负载较重和节点密度较大的情况下,新协议提高了网络的吞吐量。

认知无线电网络中控制信道预约的MAC协议

提出了一种多信道自适应媒体接入控制(MAC)协议,该协议引入了竞争控制信道和预留控制信道.认知用户在接入过程中,首先在竞争控制信道上预约、预留控制信道子帧,然后再通过预留控制信道基于请求带宽预约数据信道,同时认知用户通过维护信道状态表来分配和回收信道资源.仿真结果表明,该协议可有效地调度多用户多信道接入,具有良好的可扩展性和端到端吞吐性能,可大大降低冲突和拥塞概率及端到端时延.