AIS时隙选择策略浅析

AIS系统采用自组织时分多址通信方式。由于AIS终端设备在确定发射候选时隙时有可能会出现重叠现象,这样可能会导致AIS信息占用的时隙冲突,使得在该时隙上无法正常通信。针对这一问题,我们提出通过对AIS工作时隙占用数据的实时监测和统计分析结果,依据AIS航标应用要求,以最小冲突概率为目标函数,给出AIS航标数据发送时隙选择的最优策略。     

无线传感器网中基于时隙轮循的串音控制策略

提出了一种基于时隙轮循的无线传感器网络MAC协议串音控制策略。此策略以簇结构组织网络,由簇头为簇内节点分配互不重叠的工作时隙,并以自带信令的方式来避免节点之间可能的串音。理论分析及仿真表明采用时隙轮循的串音控制策略有效地减少了节点间的串音,提高了无线传感器网络MAC协议的能量有效性。     

STDMA系统数据链自组织特性的仿真研究

船舶自动识别系统(AIS)的关键技术是STDMA,它采用信道时隙动态预约的自组织方式工作。由于信道中数据链路负载程度的不同,系统有可能会发生传输时隙的冲突。针对这一问题,该文采用计算机仿真的方法,通过模拟不同的数据链路负载状况,特别是高负载数据链路环境,研究了SIDMA系统自组织特性的工作状况和识别效率,并深入研究了链路负载程度与站台间相隔距离以及系统网络吞吐量三者之间的关系,最后在仿真结果的基础上给出了一组计算不同区域链路吞吐量的公式。     

一种基于空分复用的无线自组网接入层协议及其跨层分析模型

为充分利用无线自组织网络节点所装备的多天线以提高网络性能,提出一种基于空分复用的无线自组织网络接入层协议MADB-MAC(multiple antennas dual backoff-media access control).通过在传输帧的竞争时隙交换多个握手信息,使网络中节点能够以空分复用的方式并行传输.建立网络性能跨层分析模型,考虑物理层检测错误传播的影响,对此协议进行分析.理论分析和数值计算结果表明MADB-MAC能够在不增加占用带宽的前提下有效提高网络吞吐率.     

基于NTP的Ad Hoc网络时隙同步算法

基于无线Ad Hoc网络时分多址接入机制,设计一种多信道时隙结构。根据网络时间协议(NTP)的基本原理,提出基于该时隙结构的全网时隙同步算法。该算法继承了点对多点无线通信系统的时隙同步方式,在完成时隙主从同步调整后,实现全网时隙的初始对齐,然后进入时隙互同步调整阶段,根据网络节点时钟偏差、节点移动速度和保护时隙的长度,设置合理的互同步调整周期,既不增加网络流量负荷,又可保证各节点发射时隙不碰撞。仿真结果表明,该算法具有较小的时间同步偏差,能快速实现全网的时隙同步,可应用于基于TDMA方式的Ad Hoc网络。     

基于多模电台的SDMANET网络组网方法

软件定义网络（SDN）在有线网络和数据中心网络等多种网络场景中正在快速发展,然而在移动自组织网络（MANET）中SDN的使用仍然处于起步阶段。因MANET网络拓扑变化频繁、资源受限以及采用分布式组网方式等特点使得在其中应用SDN变得具有挑战性。为此,本文提出一种基于多模电台的软件定义移动自组织网络（SDMANET）组网方法。该方法使用支配集算法计算骨干节点,仅由骨干节点使用带外信道和SDN控制器通信,并在MAC层基于骨干节点进行TDMA时隙动态分配。实验结果表明,与OLSR协议和直接带外控制的SDN方法相比,本方法具有更低的网络控制开销和信道访问时延,在大规模MANET网络中性能较好。     

数据链时隙需求及仿真分析

时隙需求分析是时分多址数据链组织运用的一项重要工作。针对时隙固定占用方式和随机争抢占用方式,从理论上研究时隙需求与响应时间或碰撞概率间的关系,建立相应的仿真模型。理论分析与仿真结果基本吻合,根据仿真结果提出设置优先级的方法,确保紧急消息的及时发送。该分析理论及仿真平台可应用于数据链网络的设计及验证评估工作。     

一种适用于可扩展AdHoc网络的动态时隙分配算法

针对现有基于固定分配时隙的ad hoc网络MAC协议时隙利用率低,不能适应突发网络业务的局限性展开研究,并在此基础上提出了一种适用于规模可扩展的ad hoc网络的动态时隙分配算法(DTDMA).该算法利用较少的控制开销,通过节点间控制帧的交互,实现在网络负载较重的情况下,可以有效保证多个节点无冲突的接入信道,并针对不同优先级的网络业务提供相应优先级的时延保证.QualNet网络仿真环境中的仿真实验证明该算法能创建一个规模可扩展的无线自组织网络,且当网络中存在突发流业务时大大提高了网络吞吐量,减小了平均端到端时延,并实现了区分优先级服务.     

WiMAX Mesh网络中一种分布式时隙分配算法

提出了一种基于资源预留的WiMAX Mesh网络支持QoS的微时隙动态分配算法。通过区分数据流优先级的方式将业务分为高优先级业务和低优先级业务两类,对高优先级的业务在每帧中预留一定的微时隙作为分配高优先级业务的时隙,预留时隙大小可以根据网络时隙使用状态动态地进行调整。仿真表明该算法在满足高优先级业务QoS的同时兼顾业务的请求失败率与时隙的利用率,降低了分组的平均时延。     

一种机载网络动态TDMA协议设计

机载网络是一种节点快速移动、拓扑频繁变化的新型Ad Hoc网络。本文提出了一种机载网络动态TDMA的接入协议,能够同时支持单播和广播方式,并通过RTS/CTS控制报文解决隐藏终端问题。协议将每帧分为前面的控制时隙和后面的数据时隙两部分,每个节点通过微控制时隙来竞争对应的数据时隙进行发送。同时,还可申请使用先前的空闲时隙或竞争失败时隙,采用消除报文来解决网络中可能存在的死锁情况,从而实现带宽的有效利用。最后,使用Qual-Net软件进行了仿真,结果显示新协议具有较好的性能。     

基于TDMA的空中自组网MAC层资源调度算法研究

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度算法（M-TDMA）;对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响;最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证;仿真结果表明,在20个网络节点时,网络的最大传输时延小于600 ms,网络吞吐量可以达到4.5 Mbps以上, M-TDMA算法通过高效的资源调度,有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量;     

船舶通信网无线接入协议研究

本文提出了一种适用于船舶通信网的无线接入协议--基于优先级的时分多址协议（PTDMA）,它允许节点通过捎带预约的方式动态申请时隙,并采用基于优先级和网络负载的动态时隙分配算法分配时隙.此外,它还保证节点动态接入和退出.仿真结果表明,该协议有较好的网络性能     

Ad hoc网络TDMA分布式动态时隙算法

随着GPS 技术的发展和应用, Ad hoc 网络的终端同步已经不成问题, 因此基于时隙的MAC 方案, 如TDMA 对Ad hoc 网络越来越有吸引力。提出一种新的分布式时隙动态分配算法, 其数据碰撞率低, 公平性好, 适于动态网络, 对于网络失步以及超负荷的数据发送都有较好的适应性。着重介绍了此时隙算法, 然后分析了该算法的性能, 并把它与时隙Aloha 的信道利用率进行了比较, 仿真表明此算法远远优于时隙Aloha 。     

面向最小延迟的无线mesh网络时隙分配问题研究

在基于IEEE802.15.4的工业无线传感器网络中,通过时分复用技术来实现节点间并行通信,以提高网络的吞吐量.通常,网络中的管理器根据全网拓扑对网络中的每个连接分配一个超帧中相应的时隙.不同的时隙分配方案中,连接在超帧中活动的顺序也不同,对网络性能的影响也不同.本文研究了不同时隙分配方案在网络吞吐量和数据延迟方面对网络的影响,定性分析了时隙分配方案与数据延迟的关系,并根据mesh结构的特点提出一种使用粒子群优化的算法,用于在网络管理器上对时隙分配进行优化,使得数据延迟最小化,以满足工业无线网络实时性应用的要求.     

TDMA网络的时隙同步技术

TDMA(时分多址接入)协议是利用时间的正交性实现信道共享,网内各个站点按照时隙方式工作,不存在发生碰撞和相互竞争问题。TDMA网络是一种同步网络。必须有统一的时间基准,各站点的时隙必须与时间基准同步。因此,时隙同步技术是TDMA网络协议的关键技术。     

高时隙利用率太赫兹无线个域网MAC协议

针对现有的IEEE802.15.3c及高效公平(High Efficient Fairness MAC protocol,HEF-MAC)等相关接入协议涉及的标准聚合帧机制及时隙申请方式应用到太赫兹无线个域网尚不完善的问题,提出了一种高时隙利用率太赫兹无线个域网MAC协议(HTSU-MAC)。HTSU-MAC通过采用帧聚合内容按需重传以及无确认时隙利用等新机制,使得信道时隙资源得以高效利用,网络吞吐量得以极大提升。理论分析验证了该协议的优越性,仿真结果表明,HTSU-MAC协议较其他协议具有更好的网络性能。     

基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法

针对无线传感器网络(WSN)在数据传输过程中节点能量负载不均衡问题,提出了一种基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法。该算法首先建立了树链路模型来分析无线传感器网络的数据传输模式以及时隙需求问题;接着通过在树拓扑上使用父代和子代的关系,使节点基于时隙需求执行帧时隙分配,并给出了接收时隙的一个序列模式和发送时隙的序列模式,允许节点更加有序且在干扰更少的信道下接收其他节点发送的数据包,减少时隙的浪费并提高信道利用效率。最后,实验仿真结果表明,与基于数据传输优化的无线传感器网络的生命周期延长算法,以及基于能量感知和时隙分配的可靠数据传输算法相比,所提算法的网络能量效率分别提高了42.8%和51.7%,节点平均寿命延长了1.7%和37.5%,网络的能量效率和网络生命周期得到了提高。     

混合网络数据动态交换时隙再分配方法仿真

现有的混合网络数据动态交换时隙再分配方法,存在时延较大、时隙利用率较低等问题,提出基于WCDMA和数据链的交换时隙再分配方法,去除信道中的干扰信号,补偿由于数据传输造成的信号衰弱,通过信道的信干比估计,完成对信道的处理。当前分配时隙资源不能满足信息发送所需时,会在固定时隙内,周期性的发送时隙再分配消息给混合网络单元,并提出所需时隙资源,根据时隙动态分配方法,定制出混合网络时隙分配表,通过定制的时隙分配表,实现对混合网络数据动态交换的时隙再分配。仿真结果表明,所提方法能够在低时延、高时隙利用率的情况下,实现对混合网络数据动态交换时隙的再分配。     

无线传感器网络节点实时流量负载的时隙调度算法

目前无线传感器网络基于TDMA的MAC协议基本考虑节点处于连续工作而忽略事件驱动状态,没有考虑到复杂多变的网络环境,造成节点能量过度的浪费.提出了一种根据节点实时流量负载的时隙调度算法(TART),TART算法基于簇结构, 采用分布式与集中式相结合的方式,成员节点实时向簇首发送自己数据流量信息,由簇头动态调节簇内节点时隙更新频率和顺序,降低时隙划分的能量和时间代价,减少节点的空闲侦听时间.仿真表明,算法有效地提高了网络能量有效性,延长了网络生存周期,降低数据包的延时.     

一种新型的无竞争的基于TDMA的MAC协议

本文提出了一种无竞争的基于TDMA的MAC协议CA-TDMA.CA-TDMA协议通过对超帧中竞争时隙的直接分配和数据时隙的相互申请来实现在整个网络中无时隙竞争,并且通过添加新的申请消息(RTS、CTS、CTR)和提出新的时隙竞争机制、时隙续约机制和竞争时隙交换机制,来提高整个网络的性能.仿真结果表明,CA-TDMA相比动态TDMA协议在分组投递率和网络延迟等性能参数方面均有明显的提高.