有效支持智能天线在MANET中应用的多址接入协议

在充分考虑智能天线与MANET特点的基础上提出了自适应定向CSMA/CA(AD-CSMA/CA)协议,该协议利用RTS/CTS短分组对话实现信道预约;在RTS与CTS分组中设置了训练序列,收发节点的智能天线基于训练序列进行自适应波束形成并传输数据分组与ACK;使用改进的"虚拟载波监测"机制进行冲突避免(CA)与分组发送过程的合理安排.用仿真方法对该协议的性能进行了评估,讨论了节点传输距离,数据与控制分组长度以及天线模式切换时间对网络性能的影响.仿真结果表明,AD-CSMA/CA协议与智能天线的结合能够有效实现信道的空分复用(SDMA)从而显著提高整个网络的信道利用率.     

有效支持智能天线在移动Ad Hoc网络中应用的多址接入协议

对智能天线在移动Ad Hoc网络(MANET)中的应用进行了研究．提出了自适应波束形成CSMA/CA(ABF-CSMA/CA)协议．该协议利用RTS/CTS短分组对话实现信道预约,在RTS与CTS分组前设置了训练序列,收发节点的智能天线基于训练序列进行波束形成以传输数据分组与ACK．提出改进的“虚拟载波监测”机制进行冲突避免(CA)．每个节点中设置两类网络分配矢量(NAV),用一个oNAV记录邻节点以全向模式占用信道的时间,用多个bNAV分别记录各邻节点以波束形成模式传输分组的时间．推导了信道利用率的近似计算公式并进行了仿真．结果表明,ABF-CSMA/CA协议与智能天线的结合能够有效实现信道的空分复用(SDMA),显著提高网络的信道利用率．     

无线Ad Hoc网络节能机制研究

针对当前Ad Hoc网络中节能机制多为单跳环境设计,提出了一种适用于多跳环境的节能MAC协议DCF-PS.该方案基于这样一个思路:在调制方式不变的情况下以更低的速率发送RTS分组和CTS分组,能扩大正确解调RTS分组和CTS分组的区域,合理的选择调制速率就能实现干扰区域中的所有节点正确解调RTS分组或CTS分组,从而根据RTS或CTS中的NAV睡眠一段时间,降低能耗.结果表明DCF-PS能够大大降低系统的能耗,同时基本消除隐藏终端的影响,提高网络吞吐量.     

MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议

针对支持MIMO的并行RTS处理(PRP)MAC中分组的冲突导致网络通过量减小的问题,提出了基于五阶段预约的改进MAC协议(FPR-PRP MAC).该协议采用同步的时间结构,通过五阶段预约使网络节点获得传输时隙号.在信息时隙,根据预约的结果,一部分节点可以优先发送RTS分组,其他节点再通过竞争发送RTS分组.接收节点根据收到的全部RTS决定允许各发送节点使用的数据流数目,并将此允许值携带在CTS中回复给发送节点.FPR-PRP MAC将预约与竞争相结合的机制减少了网络中RTS冲突,同步的时间结构消除了控制分组和数据分组的冲突,因此可以有效地改善网络性能.仿真结果表明,在网络比较繁忙的情况下,与PRP MAC相比,FPR-PRP MAC可以大幅增加网络中流控方式发送的分组数,并提高网络的通过量.     

高性能水下传感器网络多信道MAC协议

为解决水下无线传感器网络中由于水声信号传播的时-空不确定性引起的空间公平性问题,并有效实现多信道通信,提出了一种基于单收发器的水下多信道MAC协议,即SFM-MAC。该协议利用水下定位信息进行时空信息转换,避免全网同步;通过RTS/CA/CL/CTS握手机制避免多信道隐蔽终端问题,并实现公平接入。采用马尔科夫链构建了控制信道的预约模型,理论分析并计算了考虑预约碰撞条件下的多信道MAC协议的理论吞吐量。仿真实验表明:SFM-MAC的网络公平性指数较传统RTS/CTS类协议提高15%;在2个业务场景下,网络有效吞吐量较单信道水下MAC协议SFAMA和多信道水下MAC协议UMMAC分别提高60%~70%及12%~15%,证明SFM-MAC可以有效提高网络公平性与网络吞吐量。     

一种适用于无线话音/数据综合通信的新型MAC协议

提出一种面向CDMA蜂窝移动通信系统的支持多种业务的媒体接入控制协议OSSS/PRMA.该协议引入过载控制信号,有效地降低了随机接入的碰撞率,提高了系统的性能.仿真结果表明,与CDMA/PRMA协议相比,该协议的数据分组平均时延、语音分组丢失率和信道利用率都有较大改善.     

发布/订阅通信机制在移动Ad Hoc网络中的应用

对发布/订阅中间件与无线移动Ad Hoc网络(MANET)多播协议的融合进行了研究,提出了一种发布/订阅多跳路由（PSMR）协议,使发布/订阅层和网络层协同工作,共同完成数据分发,数据传送更加可靠。仿真结果证明,该协议可以极大地减少分组传送次数。     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络( UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址( CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层( MAC)协议。该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化。同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的“远-近”效应问题。仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能。     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络(UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址(CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层(MAC)协议.该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化.同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的"远-近"效应问题.仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能.     

IEEE 802.11 MAC层协议解析

IEEE 80 2 .11协议的MAC层的有两种控制方式 :中心控制 (PCF)和分布控制 (DCF) ,其中以DCF为主要介质访问控制方式 .DCF以CS MA/CA为主 ,以RTS/CTS消息交换机制为辅 .在PCF下网络中心控制站 (AP)轮询各个工作站实现中心控制方式 .IEEE80 2 .11MAC层采用的主要技术有虚拟载波监听技术 ,帧优先级机制 ,随机退避技术和节能管理技术     

多跳移动分组无线网络的吞吐率分析

提出了一种应用ＩＥＥＥ８０２．１１ＲＴＳ／ＣＴＳ协议的多跳,移动分组网络,分析了它的系统容量并与时隙ＡＬＯＨＡ,ＣＳＭＡ多址接入协议下的网络性能作了比较,最小ＩＤ号的分群算法可以通过较少的控制信息快速得到顽健的分解网络结构,选用合适的ＭＡＣ协议能有效地利用多信道。     

Novel MAC protocol for MIMO link ad hoc networks

Considering the throughput reduction caused by the packet collision of the PRP MAC, a novel MAC based on five phase reservation (FPR-PRP MAC) is proposed. The FPR-PRP MAC adopts a synchronous time structure, and it allows the nodes in the network to acquire transmission slot numbers through five phase reservation. Then in information slots, some nodes can transmit RTS packets with higher priority according to the reservation results, and other nodes contend with each other to transmit RTS packets. A receiving node determines the maximum allowable number of data streams according to all the RTS packets it has received, and put this number in the CTS packet to reply to the transmitter. The mechanism of combining reservation with contention in FPR-PRP MAC reduces the collisions of RTS packets in the network. Moreover, the synchronous time structure in FPR-PRP MAC eliminates the collisions of the control packet with the data packet. Therefore, the proposed FPR-PRP MAC can improve the performance of the network effectively. Simulation results show that, in a heavy load situation, compared with the PRP MAC, the FPR-PRP MAC can transmit many more packets in a stream-controlled way, and increase the network throughput.     

A new constrained-send mechanism to enhance the performance of IEEE 802.11 DCF

In this paper, a modified access mechanism named Constrained-send DCF (CDCF) is proposed to improve the performance of IEEE 802.11 DCF protocol. It is found that, in DCF, the transmission probability is higher than the reasonable value when the node number is greater than 4 under basic access scheme or than 17 under RTS/CTS scheme, and it results in serious collision. To avoid collision of high access loading, a constrained-send probability is introduced at the end of each back off procedure for the station transmitting. The performance of this mechanism is analyzed based on a 2-Dimension Markov analytical model, after that the optimum constrained-send probability is derived. Numerical results show that the CDCF mechanism has much better performance than DCF with respect to both system throughput and average packet delay. And under RTS/CTS scheme, although CDCF slightly improve the throughput performance (due to the natural good throughput performance of RTS/CTS-scheme DCF), it leads to a much better average packet delay performance compared to DCF. The CDCF keeps all the features of the IEEE 802.11 DCF protocol and is quite easy to implement.     

Distributed multichannel medium access control protocol without common control channel for single-hop cognitive radio networks

A novel distributed cognitive radio multichannel medium access protocol without common control channel was proposed. The protocol divided a transmission interval into two parts for exchanging control information and data, respectively. In addition to evaluating system saturation throughput of the proposed protocol, a three-dimensional multi channel Markov chain model to describe the sate of the cognitive users (CUs) in dynamic spectrum access was presented. The proposed analysis was applied to the packet transmission schemes employed by the basic, RTS/CTS access mechanism adopted in the normal IEEE 802.11. Analyzing the advantage of the two methods, a hybrid access mechanism was proposed to improve the system throughput. The simulation results show that the experiment results are close to the value computed by the model (less than 5%), and the proposed protocol significantly improves the performance of the system throughput by borrowing the licensed spectrum. By analyzing the dependence of throughput on system parameters, hybrid mechanism dynamically selecting access mechanism can maintain high throughput.     

载波监听双信道接入协议性能分析

为了解决Ad Hoc网络由隐终端和暴露终端引起的数据报文冲突问题，提出了基于载波监听的双信道
多重接入（DCMA）协议.载波监听DCMA协议通过使用载波监听和忙指示（BI）控制报文来解决数据报文冲
突问题.将忙期/闲期理论应用于双信道接入协议性能分析，对全互联网络中载波监听DCMA协议的信道利用
率进行了建模分析，并通过软件仿真研究了复杂网络拓扑下载波监听DCMA协议的吞吐量.分析结果表明，
载波监听DCMA的信道利用率要高于报文监听DCMA协议.在高负载情况下，载波监听DCMA的吞吐量比报文监
听DCMA协议和单信道接入协议的吞吐量提高了近50%.     

IEEE 802.11a DCF协议吞吐量与时延性能分析

为了准确评估IEEE 80211a系统性能,指导同层规划工作,提出了改进二维Markov模型. 从成帧效率和分布式协调功能（DCF）协议效率2个方面对IEEE 802.11a 无线局域网（WLAN）的性能进行分析,得出饱和条件下系统归一化吞吐率和平均分组时延,并以此为基础,给出了不同节点数条件下,基本接入模式和请求发送/确认发送（RTS/CTS）模式切换门限值,使网络性能达到最优.     

基于DSPN的IEEE 802.11通信过程的建模与性能分析

目的针对基于四向握手的RTS/CTS方式的IEEE 802.11通信协议系统进行建模与性能分析.方法应用确定与随机Petri网DSPN,对单节点进行了确切的描述,进而构成复合模型,采用伤停补时的思想有效地描述退避行为.结果仿真实验获得了IEEE 802.11通信系统中负载与端到端信息时延和吞吐量之间的定量关系,即平均端到端信息时延随着信息到达间隔的增加而增加,端到端吞吐量随着信息到达间隔的增加而减少.结论所建模型能够有效地描述和分析IEEE 802.11通信机制,为协议的改进和实际工程应用提供指导.