快速冲突分解算法及其性能分析

介绍并分析了一种新的基于竞争的无线局域网MAC层冲突分解算法,称为快速冲突分解(FCR)算法。此算法可以使IEEE802.11无线局域网的MAC层在DCF竞争方式下更快地分解冲突,并且减少平均空闲退避时隙数,有效地提高IEEE802.11无线局域网的性能。     

关于IEEE802.11安全机制的信息完整性

为了达到与有线网相同的安全性 ,IEEE80 2 .1 1协议在MAC层引入安全机制 ,该机制建立在协议定义的WEP (wiredequivalentprivacy)算法基础上 .WEP通过在RC4密码系统内部设置CRC 32循环冗余校验的方式来实现报文完整性验证 .本文从编码理论的基本概念出发 ,对IEEE80 2 .1 1安全机制的完整性验证能力进行分析 ,指出存在的缺陷     

无线局域网中MAC层QoS算法

本文通过对IEEE802.11无线局域网的媒体接入控制（MAC：MediaAccessControl）层QoS（Quality of Service）支持技术进行研究,介绍了QoS参数,认识MAC接入机制DCF对提供QoS方面存在的局限性,提出了PCWA（Practical Contention Window Adjustment）算法,根据通信数据流状况模式（traffic pattern）,不断调整高优先级的最佳竞争窗口尺度,使整个系统实时业务获得最大的吞吐率和最小的等待时间。     

无线局域网MAC层DCF方式的仿真研究

针对无线局域网MAC层DCF方式模型建立难度较高,性能参数较难得到的问题,采用一种基于时间窗口分析的方法,建立DCF基本模型.根据IEEE802.11提供的二进制指数退避算法,应用OPNET仿真工具进行实验设计.实验结果表明,系统的网络吞吐量指标随着节点个数的增加而减少,时延指标则随时间的增加而线性增长.     

基于帧服务时延的拥塞控制算法

针对无线传感器网络介质访问控制(MAC)层存在的拥塞问题,提出一种拥塞控制算法。利用IEEE802.15.4协议MAC层帧服务时延对拥塞指示的有效性,在IEEE802.15.4协议的CSMA/CA算法中增加以帧服务时延为阀值的计时器,并根据计时器的值调整传感器节点的发射速率,可达到对MAC层拥塞进行控制的目的。仿真结果表明,与传统算法相比,网络中有40个节点时,新算法对网络拥塞大约有60%的改善。     

无线传感器网络中休眠机制能量有效性的研究

根据无线传感器网络通信过程中功率消耗的比率,总结了在MAC协议中进行节能的方法,研究了IEEE802．11DCF功率节省机制和S-MAC协议定期休眠机制,并使用网络仿真工具对两种休眠机制的能量有效性进行了研究．结果表明：使用定期休眠机制的S-MAC协议具有更高的节能效率．     

WLAN中一种改进的快速碰撞解决算法

在分析IEEE802．11MAC协议与系统吞吐量关系的基础上，提出一种改进的MAC快速碰撞解决算法(DFCR)，解决当前IEEE802．11中存在的吞吐量不稳定情况，同时考虑MAC层信道共享机制和物理层误码特性，达到减小站点之间碰撞概率、空闲时间、数据帧的重传次数的目的，仿真研究表明该算法可以在提高WLAN吞吐量的同时保证系统公平性．     

关于IEEE802．11安全机制的信息完整性

为了达到与有线网相同的安全性，IEEE802．11协议在MAC层引入安全机制，该机制建立在协议定义的WEP（wired equivalent privacy)算法基础上。WEP通过在RC4密码系统内部设置CRC－32循环冗余校验的方式来实现报文完整性验证。本文从编码理论的基本概念出发，对IEEE802．11安全机制的完整性验证能力进行分析，指出存在的缺陷。     

以太网与控制网的性能仿真评估研究

主要讨论了以太网和控制网的网络工作机理,对以太网总线和控制网总线的介质访问控制(MAC)的子层协议,采用带碰撞检测的载波侦听多点访问方式(CSMA/CD)和控制网的令牌传送总线作了详尽的比较,并用仿真方式比较了它们的传输时间和数据编码效率.     

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.     

一种实时性无线介质访问协议

在IEEE 802.11无线介质访问协议的分布式协调功能基础上,针对Ad hoc网络,提出了一种改进的实时无线介质访问协议.该协议先将信息分成三类: 非周期实时信息、周期实时信息和非实时信息;运用要求发送/发送清除协议传送实时信息,采用不同的帧间隔区别不同的信息,使实时信息有更高的优先级,得到尽可能小的延迟.结果表明,改进实时无线介质访问协议使实时和非实时信息的延迟都减小,非周期实时信息的延迟下降了0.0001s.     

基于信道反馈的协作MAC协议

在协作媒体接入控制层协议CoopMAC基础上,提出一种改进控制帧格式的协议I oopMAC. 改进后的协议能实现与IEEE 802.11 DCF协议兼容;利用中继和信宿的联合信道状态反馈信息确定站点传输方式,较好地适应信道的瞬时变化;采用新的网络分配向量NAV更新机制,减小了分组碰撞时周围站点延迟接入信道的时间. 仿真结果表明,同样条件下,I CoopMAC协议能获得比CoopMAC协议更高的吞吐量及更小的接入时延.     

Adaptive mechanism for the frequency hopping MAC

For the frequency hopping media access control protocol (FH_MAC), there is a parabola relationship between throughput and traffic, and then an adaptive FH_MAC (AFH_MAC) is proposed for the maximum throughput, which is fit for timeliness traffic in aeronautical ad hoc networks. The paper works out the expression for the throughput, success transmission probability and average time delay based on the queuing theory, combination theory and discrete laplase transformation. The results show that, the time delay performance of the FH_MAC is better than that of the time division multiple access (TDMA) and IEEE 802.11 distributed coordination function (DCF), that the throughput and success transmission probability of the FH_MAC are higher than that of the ALOHA when the traffic load is low, and that the theoretic analysis of the AFH_MAC is in accordance with simulation, and the adaptive mechanism works well.     

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.     

应用于WLAN的自适应令牌型公平性保障多址接入协议

为了提高IEEE802．11 DCF（Distributed Coordination Function）多址接入协议的性能，提出一种应用于WLAN网络的自适应令牌型公平性保障多址接入协议ATP-MAP（Adaptive Token Passing Multiple Access Protocol with fairness guarantee），通过令牌对发送节点进行排队，减少了网络中不必要的碰撞．同时根据网络的公平性状况自适应调整令牌传递因子P．详细分析了协议参数对协议性能的影响，并推导出ATP-MAP协议的饱和吞吐量极限．仿真结果表明．和IEEE802．11DCF的MAC协议对比，ATP-MAP协议提高了网络的饱和吞吐量，同时降低了网络公平性损失。     

基于时分多址网络中的双信道预约MAC协议

为了解决多跳移动网络中的隐藏终端和暴露终端问题,提高并行数据分组发送机会,本文基于时分多址（TDMA）提出了双信道预约（DCR）媒质接入控制协议（MAC）．它通过合理调节预约信道（RCH）和业务信道（TCH）的数据速率、保证RCH的预约时隙与TCH的数据分组传输时隙的长度相等,实现了竞争预约接入与数据分组传输并行进行、互不干扰的目的．同时,还使RCH和TCH上的分组发送达到最佳业务平衡,避免了信道资源浪费．另外,所提出的预约时隙和竞争微时隙双重预约机制也极大地提高了信道的接入和利用效率．仿真结果表明,在总数据速率相同条件下,DCR协议的网络多址性能都明显优于IEEE802．11分布式协调功能（DCF）协议．     

IEEE802.11无线网络中DCF模式媒介服务状态分析

IEEE 80211标准的分布式协调功能（DCF）模式下,节点通过竞争获得无线媒介的访问权,导致媒介服务时间远大于数据帧传输时间. 通过深入分析数据帧传输、数据帧碰撞以及媒介空闲3种媒介状态的转换情况,采用近似二项分布建立媒介状态描述模型,获得了媒介服务时间估计值. 仿真结果表明,所建立的模型能够准确地衡量给定网络状态下的媒介服务时间.