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.     

RFID网络读写器冲突避免MAC协议

为了解决射频识别(RFID)网络中的读写器冲突,提出了一种异步的基于预约的多信道读写器冲突避免媒质接入控制(MAC)协议.读写器根据控制信道监测到的邻读写器当前信道使用情况,选择一个空闲通信信道并向邻读写器广播,从而实现读写器无冲突地与标签通信.该协议避免了多个相邻读写器同时与标签通信,解决了读写器一标签干扰,并采用多...     

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。     

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.     

基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议

为了有效地减少水声信道冲突提高网络吞吐量,提出基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议.该协议在数据传输前设置了信道预约周期与预约确认周期,利用RTS-CTS握手过程完成信道的预约、确认与数据传输的排序工作.当全部预约得到确认后,所有发送端按事先排好的顺序以接龙的方式传输数据队列,完成多对节点间的数据传输任务.这些方法降低了节点的平均预约时间,减少了节点发送数据的等待时间,有效提高了网络吞吐量.仿真实验结果表明,当网络负载较高时,该协议能够较大程度地减少控制包开销,提高网络吞吐量.     

一种基于分簇和概率函数的电力线通信MAC机制

MAC(media access control)协议是低压电力线通信(lowvoltage power line communications,LPLC)网络的重要基础之一.当前基于LPLC的用电信息采集系统通信所使用的MAC协议主要为CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance).但是在周期性用电数据采集型LPLC网络中,CSMA/CA易导致信道竞争频繁影响网络的通信效率.针对该问题,提出了一种基于分簇和概率函数的MAC(cluster and probability-function based MAC,CP-MAC)机制,该机制采用分簇的方式并引入概率函数的方式决定信道争用,以有效抑制节点间的信道竞争和通信冲突.仿真分析表明,CP-MAC机制能有效地降低节点间通信冲突并提高通信效率.     

基于多信道的MAC层协议在无线传感器网络中的应用

摘要：随着无线传感器网络在工业测控,医疗监护和智能建筑等领域的迅速发展,使用单一信道和信道竞争的MAC层协议已经很难满足这些应用的低功耗、抗干扰、高可靠性和可预测可控制时延等要求.基于多信道的MAC层协议是满足这些应用要求的一个重要手段.本文提出了系统的对多信道MAC层协议的分类方法,并总结和比较了到目前为止在无线传感器网络多信道MAC层协议方面的主要研究工作和国际标准化协议的研究进展,最后提出了在这个领域的若干研究课题和发展方向.     

基于NS2的水声传感器网络MAC层协议分析

MAC协议决定了水声信道的使用方式,作为水声网络的关键技术之一,它越来越受到人们的普遍关注,它的研究对水声传感器网络的发展具有至关重要的作用.经过分析比较现有的陆上无线通信协议,选取其中性能较适用于水声信道的TDMA、802.11和S-MAC协议进行研究分析,对三者的各方面性能进行比较,并针对水声信道特点提出改进方案:利用TDMA的时延,交错设置帧周期;使IEEE802.11协议一次握手传输多个数据并采用周期性睡眠机制;对SMAC协议采用事先预测网络流量,动态调整占空比.设计了水声信道MAC层协议的仿真方法,通过修改NS2中已有无线通信协议的物理层和链路管理相关代码,实现了水下通信环境的模拟.     

可多跳预约信道的无线传感器网络MAC协议——CRMAC

针对无线传感器网络的特点,提出低能耗低延时的无线传感器网络MAC协议--CRMAC.该协议将节点工作时间分离为信道预约时间和数据发送时间.在信道预约时间里,有数据发送的节点发送预定信道帧通知多跳的转发节点,确定节点的数据发送时间框架.在数据传送时间里,只有需要发送或接收数据的节点被唤醒,而其它节点保持睡眠状态.     

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．     

MANETs网络中的一种分布式同步预约多址接入协议

提出了一种MANETs网络中的多址接入控制协议——分布式同步预约多址接入协议（DSRP）,解决了隐藏终端和暴露终端问题,并且为实时业务的QoS要求提供了保障．协议以时分多址为基础,给不同类型的业务分配不同的优先级,采用不同的机制对空闲时隙进行竞争及预约．在已预约的时隙中采用发送数据前的预约确认机制,避免了入侵终端问题．在全连通网络中分析了DSRP协议的吞吐量和分组平均丢弃率,并且对协议进行了仿真,结果表明该协议能够达到传输实时业务的要求,适用于MANETs网络．     

Channel reservation MAC protocol with adaptive power control mechanism carrier sensing

A channel reservation MAC protocol with the adjustable transmission power and carrier sensing threshold, called PC-CRM, is proposed. PC-CRM solves the problems of poor transmission quality, low network capacity and high energy consumption, which are caused by the distributed contention based channel access scheme in Ad Hoc networks. By employing power control into the channel reservation schemes, PC-CRM adjusts the transmission power and carrier sensing threshold to the optimum values, such that the channel is multiplexed in space. Additionally, PC-CRM is also capable of stabilizing the channel reservation, improving the network capacity, and reducing the energy cost. Simulation results show that, compared with IEEE 802.11DCF and the basic channel reservation scheme, PC-CRM performs better in terms of the throughput, energy efficiency and delay jitter.     

Ad Hoc网络载波监听双信道接入协议

为了解决由隐终端和暴露终端引起的数据报文冲突问题，在对Ad Hoc网络双信道接入协议进行研究的基础上，提出了载波监听双信道接入协议(dual channel multiple access，DCMA),包括基本的载波监听协议(basic carrier sensing，BCS)和忙指示载波监听协议(carrier sensing busy indication，CSBI).研究了DCMA控制报文的长度以及其解决隐终端和暴露终端的能力.通过仿真对DCMA的性能进行了分析和比较.结果表明，CSBI通过载波监听和忙指示(busy indication，BI)报文完全解决了隐终端和暴露终端问题，在高负荷时其吞吐量比802.11 DCF提高了近50%.     

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.     

容迟移动传感器网络的节能MAC协议

针对容迟移动传感器网络高动态且稀疏的拓扑特点,提出一种节能的容迟媒体访问控制协议(DTMAC),采用接收方发起传输的工作方式,引入多功能的最小主动探测短报文,通过降低报文重传率和控制报文开销,有效控制了网络能耗．通过实验验证了该协议能达到极高的能量利用率,对一跳传输延时和网络吞吐量也有显著改善．     

多业务移动网络中的一种呼叫接纳控制算法

对于语音新呼叫和切换呼叫，提出了一种有效的动态资源预留CAC算法，不仅结合保护信道法给予了切换呼叫更高的优先级，而且采用动态预留信道机制，根据服务等级（Gos）以期达到切换呼叫中断率与新呼叫阻塞率之间的折衷，同时采用Markov链对算法的性能进行了分析。     

运用动态优先级轮询机制的数据链仿真

提出了一种数据链的链路层协议——基于动态优先级轮询的接入方式,在OPNET网络仿真开发平台上,构建出基于动态优先级轮询机制的时分多址(TDMA)数据链协议仿真模型,描述了在OPNET仿真平台上的建模过程,给出和分析了动态优先级轮询机制下TDMA数据链性能(地面站入网注册时间、网络吞吐量、中心站和地面站的信道利用率、业务接入时延)的仿真结果。仿真结果表明采用动态优先级轮询机制,系统接入效率高,对于各站点数据上行有较好的均衡性,同时又不失灵活性。     

多业务移动网络中的一种呼叫接纳控制算法

对于语音新呼叫和切换呼叫,提出了一种有效的动态资源预留CAC算法,不仅结合保护信道法给予了切换呼叫更高的优先级,而且采用动态预留信道机制,根据服务等级(GoS)以期达到切换呼叫中断率与新呼叫阻塞率之间的折衷,同时采用Markov链对算法的性能进行了分析.     

一种用于无线ATM网络的动态时隙分配协议

提出了一种新的适用于基于TDMA的无线ATM网络MAC协议,即改进型动态时隙分配多址协议。通过在预留阶段直接使用预先存储的正交码,避免了MAC协议对硬件的依赖。RR时隙的使用减少了因重新预留所引起的碰撞。仿真结果表明此协议适用于高速无线ATM网络,并具有良好的性能。