无线局域网多机器人系统轮询MAC协议研究

多机器人系统是一个结构复杂的团体,为了实现机器人之间的高效合作,必须解决机器人间的信息交互问题,提出将无线局域网的多机器人系统与轮询系统结合的MAC（multiple access control）协议。首先,研究MAC协议中PCF（point coordination function）访问机制,建立轮询系统模型,将该模型应用于多机器人集中式体系架构中,并对其数据传输方式进行分析;推导了门限、完全、限定K=1机器人系统信息传输的平均排队队长、时延、轮询周期的表达式;最后通过MATLAB及ROS系统对三种系统的理论值和仿真值进行分析比较。结果表明,该多机器人系统的信息传递率随着到达率的增加而显著增加。综合对比实验结果,在保证公平性的前提下,门限服务系统在加速信息处理速率、改善系统性能方面比其他两种服务策略更加稳定;在机器人增加时,完全服务系统在信息处理速度上较其他两种服务更好。     

A survey of energy efficient MAC protocols for IEEE 802.11 WLAN

In recent years, IEEE 802.11 wireless local area networks (WLANs) have been widely deployed, and more and more mobile devices have built-in WLAN interfaces. However, WLAN employs the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) medium access control (MAC) protocol, which consumes a significant portion of the energy resources of a mobile device. Hence, minimizing the energy consumption of the WLAN interface in mobile devices has recently attracted considerable interest in both academia and industry. This article provides a survey and an experimental study of the energy consumption issues and energy-efficient technologies of the MAC protocol in IEEE 802.11 WLAN.     

An efficient quality-of-service MAC protocol for infrastructure WLANs

In this paper, we propose a new efficient MAC protocol, named quality-of-service MAC (QMAC), which is an integrated solution for providing QoS guarantees to real-time multimedia applications in infrastructure WLANs. In addition, QMAC has the following attractive features: (i) its reservation scheme ensures that real-time stations enter the polling list in bounded time, (ii) it supports multiple priority levels and guarantees that high-priority stations always join the polling list earlier than low-priority stations, (iii) it employs the distributed pre-check technique such that the access point can admit as many newly flows as possible, while not violating admitted flows' guarantees, (iv) its dynamic bandwidth allocation scheme provides real-time traffic transmission with per-flow probabilistic bandwidth assurances, and (v) it uses a multipoll frame to poll all stations on the polling list at a time, therefore, the bandwidth can be utilized more efficient. Through simulations, we demonstrate the advantage of our QMAC.     

一种嵌入式WLAN安全系统的设计与实现

介绍无线局域网的概念。在分析无线局域网的安全机制原理的基础上，提出无线局域网存在的安全问题，给出一种嵌入式安全系统的设计方案，该方案采用安全性更高的加密算法以及更完善的数据校验机制，对解决无线局域网中的安全问题具有一定的实用价值。     

Linux环境下基于QT的WLAN管理信息系统

针对无线局域网（WLAN)的可靠稳定性问题,提出了一种基于QT库的WLAN管理信息系统的实现方案。分析了QT在构建图形界面、实现事件响应等方面的优点,探讨了在Linux环境下利用QT库开发实际系统的基本原理,分析了QT在构建图形界面、实现事件响应等方面的卓越特性,并在此基础上,描述了WLAN管理信息系统并给出了详细的设计与实现。     

多速率无线局域网的速率自适应算法

为了提高IEEE 802.11中速率选择机制的性能,提出了一种基于多信道参数数据融合算法的自动速率选择机制,克服了采用单一参数进行信道状态估计的误差和误判。在发送端,将获取到的RSS、CIR和PER信息模糊化,并运用模糊集理论进行模糊推理,形成单一参数对信道质量评估的局部决策,经过融合中心的合成运算和决策规则得到信道质量的全局判决,以此进行最佳发送速率的选择。该算法在NS2网络仿真软件的Ricean信道模型下进行了仿真。仿真结果表明该机制比固定速率和单一参数信道估计机制提高了28.4%和22.2%的平均吞吐量。     

MIMO OFDM无线局域网的性能分析及其实现

叙述了无线局域网的多输入多输出天线系统的技术特点,分析了OFDM无线局域网中的多输入多输出天线系统容量,探讨了多输入多输出OFDM无线局域网的实现。     

无线局域网聚集业务流非平稳性检验*

无线网络业务特性分析是网络性能评价、规划、设计、管理和控制的基础。分析了真实无线局域网业务流的基本统计特性,并应用单位根检验方法检验无线局域网中的聚集业务流的非平稳性。实验结果表明,不论是下行的还是上行的聚集流在不同显著水平上存在非平稳性;同时对这些聚集业务流的一阶差分序列进行检验,结果表明差分序列都是平稳的,这说明下行和上行的聚集业务流均是含有一个单位根的非平稳序列,这为无线网络业务流的进一步建模提供了指导。     

一种无线局域网多安全域间的密钥共识协议

在无线局域网中,不同管理机构下移动用户和认证服务器构成的安全域不同,如果一个安全域的用户需要访问其他安全域时,用户与异地安全域的密钥共识是一个有待解决的安全问题。提出了一种多安全域间的密钥共识协议MKAP,该协议可以解决跨安全域访问时本地安全域的认证服务器与异地安全域认证服务器间的密钥共识以及移动用户与异地安全域的密钥共识,MKAP将跨安全域访问按基于本地的跨域访问和基于移动IP跨域访问两种情形分别提出了解决方案。     

无线局域网的一种功率控制算法

随着无线局域网(WLAN)的普及率的提高,无线访问接人点(Access Point,AP)的分布密度越来越大.而在IEEE802.11中并没有功率控制的相关内容,为了确保覆盖,往往将AP的发射功率设定为最大值,从而导致不同的AP-无线站点对之间的干扰越来越严重,以及网络整体吞吐量的下降.为了解决问题,提出了针对802.11无线局域网的一种分布式功率控制算法.根据AP自身的实际吞吐量与预期吞吐量之间的关系,判断信道质量,并进行动态调整AP的发射功率.在NS2的环境下仿真结果表明算法简单,收敛速度快,能够确保尽可能多的尤线站点获得AP提供的网络接入服务,实现负载均衡;同时尽量减少不同AP-无线站点对之间的相互干扰,提高网络整体吞吐量.     

无线局域网中WAPI安全机制分析

无线局域网（WLAN）技术的出现改变了传统的上网方式。它无需线缆介质,也不受地理位置的限制,但随之而来的安全问题成为人们关注的焦点。介绍了传统的WEP安全机制的原理和不足之处,以及新一代WAPI安全机制的工作原理及特点,并对这两种不同的WLAN安全机制进行了比较。     

Low profile coupling feed circularly polarized antennas for WLAN applications

This article presents two designs of circularly polarized antenna with simple circular‐shaped radiator and circular slotted ground plane. An arc‐shaped microstrip line coupling feed mechanism is used to excite the circular radiating patch. The 3‐dB axial ratio bandwidth of the proposed antenna‐1 and proposed antenna‐2 are 3.33% and 18%, respectively. The proposed design has several advantages such as easy matching, fabrication simplicity, compact size, and wide axial ratio bandwidth. Both the antennas have been designed on FR‐4 substrate with dielectric constant 4.4 and thickness 1.59 mm. Simulated and measured results are presented to validate the working of the proposed antennas.     

无线局域网的动态切分与重构

因用户的游移和喜好集会活动,用户在无线局域网(wireless local area network, WLAN)中的分布是非常不均匀的且是动态变化的.当1个WLAN的用户数量很大时,整个网络和每个用户的吞吐量都会大幅下降.对于1个WLAN范围内的间歇拥塞问题,已有的性能改进方法存在一些不足.因此,提出了1套WLAN动态切分与重构的方案SRD(splitting and restructuring dynamically),引入了影子AP(shadow access point, SAP)和终端映射2个概念,并对终端映射和方案的整体性能进行了形式化分析,设计了最优映射的计算方法.该方案能根据网络负载及状态的变化,动态地将1个拥挤的WLAN切分成若干子网,并重构成1个微型的集中式架构的WLAN,从而对各子网中的终端分布进行监控.因此,该方案能大幅减少1个子网中的终端数量,提高用户吞吐量,缓解冲突和异构速率的影响.仿真结果表明,该方案能成倍地提高网络及每个用户的吞吐量,此外,该方案的部署不需要用户终端设备作任何的更改.     

基于分离式MAC架构的WLAN漫游认证机制研究

根据分离式MAC架构WLAN的结构特点,提出了一种新的漫游切换认证方案,减少了切换时无线用户的重新认证时间,满足了VOIP等实时业务的需要。     

一种提高WLAN服务质量的MAC协议实现

提出一种提高无线局域网服务质量性能的介质访问控制协议,描述该协议的工作机制,并对该协议传输实时语音数据时的平均延时和归一化吞吐率与802．11e的增强型分布式协调功能作了仿真比较。仿真结果表明,在所有负荷情况下该协议传输实时数据时性能优于增强型分布式协调功能,信道的利用率更高。     

无线局域网同频干扰抑制关键技术研究

抑制无线局域网同频干扰的关键环节是对同频干扰的检测,针对密集无线局域网环境下同频干扰严重影响用户通信质量且不易被精确检测的情况,提出一种新的无线局域网同频干扰检测方法。该方法应用了认知无线电技术,通过计算接收信号的循环功率谱,并将此循环功率谱和判决门限比较,判断是否存在同频信号即可确定当前无线局域网环境中是否有同频干扰。仿真结果表明,提出的结合了认知无线电的同频干扰检测方法相比其他检测方法更加简单且能高效地检测出无线局域网同频干扰,在较低信噪比时有不错的干扰检测能力,在无线局域网数量较多的环境中对同频干扰的检测效果更好。     

WLAN中MAC协议性能分析研究

对媒体接入控制(Media Access Control,MAC)协议进行性能分析,可以深入理解MAC协议的操作特点,发现吞吐量、数据包时延与丢失等性能遭受影响的本质原因。对当前马尔可夫链性能分析法加以详细地分析与总结,分别阐述了无线局域网络中分布式协调功能和增强的分布式信道接入两种MAC协议的性能分析研究工作。对进一步的研究工作进行了分析与展望。     

一种适用于窄带无线局域网的信道接入协议

在分析了IEEE 802.11协议的基础上,提出了一种应用于低速率无线局域网环境下的信道接入方法,对其性能进行了分析,通过对仿真结果的比较,得到了该协议在窄信道环境下性能要优于IEEE 802.11的结论,同时验证了理论分析的正确性。     

无线局域网基于动态退避次数门限的DCF算法

提出了一种基于动态退避次数门限的DCF算法DDCF。DDCF针对不同的竞争窗口设定相应所需数据连续发送成功的次数门限, 以改变竞争窗口CW在不同的回退阶段的回退概率。通过对DDCF算法的理论分析和仿真试验表明, 该算法有效提高了无线局域网的饱和吞吐率等性能。     

一种基于大规模网络分解和协调的WSNs MAC协议

针对树状拓扑的大规模传感器网络中存在的节点能量和传输效率问题,提出了一种基于大规模网络分解和协调的无线传感器网络(WSNs)MAC协议。该协议在路由信息的基础上对网络进行再一次分解,并采用了与之相适应的节点接入算法。实验结果表明:该协议总体能耗低、传达率高且具有一定的自适应性,同时网络时延并没有因为分层而增加。该协议对大规模无线传感器网络有良好的适用性。