无线传感器网络初始化时隙分配算法

在无线传感器网络初始阶段,节点初始状态对等,且均无法预知网络环境,这对建立MAC协议提出很大挑战,现有的MAC算法均无法适用.本文针对网络初始阶段混乱无序的情况,建立了初始数据通信模型,进而提出一种时隙分配算法,分布式地实现两跳内节点的时隙分配.该算法消除了无线网络中的暴露终端以及隐藏终端问题,保证了节点间通信的成功进行,为后续协议的应用提供了前提.仿真表明,算法能迅速、准确地实现时隙分配.算法运行时间只与节点密度有关,与网络规模关系不大.     

嵌入式HFC透明网桥实现技术研究

在不同物理结构的网络之间互联，实现各种综合业务是网络和通信应用面对的重要课题，本文设计了一种可在HFC接入网的头端与用户端之间实现双向数字业务的嵌入式透明网桥，该桥基于DOCSIS协议的MAC层设计，有效实现通信的MAC地址动态获取、MAC帧过滤以及DOCSISMAC层数据与以太网MAC层数据的双向转发等功能．本设计已经成功用于自主开发的物理层和MAC层芯片组成的HDTV双向系统平台上，通过实际网络环境验证，本设计在HDTV双向点播、VOIP、Internet网通信等应用上表现出较高的网络适应性、稳定性和传输盾量．     

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 。     

一种动态频谱共享通信系统接入控制算法*

针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙ALOHA访问控制算法。在分析时隙ALOHA算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。     

一种高能效无线传感器网络MAC协议研究

为了解决无线传感器网络中MAC层空闲侦听、冲突和控制开销所带来的无效功耗等问题,提出了一种高能效无线传感器网络动态非等分时隙MAC新方法;该方法依据网络拓扑和监测类型分析了覆盖率模型,设计了通过选举最低剩余能量节点为休眠节点的动态选举算法,推导得到了非等分配时隙协议的算法公式,同时,采用簇内单向广播的时钟同步算法保证了网络节点拥有相同的时间基准;在无线传感器测试床上进行仿真对比实验,结果表明该方法较好地实现了动态调节工作节点数量和非等分传输时隙的协议功能,MAC层的能量有效性显著提高;该方法可有效使用网络能量,延长网络生命周期,是一种高能效的无线传感器网络MAC协议。     

传感器网络中一种实时的自适应时隙调度算法

无线传感器网络节点数目众多,MAC协议为节点分配工作时隙面临能量利用不高、节点延时较长等方面的难题。目前基于时隙调度的MAC协议一般采用等长的时隙大小,不能适应数据流量变化大的网络且忽略与网络层的融合,没有利用路由层信息来减低时隙分配算法性能代价。提出一种基于路由转发树的时隙调度算法（ATSA）,网络采用簇结构,在簇内构造一棵路由转发树,根据路由转发树形成的路径信息对节点实时获取节点每轮需要发送的数据量大小,根据节点的数据量大小来分配节点每轮需要的时隙,然后由簇头据此动态地为成员节点分配时隙,降低时隙划分的能量和时间代价,减少空闲侦听时间,避免串音。仿真表明,该算法有效地提高了网络能量利用效率,延长了网络生存周期,降低数据包的延时。     

快速动态时隙分配MAC协议的帧结构优化与分析

针对快速动态时隙分配（Fast Dynamic Slot Assignment,F-DSA）MAC协议不能处理多节点申请入网的问题,对其帧结构和入网算法进行了完善,提出了碰撞感知快速动态时隙分配（Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,CF-DSA）协议。在相同入网算法的前提下,提出了一种新的控制微时隙分布方式,得到了聚合碰撞感知快速动态时隙分配（Aggregate Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,ACF-DSA）协议,通过理论建模与数值分析,主要研究了采用两种不同帧结构的协议性能,发现ACF-DSA较CF-DSA降低了节点的入网竞争时延,且对变化的网络环境具有更好的适应性,表明聚合碰撞感知的帧结构有助于节点入网效率的提高。     

EDA-MAC:事件驱动应用感知的无线传感器网络MAC协议

MAC协议是无线传感器网络领域中的一个广泛研究的问题,然而,现有的MAC协议较少是针对具体的应用而设计.针对基于无线传感器网络的坡道转弯交通控制系统,设计并实现了一个事件驱动、应用感知的MAC协议EDA-MAC(Event Driven Application MAC).此协议使用竞争时隙分配算法选择优先级最高的汇报事件,根据此优先级作为可以汇报事件的基准,限制低优先级事件的汇报,有效降低数据包的碰撞,保证了数据传输的完整性和实时性.同时,提出一个时隙动态调整算法,根据已有汇报事件的信息,动态调整非竞争周期和非活动周期的时隙数目,减少节点的空闲监听时间,最大程度地使节点处于睡眠状态,有效降低了节点能耗.试验结果表明,该MAC协议支持优先事件传输,具有较好的实时性和能量高效性,适用于基于无线传感器网络的坡道转弯交通控制系统.     

一种新型战术MANET网络MAC协议设计

本文提出了一种新的适用于含有多种不同节点的战术MANET的动态时隙分配TDMA算法--PCC-TDMA算法.该算法结合了固定分配和动态接入的优势,通过在固定的时隙内发送控制信息且利用BC算法进行竞争,大大减少了冲突及网络时延,可适应密度变化较大的网络,还可实现时隙的空间复用.仿真结果显示,不论是吞吐量还是延迟方面,所提出的MAC协议都具有较好的性能.     

基于逻辑时隙的Ad Hoc网络介质访问延迟分析

根据Ad Hoc网络MAC层DCF的指数退避机制及二维Markov链分析模型,分析退避计数器在退避过程当中每一次递减的时间间隔,提出逻辑时隙的概念,并得出逻辑时隙的3个组成部分,推导出饱和负载条件下DCF的平均介质访问延迟等于逻辑时隙的平均长度乘以成功发送数据所用的平均退避逻辑时隙数.实验表明,该方法能较准确地计算出Ad Hoc网络的DCF介质访问延迟.