一种适应于静态Ad Hoc 网络的高吞吐量MAC 协议

针对稠密部署ad hoc 网络中暴露节点问题引起的网络空间利用率低、吞吐量下降的问题,提出一种包侦听多路接入/冲突避免(packet sensing media access with collision avoidance,简称PSMA/CA)MAC 协议.在PSMA/CA协议中,节点通过信道侦听和邻近节点集交换获取两跳范围内邻近节点信息,暴露节点在发送数据之前,首先侦听网络中当前会话,得到会话双方地址,根据两跳范围内邻近节点信息计算当前会话与欲建立会话之间的关联度,当会话关联度小于信噪比要求时,允许暴露节点建立会话.PSMA/CA 协议允许满足条件的暴露节点建立并行会话,以提高网络空间利用率.仿真结果表明,与802.11DCF 相比较,PSMA/CA 协议下平均网络吞吐量增加20%.与其他针对暴露节点问题提出的算法相比较, PSMA/CA 不需要节点间同步,对现有无线网络硬件设备也没有提出新的要求,具有更强的适应性.     

无线传感网多信道的MAC层协议

无线传感网（Wireless Sensor Nelworks，WSNs）作为计算机、通信和传感器三项技术相结合的产物，已成为计算机与通信领域一个活跃的研究分支。信道接入协议是无线传感网协议的重要组成部分，基于多信道的信遭接入协议具有一些特殊的优点。分析了无线传感网多信道的MAC（Media Access Control）协议：DCA—PC（Dynamic Channel Assignment with Power Control），并与其他的多信道协议作了比较。     

移动自组网的MAC层研究

移动自组网是有一组带有无线收发装置的移动自主节点组成的一个自治系统.文章详细分析了移动自组网MAC层的隐藏终端、暴露终端和信道访问的公平性问题以及解决方案,并介绍了当前一些MAC层协议的研究热点.     

AGQ-MAC:无线传感器网络中基于Grid Quorum的异步低占空比MAC协议

针对无线传感器网络占空比MAC协议在链路或节点失效环境下易导致严重的能量浪费问题,提出了一种基于GridQuorum的异步低占空比MAC协议-AGQ-MAC(Asynchronous Grid Quorum MAC).AGQ-MAC采用Grid Quorum组分配信道,通过动态调配Quorum比率得到了节点的最优占空比,并在邻节点发现过程中采用双前导序文抽样来监测信道状态,以减少节点唤醒时间从而达到能量高效.仿真实验结果表明,与其他占空比MAC协议相比,AGQ-MAC延长了网络生存时问,降低了网络能耗,提高了邻发现数据传输率,同时保持较低的平均邻发现延迟.     

IEEE802．15．4的MAC协议实现

IEEE802．15．4协议是无线传感网中多采用的一种低速率、低功耗、低成本的无线通信协议。Imote2是Intel公司推出的高集成度的无线传感器平台。文中介绍了Imote2平台以及IPF．FS02．15．4协议,及网络驱动程序的体系结构,给出了实现IEEE802．15．4的MAC协议过程中的关键函数,还对MAC协议实现中的中断服务响应以及时钟等关键问题进行了描述。并分别对节点的工作性能及组网时节点的性能及损耗进行了测试,给出了系统的性能。结果显示,该种实现方法有效地保证了系统的性能并且可以达到无线传感网组网需求。     

移动自组网的MAC层研究

移动自组网是有一组带有无线收发装置的移动自主节点组成的一个自治系统。文章详细分析了移动自组网MAC层的隐藏终端、暴露终端和信道访问的公平性问题以及解决方案，并介绍了当前一些MAC层协议的研究热点。     

IEEE802．15．4的MAC协议实现

IEEE802.15.4协议是无线传感网中多采用的一种低速率、低功耗、低成本的无线通信协议.Imote2是Intel公司推出的高集成度的无线传感器平台.文中介绍了Imote2平台以及IEEE802.15.4协议,及网络驱动程序的体系结构,给出了实现IEEE802.15.4的MAC协议过程中的关键函数,还对MAC协议实现中的中断服务响应以及时钟等关键问题进行了描述.并分别对节点的工作性能及组网时节点的性能及损耗进行了测试,给出了系统的性能.结果显示,该种实现方法有效地保证了系统的性能并且可以达到无线传感网组网需求.     

多跳吞吐量分析及邻节点实时估计算法设计

针对媒体接入控制（MAC）协议吞吐量理论分析中单跳性、静态性不足,提出一种面向移动自组网（MANET）的多跳分析模型,并设计了邻节点实时估计算法。首先,基于二维离散时间马尔可夫链（DTMC）吞吐量模型,定义距离参数欧实比（ERR）,建立泊松网络（PN）分布时多跳吞吐量分析模型;其次,定性分析理论与仿真误差的原因之一在于邻节点的动态性,即模型缺乏移动性考虑;然后,基于卡尔曼滤波算法,定义系统状态更新规则和测量规则,设计一种与泊松节点分布、随机行走模型相适应的邻节点实时估计算法;最后,对比分析多跳吞吐量分析模型的性能。实验结果表明,虽引入0.13 s计算时延,但在吞吐量方面,其精度提高了8%,实现了理论分析模型的多跳扩展和移动性考量。     

一种新型的基于自组网车载通信系统MAC协议

提出了一种新型的基于自组网车载通信系统的MAC协议.该协议采用竞争与预约相结合的方法,有效地解决了隐藏、暴露终端等问题.仿真结果表明该协议能够保证节点快速可靠地接入信道,而且对网络规模不敏感.     

用于多跳无线传感器网络的能量有效数据转发协议

为了增加无线传感器网络的寿命,必须尽可能地节省节点的能量.节省能量最显著的方法就是在节点不参与数据传输时,使其无线模块处于睡眠状态.本文提出了一种适用于无线传感器网络的可靠、能量有效的数据传输（REEGF）协议.此协议通过使网络节点的唤醒模块工作于周期性的侦听/睡眠方式,当节点有数据业务时,利用节点的唤醒模块把节点的一跳邻居节点同步唤醒,确保数据被及时、可靠地发送.通过采用类似于RTS/CTS的控制信息交换方式和发送忙音, REEGF协议有效地避免了数据传输的隐藏和暴露终端问题.基于节点的位置, REEGF协议采用竞争的方式,选取朝着目标SINK节点前进距离最大的邻节点,作为中转接收节点,实现了路由、MAC和拓扑管理的有机结合,节省了节点的资源.分析表明,在网络节点密度适度的情况下, REEGF协议的可靠性、能量消耗和链路建立时延显著地优于文[8]提出的GeRaF协议.     

基于节点合作的Ad hoc网多信道MAC协议

针对Ad hoc网络的多信道隐藏终端问题,提出一种基于邻居节点合作通告机制的异步多信道媒介访问控制协议。该协议通过空闲邻居节点向未收到信道协商控制帧的节点发送通告广播帧,从而有效地解决了多信道隐藏终端问题。仿真结果表明,与IEEE 802.11、MMAC协议相比,该协议在提高网络平均吞吐量的同时,还能降低数据包平均延迟。     

一种基于邻接节点信息的合作式Ad Hoc网络协议

在802.11协议中,DCF（Distributed Coordination Function）机制是节点共享无线信道进行数据传输的基本接入方式,为了解决无线网络中隐藏节点问题,使用RTS/CTS机制减少冲突,然而当网络节点数增加时,节点传输的冲突次数亦增加,从而使网络性能明显下降。因此,需要设计新的MAC协议,以适应当前Ad Hoc网络应用的快速发展。在IEEE 802.11的分布式协调功能访问机制（DCF）基础上,本文设计新的节点合作式的网络协议（C-MAC）。C-MAC节点通过控制帧获得本节点2跳内的邻接节点信息,并且根据邻接节点的信息设计调度算法,使节点以轮询的合作方式传输数据,有效地避免冲突。仿真实验表明,在改变节点速率、帧长度、网络节点数等参数情况下,分别以吞吐量、单帧传输时间和公平性为指标,对DCF和C MAC协议进行性能比较。在节点传输速率为11Mbps时,C MAC协议吞吐量比标准DCF最多可增加50%。     

基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究

本文提出了一种无线传感器网络自适应功率控制MAC协议APC-SMAC。APC-SMAC协议首先通过建立基于最优邻居节点数的功率调度表,提高信道利用率,减少通信能耗,另一方面对干扰节点发送反馈帧控制其进入睡眠,从而提高了网络数据吞吐量,减少了网络延迟。实验结果表明该协议在网络吞吐量、网络时延和平均能耗上均有了较大的提高。     

一种由接收端发起的无线传感器网络MAC协议

在无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)中,现有的基于接收节点发起的异步MAC层协议,在计算接收节点唤醒时刻时,多采用维持邻居节点的伪随机唤醒时间表的方法。在网络动态负载条件下,此方法不能动态地改变节点唤醒间隔,从而带来较高的数据传输冲突率及较大的数据传输延时。为了解决此问题,本文提出一种新协议HELD-MAC(High energy efficiency and　low delay MAC),保证节点之间具有不同的唤醒时间,同时能够准确预测接收端唤醒时刻,而且接收端可以根据网络负载情况动态改变唤醒间隔。同时为了减轻能量黑洞问题,协议根据节点的剩余能量,自适应地改变节点的最小唤醒间隔。通过仿真对HELD-MAC进行评估,与RI-MAC,PW-MAC等对比,在数据传输延时、能量消耗、网络吞吐量和传输碰撞方面具有较大优势。     

无线自组网中功率控制协议研究与实现

研究和分析了无线自组网中的功率控制的问题.从无线自组织网络中数据通信过程入手,分析了其MAC协议中功率控制的基本思想,并提出了'功率控制算法,同时根据该算法改进了CSMA/CA协议的接入机制.详细介绍了改进后的CSMA/CA功率控制原理,推导了改进后的协议中数据发送功率的计算公式,以及改进后的CSMA协议的工作流程.最后对功率控制协议进行性能分析,分析表明信道利用率改进后的CSMA/PC协议比传统的CSMA/CA协议的一般高10%左右,改进后的协议能够达到提高网络容量,降低网络功耗的目的.     

接收者视角选择信道的分布式多信道MAC协议

为了有效地利用无线信道资源并获得更好的网络性能,提出了一种新型的多信道的媒质接入控制协议,即接收者视角优先动态信道分配协议.对现有的多信道MAC协议存在的问题进行分析,并提出新的设计思想.在RMDA协议中,每个节点实时地将当前状态信息发送给邻居节点,并以接受者的视角结合邻居状态列表来选择通信的数据信道,减少冲突发生的概率,从而更有效地使用多信道增加了网络吞吐量.另外,协议明显地改善了数据包时延等网络性能,特别是当网络负载很大的情况下.仿真结果展示出提出的RMDA协议是一个的获得较高网络能力的多信道MAC协议,为多信道MAC协议的研究和发展提供一个新的思考视角.     

能量有效的无线传感器网络MAC协议

针对无线传感器网络中的隐终端和延迟问题,提出一种基于功率控制机制的改进MAC协议。节点在SMAC协议的基础上通过功率控制算法在每个节点所保存的功率等级表中动态地选择合适的功率值作为其发射功率,从而避免了隐终端和延迟问题。仿真结果表明,与SMAC协议相比,改进协议能提高网络的吞吐量,降低源节点到目的节点的端到端延迟。     

一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议,根据节点接收阈值,计算出节点发送最优功率,在根本上减小发送功率从而节省节点能量。为了减少节点间的碰撞,引入了自适应调整竞争窗口和快速退避机制,减少节点空闲时间,从而进一步减少节点耗能。仿真结果显示在能量和吞吐量上都有显著提高。     

结合距离与队列积压的无线Mesh网络拥塞感知路由协议

针对无线Mesh网络中路由的拥塞问题,提出了一种结合距离与队列积压信息的拥塞感知路由协议(DR-CAR)。首先,结合链路质量源路由(LQSR)协议中的距离度量和E-Backpressure协议中的队列积压度量构建一种新的链路质量度量。然后,每个节点通过探测数据包来计算链路质量,并通过控制数据包和其邻居节点进行交互,以此来更新链路质量。最后,节点根据链路质量来选择下一跳节点,从而构建从源节点到目的节点之间的最佳路径。另外,在MAC层中为控制数据包分配最高的优先级,同时保证控制数据包的安全性。仿真实验表明,在不同的链路负载下,该协议在网络传输时延和网络吞吐量方面都具有优越的性能,具有可行性和有效性。     

A2MAC-一种非对称链路感知的MAC协议

目前众多的无线网络协议都假定节点间的通信链路具有对称性,然而越来越多的实验结果表明,异构无线网络以及信号传播的不规则性都会形成非对称性的通信链路并严重影响着各种协议的性能.本文针对无线链路非对称性的特点,提出了一种非对称链路感知的MAC协议A2MAC(Asymmetric-link Aware MAC).该协议首先根据引起链路非对称性的不同情况建立正确的链路状况感知邻居表,然后通过链路状况感知邻居表设计MAC协议.仿真结果表明,在非对称链路的网络环境下,A2MAC协议的分组丢失率、平均端对端时延以及网络有效吞吐量都比802.11MAC协议有明显的改善.