基于自供电的无线传感器网络MAC层协议研究

针对自供电的无线传感器网络,提出了一种新的MAC层协议DFSA（动态帧时隙ALOHA）,该协议对能量进行系统管理。仿真结果表明在具有能量收集能力的传感器网络中,DFSA能够充分利用节点的能量收集能力,实现网络能量充分利用,在保证较高的传输效率下获得最高的信道利用率,同时提高了数据传输的可靠性。     

基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架

大规模RFID应用需要高效的检测协议对RFID标签集合进行管理,而现有的高效检测协议大都基于帧时隙ALOHA方法。为此在总结已有文献中对于标签集合检测协议的不同描述的基础上,提出了基于帧时隙ALOHA的RFID标签集合检测协议框架：分析了协议时间度量、丢失率估算、已识别标签处理和最优检测效率问题等协议框架中的基本问题,总结了迭代识别、短响应时隙和随机响应三种典型的优化方法。针对基本的帧时隙ALOHA检测协议,本文进一步利用上述三种方法进行优化,并通过仿真实验对其效率进行了分析对比。实验结果表明,综合利用三种优化方法的协议检测效率高于已知最高检测效率的IIPS-CM协议。     

基于OPNET的随机接入协议网络性能研究

针对三种随机接入协议ALOHA、CSMA和CSMA/CD进行了原理介绍和理论分析.利用新兴网络仿真技术OPNET,实现了对三种协议的网络仿真模型的建立,并通过分析信道吞吐量和利用率参数,得出了相关重要得结果和评估.同时说明了利用OPNET能对改进和提高协议的可行性,这也将是以后开发新的随机接入协议的一种思路和方法.     

几种随机接入协议的仿真性能比较分析

本文对纯ALOHA（P-ALOHA）、时隙ALOHA（S-AIDHA）和载波监听多路访问（CSMA）等三种随机接入协议的工作原理进行了介绍。对三种协议进行了理论分析,采用OPNET对协议进行了仿真性能比较,得出了相关重要结论,为提高随机接入协议性能提供了新的参考。     

扩频时隙ALOHA及其在CDMA通信中的应用

文章在分析传统ALOHA随机多址协议不足的基础上对扩频时隙ALOHA的基本原理及其性能进行了研究,并对其在第三代CDMA移动通信系统中的应用作了探讨。     

基于直接序列扩频网络的O-ALOHA协议研究

针对SENMA的访问,把物理层的特征和媒体接入控制结合起来,提出了一种基于直接序列扩频网络的机会型ALOHA(O-ALOHA)协议,用其实现SENMA的媒体接入控制。该传输控制在吞吐量方面具有良好的性能,最主要特点在于它是一种常规类别传输控制的较优方案,接收模型考虑了多数据包的接收。仿真表明,这种机会型ALOHA协议可用于多种传感器网络的应用场合,能够向采集代理进行可靠的数据传输。     

分级无线传感器网络路由协议设计研究

针对多跳步无线传感器网络(WSN)设计了分级无线传感器网络路由协议框架。协议中级别的设置有效地保证了路径的长度,并且采用最大可用能量优先的决策策略,因此提高了能源的使用效率,网络的使用寿命也得以延长。通过和现有其他协议的仿真比较,该协议的有效性得到了验证。     

无线传感器网络基于能量效率的路由协议综述

本文介绍了无线传感器网络的体系结构及其相关问题,对近年来针对于无线传感器网络提出的路由协议进行了研究,并基于能量效率对其中几种典型路由协议进行了分析和比较,最后展望了无线传感器网络路由协议未来的研究方向。     

基于Max-Min模型的无线体域网路由协议

针对无线体域网(WBAN)节点能量的有限性,基于多径路由机制和Max-Min模型提出了一种能效路由协议。该路由协议在路由过程中使剩余能量最小的节点的剩余能量尽可能大,从而均衡了网络中节点的能耗,延长了网络生存时间。通过MATLAB对该路由协议进行仿真,并与基于Min模型的路由协议进行对比,结果表明,基于Max-Min模型的路由协议相对于基于Min模型的路由协议能够更好地均衡节点的能耗,并延长网络生存时间。     

矿井采空区无线传感器网络路由协议研究

研究和设计了一种适用于煤矿采空区的无线传感器网络路由机制。首先对LEACH协议的簇头选举机制进行了改进,在计算阀值时添加剩余能量参数,然后采用改进后的协议和多径路由机制设计了煤矿采空区无线传感器网络路由算法,最后通过NS-2仿真平台进行了实验。实验结果表明,改进后的协议与原协议相比,提高了网络中节点的能量有效性,延长了网络的生命周期。     

基于EPC-Gen2协议带俘获效应的Q算法

基于现有EPC-Gen2协议的Q算法,提出一种带俘获效应的Qext算法。在计算Q值的过程中,分别考虑空闲时隙和冲突时隙2种不同情形下的参数C,引入俘获效应计算参数C。实验结果表明,该算法能获得精确的Q值,高效地求得ALOHA协议下最佳帧尺寸,提高无线射频识别系统的识别性能。     

A stochastic control approach to Slotted-ALOHA random access protocol

ALOHA random access protocols are distributed protocols based on transmission probabilities, that is, each node decides upon packet transmissions according to a transmission probability value. In the literature, ALOHA protocols are analysed by giving necessary and sufficient conditions for the stability of the queues of the node buffers under a control vector (whose elements are the transmission probabilities assigned to the nodes), given an arrival rate vector (whose elements represent the rates of the packets arriving in the node buffers). The innovation of this work is that, given an arrival rate vector, it computes the optimal control vector by defining and solving a stochastic control problem aimed at maximising the overall transmission efficiency, while keeping a grade of fairness among the nodes. Furthermore, a more general case in which the arrival rate vector changes in time is considered. The increased efficiency of the proposed solution with respect to the standard ALOHA approach is evaluated by means of numerical simulations.     

P坚持时隙ALOHA稳定性

动态频谱共享无线通信系统使用时隙ALOHA协议完成对数据信道的竞争,稳定性问题是时隙ALOHA协议的固有特性。通过建立p坚持时隙ALOHA的系统模型,分析了在重传概率确定情况下,新包的生成率对系统稳定性的影响,以及新包的生成率已知情况时,重传概率对系统稳定的影响;通过数值计算与仿真,给出了两种情况下系统稳定的条件。     

超宽带传感网的节能路由协议研究

未来的无线传感网将由大量密集部署的传感节点组成,这些节点采用电池供电从而能量有限而且补充能量很困难,因此需要研究能量高效的路由协议。利用超宽带(ultrawideband:UWB)精确的定位性能,可以获得传感网中各个节点的位置信息。论文提出了一种新的基于位置的节能超宽带无线传感网路由协议。该协议在从汇聚节点到事件区域的引入节点间不仅使用最小耗能路径而且也经常使用一些次优路径。仿真实验表明论文所提出的协议比GEAR具有更好的节能性。     

利用发送和接收时隙分配策略改善无线传感器网络MAC协议能效

摘　要 针对无线传感器网络中存在数据冲突和串音而影响MAC协议能量效率的问题,提出了基于接收和基于发送的TDMA-MAC协议时隙分配策略。通过考虑各种无线收发器模式(即发送、接收、休眠和空闲)花费的不同时间段来计算WSN能耗,假设聚类中WN数据包时间间隔为指数分布,采用两级TDMA方法实现对多步聚类的评估。利用OPNET Modeler软件执行仿真实验验证了本文模型的有效性,仿真结果表明,基于接收的SAS的能效是基于发送的SAS的5倍,相比基于分簇的TDMA/CDMA混合HCT-MAC协议,本文协议可节省4.3%的能量,减少了0.35ms的端到端延迟,相比倍增超周期多信道MAC协议,可节省10.8%的能量,减少了1ms的端到端延迟。     

多水下机器人水声网络仿真框架设计

为了满足多水下机器人系统的仿真需求,根据水声信道和水声通信机模型,设计了一个基于局域网的水声网络通信协议仿真框架。该框架能够为分布式交互的水下机器人网络提供一个共享的虚拟水声信道,模拟通信协议在多个水下机器人节点上的运行情况。最后给出的是一个典型网络拓扑下ALOHA协议的仿真结果。     

LPDQ: A self-scheduled TDMA MAC protocol for one-hop dynamic low-power wireless networks

Current Medium Access Control (MAC) protocols for data collection scenarios with a large number of nodes that generate bursty traffic are based on Low-Power Listening (LPL) for network synchronization and Frame Slotted ALOHA (FSA) as the channel access mechanism. However, FSA has an efficiency bounded to 36.8% due to contention effects, which reduces packet throughput and increases energy consumption. In this paper, we target such scenarios by presenting Low-Power Distributed Queuing (LPDQ), a highly efficient and low-power MAC protocol. LPDQ is able to self-schedule data transmissions, acting as a FSA MAC under light traffic and seamlessly converging to a Time Division Multiple Access (TDMA) MAC under congestion. The paper presents the design principles and the implementation details of LPDQ using low-power commercial radio transceivers. Experiments demonstrate an efficiency close to 99% that is independent of the number of nodes and is fair in terms of resource allocation.