基于令牌的无线工业控制网络的信道接入控制

针对无线工业控制网络(WICN)的实时性和可靠性要求,在分析了几种常见的无线局域网的MAC协议(MACA、MA-CAW和IEEE802.11)的不足后,提出了一种基于令牌控制的MAC协议.并且还详细介绍了该协议中的令牌恢复机制、优先级机制和数据帧确认机制,并利用离散事件仿真平台OMNeT 对该协议和CSMA/CA协议进行了仿真对比试验.仿真结果表明,该协议保证了信道接入的公平性,减少了数据传输时延,增强了数据传输的可靠性,适用于无线工业控制网络.     

适用于周期休眠MAC协议的分簇时间同步算法

无线传感器网络中节点能量有限,常采用周期休眠的方式工作,而周期性休眠机制的实现依赖于节点间的时间同步方法.基于竞争的周期性休眠MAC协议的典型代表是S-MAC,在S-MAC协议的时间同步算法基础上,通过引入簇控制和边界节点控制方法提出一种分簇时间同步算法,该算法适用于周期性休眠的MAC协议.仿真和物理实验表明,分簇时间同步相比S-MAC时间同步方法能够有效控制网络中的簇数和边界节点数,减少时间同步开销和端到端传输时延,从而节省能耗,延长网络生存周期.     

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。     

基于ZigBee的低功耗无线传感器网络改进协议

如何降低无线传感器网络(WSNs)节点的能耗来延长网络寿命是非常重要的,无线网路的性能主要取决于MAC协议,若要降低节点能耗,合理的设计与改进MAC协议就成为一个关键性问题.主要介绍了无线传感器网络中的ZigBee技术发展与应用,针对相关能耗问题,将延迟测量时间同步(DMTS)算法融入到ZigBee网络中,同时引入了基于S-MAC协议机制的周期性侦听/睡眠、碰撞避免等措施对协议进行改进,通过仿真与基本协议进行比较.仿真结果表明:改进的协议能够有效降低网络节点能耗.     

基于能量的无线传感器网络拓扑发现算法改进

对于自组织的无线传感器网络而言,网络拓扑控制对网络性能影响很大。良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面提供基础,有利于延长整个网络的生存时间。本文提出了一种基于能量因素的无线传感器网络拓扑发现算法,该算法是以TopDisc算法为基础,在此基础上考虑根据节点的剩余能量控制等待转发时间,在响应拓扑发现请求时把节点自身的剩余能量考虑在内,与距离加权后影响邻节点的发送时延,即对算法的时延机制进行改进。     

基于DS证据理论的无线传感器网络MAC层安全研究*

研究了无线传感器网络MAC层安全问题,分析了现有无线传感器网络MAC层协议安全体系的不足之处,针对无线传感器网络遭到非法入侵的情况,提出了一个基于D-S证据理论的MAC层入侵检测机制。该机制利用碰撞率、数据包平均等待时间、RTS包到达率以及邻居节点的报警作为证据,对网络的状态进行实时的分析检测,根据网络的状态作出响应。该算法能够应用于现有的MAC协议如S-MAC、IEEE 802.15.4中,仿真结果表明,该算法能够较好地抵御针对MAC层的攻击,保证网络的安全运行。     

大型发电机在线监测的无线传感器网络时间同步设计

准确的时间同步是实现传感器网络自身协议运行、数据融合、TDMA调度、协同睡眠、定位等的基础.本文首先剖析了大型发电机在线监测的无线传感器网络的体系结构,在比较性地分析已有无线传感器网络时间同步协议、机制和算法的基础上,提出了一种适用于电气设备在线监测的时间同步方案,此方案结合外同步和内同步,在进行同步的过程当中采用单向广播同步和线性回归结合的方法,最后用仿真软件NS对算法进行了仿真对比,结果证明该算法适合于监测网络的要求.     

基于能量感知的工业无线网络时间同步协议

时间同步技术是工业无线网络的关键技术,节能和延长网络生存时间也是无线传感器网络研究领域的热点问题。该文综合考虑网络中节点的剩余能量和工业应用对时间同步精度的要求,通过优化传统的泛洪时间同步协议,提出了基于能量感知的、高可靠性工业无线网络时间同步协议。仿真分析表明,该文提出的时间同步协议,与传统协议相比,可以降低节点用于时间同步的能耗,延长网络生存时间。并且,该协议符合W IA-PA工业无线网络国家标准。     

无线传感器网络自适应规模扩展的算法设计及实现*

无线传感器网络是由大量智能传感器节点组成的多跳无线网络.针对无线传感器网络的特点,在能量有效的传感器网络MAC协议下,提出并实现了网络自适应规模扩展的算法,并利用网络仿真工具NS-2实现仿真测试.该算法在无线传感器网络MAC层实现了网络规模的可扩展性,增强了网络自适应网络规模变化的能力.     

无线传感器网络中基于分簇的自适应MAC协议

本文分析了目前无线传感器网络中MAC协议的不足，提出一种基于分簇的自适应MAC协议(AMAC)，该协议的时间帧长度可以根据网络拓扑和负载变化自动调整。通过仿真验证，在实时性、移动性较强的无线传感器网络中AMAC协议性能优于其它MAC协议。     

基于OPNET的无线传感器网络MAC协议研究

在无线传感器网络中,MAC协议是网络高效通信的重要保证。本文利用OPNET仿真平台,对低速无线个域网(LR-WPAN)中IEEE802.15.4的MAC协议的超帧结构和时隙保障(GTS)机制进行研究。仿真实验中构建了小型星型网络,能更清楚地反映网络中的平均能量消耗情况,并通过设置不同的仿真场景,说明了GTS机制能有效节省电源能量,为大型无线传感器网络的设计提供了重要依据。     

水声传感器网络中基于改进时分多址技术的MAC协议

海洋信道信号传输条件恶劣,水声传感器网络(UASN)的媒体访问控制协议（MAC）要能可靠且有效的工作面临极大的挑战。针对水下分组转发高传输延时和延时的起伏特性,提出了一个利用改进时分多址技术的媒体访问控制协议(W-MAC)。W-MAC通过简化的信号传输同步过程,利用“延缓时间”作为节点的实际数据传送时间,采用具有睡眠策略的监测时间来避免数据碰撞等一系列措施,使W-MAC协议在适应复杂的水下信号传送环境的同时,把能量开销限制在一个合理的水平。仿真实验表明,在水声信道条件下该协议可有效地改善网络性能。     

能量采集传感器网络中MAC协议研究综述

随着能量采集技术（Energy Harvesting,EH）的发展,越来越多的无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）已经具备了从太阳能、风能、射频能等能量源采集能量并持续工作的能力。为了适应无线传感器网络的这一趋势,媒体接入控制协议（Medium Access Control,MAC）也需要从能量采集的角度进行新的设计,从而更好地提供稳定且高效的数据传输。基于对大量的应用于能量采集传感器网络（Energy Harvesting Wireless Sensor Network,EH-WSNs）中MAC协议的研究,细致地总结了这些MAC协议的特性,对其进行了有效的分类。根据这些分类,进一步地选取了多个EH-WSNs中的典型MAC协议,对其优缺点进行了分析与讨论,并提出了对未来EH-WSNs的MAC协议设计的展望。     

基于竞争允许TDMA的无线传感器MAC层协议

无线传感器网络在许多重要领域有着广泛的应用,而传感网的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的运行和性能具有重要影响。该文概述了目前存在的传感网MAC协议的设计思想,在SMAC协议的基础上,将TDMA和CSMA两种思想结合起来并与SMAC协议同步机制相统一,提出了一个新的基于竞争允许TDMA的无线传感器网络MAC协议。模拟结果显示,与SMAC协议相比,该协议在数据包延迟、能量消耗及数据包的接收率等性能上有很大提高。     

无线传感器网MAC协议能耗控制性能研究

为研究无线传感器网对能耗的要求,提出一种无线传感器网媒体接入控制协议,对应用场景进行抽象,基于OPNET构建无线传感器网仿真平台,测试不同应用场景下各种媒体接入控制协议的能耗和延时性能,实验结果表明,任何一类媒体接入控制协议均能在不同应用场景中提供较好的性能,但不是最优的。     

一种无线传感器网络异步MAC广播机制

本文研究了基于竞争机制的无线传感器网络异步MAC协议,提出了一种新的基于XMAC的异步MAC广播机制--PBMAC(preamble broadcast MAC).PBMAC通过短的带有间隔的前导载波单元序列,结合邻居告知机制以及改进的前导载波单元获知邻居节点的采样时刻,有效地减小了前导载波长度.通过NS2仿真对BMA...     

ADD:一种无线局域网MAC层竞争窗口退避算法

在无线局域网(WLANs)中,介质访问控制(MAC)协议的设计是一个核心的问题。MAC协议应该满足较高的吞吐量和较好的公平性等要求。根据802.11分布式协同函数(DCF),提出了一种新的高效的竞争窗口(CW)处理机制,称作自适应倍乘增加倍乘减小算法(ADD)。该算法的基本思想如下:每个站点在成功地连续发送n个数据包后,其MAC层的竞争窗口减小为原值的一半,而且n的值根据接入节点(AP)的瞬时流量自适应地调节。大量仿真实验表明:该算法可以通过有效地降低站点之间的冲突概率,来增加系统整体的吞吐量,同时增加不同站点之间的公平性。     

基于博弈论的无线传感器网络优化MAC协议

将信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,解出此博弈的纳什均衡。在无线传感器网络媒体接入控制协议S-MAC的基础上,根据求得的纳什均衡,提出IIDG—MAC协议。仿真结果表明,与S-MAC相比,IIDG—MAC可以提高分组发送成功率,降低分组重传能耗、发送时延和比特丢弃率,提高系统吞吐量。     

无线传感器网络MAC协议进展

MAC协议是无线传感器网络协议的重要组成部分,网络的性能(如吞吐量、容量、时延及功耗等)依赖于所采用的MAC协议,也是无线传感器网络设计研究的主要技术难点之一。该文指出了无线传感器网络MAC协议设计的主要问题,对几种典型的MAC协议进行了分析和研究,并分析研究了无线传感器网络MAC协议的研究与应用方向。