认知无线电网络的MAC协议机制

针对认知无线电网络可用信道资源随时间和空间环境变化的特点,分析了认知无线电网络MAC协议面临的问题,提出了一种基于全局控制信道的MAC协议方案,在此基础上阐述了两种接入方式及相应适用场合,实现了认知无线电节点对可用信道资源变化的感知,可为认知无线电MAC协议研究及应用提供参考.     

基于CRAHN网络接入方案的研究

对现有的CR MAC协议进行研究,针对CRAHN(认知无线电Ad hoc网络)网络多信道、业务类型多样、控制信息较多等特点,提出一种基于预约时隙的多信道混合接入方案。这种方案可以自适应数据业务的流量,也可以满足语音等业务的实时性需求。相对于基于碰撞的CR MAC(认知无线电MAC协议)协议每次沟通都通过RTS/CTS(请求发送/确认发送)的握手机制建立连接,基于协作的方式大大提高了传输效率。     

一种基于全双工的分布式认知无线电MAC协议

现有的MAC协议在认知无线电环境下都存在"隐藏"终端和"暴露"终端问题,这降低频谱资源利用率和多信道环境下的系统性能,文章提出一种基于全双工的分布式认知无线电MAC(CR-MAC)协议,该协议在不影响授权用户前提下,认知用户通过侦听控制信道的消息,动态的使用授权信道,并通过两根天线同时进行发送数据和接收数据,以此解决"隐藏"终端和"暴露"终端的问题。通过仿真验证,并与现有的MAC协议进行比较,CR-MAC协议可以有效的提高系统的吞吐量。     

选用最优数据信道的认知无线电MAC协议

如何选择数据信道进行数据的传输是认知无线电网络MAC协议的重要环节,许多现有的MAC机制在选用数据信道没有考虑信道的可用概率,而可用概率对网络性能有着重要的影响。提出了一种最优信道传输的认知无线电MAC协议。次用户在频谱感知后,选用质量最优数据信道对数据进行传输,评价信道质量的标准中考虑了信道的可用概率。最后,使用ns...     

一种WLAN中认知无线电MAC协议的改进

针对认知无线电网络(Cognitive Radio Networks,CRN)特性,提出一种认知无线电MAC协议,该协议通过在认知节点对之间选择最优的信道进行数据传输,当最优信道被主用户占用以后,自动切换到次优信道进行通信,以提高通信成功的概率,达到增大吞吐量的目的。性能分析表明,该MAC协议相对IEEE802.11MAC协议,在吞吐量方面有一定的提高。     

太赫兹网络中基于中继协作转发的高效双信道MAC协议

针对现有多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)太赫兹通信网络双信道MAC协议存在波束重叠干扰和冗余控制开销等问题,提出了一种太赫兹网络中基于中继协作转发的双信道MAC协议(High Efficiency Dual channel MAC Protocol Based on Relay Cooperative Forwarding in Terahertz Networks, HE-RCFMAC)。HE-RCFMAC协议包含动态帧聚合、基于位置信息自适应协作转发和精简RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)帧三种机制。经三种机制处理后,可有效提升信道利用率,同时减小控制开销,提高数据传输成功率和整体网络吞吐量。仿真结果表明,所提协议与现有的MIMO太赫兹双信道MAC协议相比,MAC层吞吐量、数据传输成功率和信道利用率分别提升了12.82%、12.28%和8.73%,证明了所提协议的有效性。     

Ad-hoc网络中一种低控制开销的多信道MAC协议

针对Ad-hoc网络中多信道MAC机制引起的控制信道瓶颈问题和隐终端问题,该文提出一种低控制开销MAC协议(LCO-MAC)。与基于信道使用表一类的MAC机制不同,LCO-MAC参考Meshhadany提出的RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)信道分配机制,将数据信道映射为帧中时隙,但不同的是LCO-MAC不限制RTS的发送时间,且一旦申请信道后即可发送数据。仿真结果表明,LCO-MAC无需传输太多的控制信息用于预约信道,有效缓解了控制信道瓶颈问题和多信道隐终端问题,网络吞吐量也得到明显提升。     

认知无线电网络架构与协议体系

认知无线电网络具有动态、灵活、智能地使用频谱资源,提高频谱利用率的特点,其网络结构和协议体系的设计是实现上述网络功能的关键。现有基于认知无线电技术的网络架构主要有美国的CORVUS系统,基于IEEE 802.22的无线局域网(WRAN)和支持多信道多接口的无线Mesh网络;协议体系有CORVUS协议体系,军用的XG系统协议及WRAN协议等。     

太赫兹网络中基于中继的高效双信道MAC协议

现有的太赫兹无线个域网双信道介质访问控制(MAC)协议工作在WiFi和太赫兹信道。由于这两种信道的频率相差极大,导致使用全向天线和定向天线的覆盖范围各不相同,这样便会使节点之间的消息传输成功率大大降低,同时也降低了网络整体的吞吐量。另外,在现有的太赫兹无线网络双信道MAC协议中还存在一定的冗余控制开销,这导致了信道利用率低。基于此,文章提出一种太赫兹无线网络中基于中继的高效双信道MAC协议(HE-BRMAC),HE-BRMAC分为中继辅助和自适应减少控制开销机制。通过这两种机制可达到提高消息传输成功率、提升网络整体吞吐量、减少控制开销和提高信道利用率的效果,尤其当节点数较多时,HE-BRMAC的效果更为显著。     

太赫兹网络中基于优先级调度的低开销双信道MAC协议

针对现有太赫兹通信网络双信道MAC协议存在控制开销冗余和在竞争信道时缺少优先级调度策略等问题,提出了一种太赫兹网络中基于优先级调度的低开销双信道MAC协议（Low Overhead Dual-channel MAC Protocol Based on Priority Scheduling,LO-PSMAC）,包含通信距离预判、优先级调度策略的CSMA/CA和精简THz频段MAC帧三种机制,可有效提升信道利用率和整体网络吞吐量,同时减小控制开销和降低数据平均时延。仿真结果表明,所提协议与现有太赫兹双信道MAC协议相比,MAC层吞吐量和信道利用率分别提升了7.14%和14.75%,数据平均时延降低了14.21%。