一种高效的移动自组网MAC协议一种高效的移动自组网MAC协议

目前移动自组网媒体访问控制(MAC)协议采用的先入先出(FIFO)队列容易出现队头阻塞现象,影响后续到其他目的地的分组的发送。本文在功率控制多址接入协议(PCMA)的基础上,提出了消除队头阻塞的PCMA+协议。大量仿真结果表明,PCMA+协议相对于采用FIFO队列的PCMA协议在性能上有较大的提高。     

Novel MAC protocol for MIMO link ad hoc networks

Considering the throughput reduction caused by the packet collision of the PRP MAC, a novel MAC based on five phase reservation (FPR-PRP MAC) is proposed. The FPR-PRP MAC adopts a synchronous time structure, and it allows the nodes in the network to acquire transmission slot numbers through five phase reservation. Then in information slots, some nodes can transmit RTS packets with higher priority according to the reservation results, and other nodes contend with each other to transmit RTS packets. A receiving node determines the maximum allowable number of data streams according to all the RTS packets it has received, and put this number in the CTS packet to reply to the transmitter. The mechanism of combining reservation with contention in FPR-PRP MAC reduces the collisions of RTS packets in the network. Moreover, the synchronous time structure in FPR-PRP MAC eliminates the collisions of the control packet with the data packet. Therefore, the proposed FPR-PRP MAC can improve the performance of the network effectively. Simulation results show that, in a heavy load situation, compared with the PRP MAC, the FPR-PRP MAC can transmit many more packets in a stream-controlled way, and increase the network throughput.     

MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议

针对支持MIMO的并行RTS处理(PRP)MAC中分组的冲突导致网络通过量减小的问题,提出了基于五阶段预约的改进MAC协议(FPR-PRP MAC).该协议采用同步的时间结构,通过五阶段预约使网络节点获得传输时隙号.在信息时隙,根据预约的结果,一部分节点可以优先发送RTS分组,其他节点再通过竞争发送RTS分组.接收节点根据收到的全部RTS决定允许各发送节点使用的数据流数目,并将此允许值携带在CTS中回复给发送节点.FPR-PRP MAC将预约与竞争相结合的机制减少了网络中RTS冲突,同步的时间结构消除了控制分组和数据分组的冲突,因此可以有效地改善网络性能.仿真结果表明,在网络比较繁忙的情况下,与PRP MAC相比,FPR-PRP MAC可以大幅增加网络中流控方式发送的分组数,并提高网络的通过量.     

应用于分布式无线网络支持语音/数据业务的媒体接入控制协议

针对分布式无线网络提出了一种支持语音/数据业务的多信道媒体接入控制协议 .该协议基 于竞争的 CSMA /CA机制 ,具有动态的信道分配并且信道数目不依赖于网络拓扑结构的特点 . 协议改进了 IEEE 802. 11标准中的退避算法 ,并采用不同的帧间隔以保证实时语音业务的性能.     

基于蚁群算法的自适应ad hoc路由协议

为了在ad hoc网络中建立和维护路由,提出一种基于蚁群算法的自适应ad hoc路由协议.该路由协议按需广播蚂蚁,建立了到目的结点的一条路径,并在数据传输过程中通过连续发送蚂蚁维护现有路径和探索新的路径,从而动态建立到目的结点的多路径路由,能较好适应网络拓扑结构的动态变化.仿真实验表明,该路由协议在平均分组端到端的延迟和分组投递率等性能上比AODV和W_AntNet协议具有更大的优势.     

A new real-time ethernet MAC protocol for time-critical applications

The authors propose a new persistent transmission-based real-time Ethemet MAC protocol that provides a predictable upper bound for the delivery delay of real-time frames. Moreover, it is compatible with the protocol used by the existing Ethernet controllers for conventional datagram traffic and thus standard Ethernet stations can be used in the system without any modification. The paper describes the protocol in detail and analyses the maximum delivery delay for real-time traffic and the efficiency of the channel.     

模糊逻辑控制的MAC协议

为了解决Ad hoc网络缺乏媒体接入控制层（MAC）的协调机制，低优先级数据流对高优先级的数据流存在很大影响这个问题，提出了一种基于模糊逻辑的MAC协议。该协议在MAC层通过模糊逻辑协调各个相关的数据流调整其初始退避窗口的大小，从而保证高优先级数据流能在较高背景负荷下维持较高的端到端吞吐量和较低的端到端接入时延。通过仿真证明，在网络背景负荷超过20%后，该协议能更好地保护高优先级数据流的端到端时延和吞吐量。     

提高ad hoc网络中TCP吞吐量的新定时方案

针对传统的TCP定时器不适用于具有动态随机变化往返时间的ad hoc网络,提出了一种基于rtt_active定时器的新的TCP定时方案。理论分析和基于NS2的仿真表明:与rtt_active定时器相比,新的TCP定时方案能够更迅速地响应网络变化、设置更合理的TCP重传超时值,从而提高了TCP数据流的吞吐量。为了进一步提高本方案的性能,最后给出了一种改进措施。     

分布式并行无线令牌环接入控制协议

针对Ad hoc网络的MAC层协议进行研究,分析了无线令牌环协议(WTRP)的服务规则和控制过程,在对WTRP进行改进的基础上提出一种新的具有QoS保障的无竞争的分布式并行无线令牌环访问协议,即DPWTRP协议。仿真结果表明,该协议的排队等待延迟和等待队列长度均比WTRP有很大降低,稳定性大大增强,更加适用于对时延要求较高的业务。     

Novel method for frequency hopping signals blind identification in the compressed domain

A novel method to blindly identify frequency hopping signals is presented in the compressed domain. The samples obtained by compressive sampling effectively maintain the structure of and the information on the original signal, so the task of identification of the original signal could be done by directly processing the sampling values. The method is based on the difference in numerical characteristic between sampling values. According to the different characteristics of the expectation of sampling values under different hypotheses, identification is accomplished by using the deviation of the actual sampling values from the expectations under the corresponding hypothesis as the criterion. Without reconstructing the frequency hopping signal itself,hopping frequencies can be estimated through a small number of measurements by the compressive sampling algorithm. Simulation results have proved that the proposed method is adequate to the environments in which the signal-to-noise ratio is higher than -2dB. Meanwhile, compared with other traditional methods, the proposed algorithm greatly reduces the amount of data, the computational complexity, and the identification time.     

Design and analysis of MAC protocol for wireless ATM network

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认知无线电网络中控制信道预约的MAC协议

提出了一种多信道自适应媒体接入控制（MAC）协议,该协议引入了竞争控制信道和预留控制信道. 认知用户在接入过程中,首先在竞争控制信道上预约、预留控制信道子帧,然后再通过预留控制信道基于请求带宽预约数据信道,同时认知用户通过维护信道状态表来分配和回收信道资源. 仿真结果表明,该协议可有效地调度多用户多信道接入,具有良好的可扩展性和端到端吞吐性能,可大大降低冲突和拥塞概率及端到端时延.     

链路层重传对无线Ad hoc网络TCP性能影响的研究

在基于IEEE 802.11 MAC接入的无线Ad hoc网络中,突发性较弱的TCP反向应答包在与正向数据包竞争信道时处于劣势,从而引起TCP连接周期性的多余重传.静态拓扑研究表明,适中的链路层重传上界(如5次)可获得最优的TCP性能 ,且该最优重传上界与网络业务负载大小有关系;动态拓扑研究则显示,不同节点移动速度对链路层重传上界不敏感.     

IEEE 802.11 MAC帧服务时延分析和在拥塞控制中的应用

针对传统拥塞指示信号(例如平均队长)在无线自组织网络环境中不能有效指示网络拥塞的问题,分析研究了IEEE 802.11协议MAC帧服务时延(FSD),并给出了平均FSD与平均帧长、冲突概率以及饱和站数量之间的关系．分析结果表明:当站的传输概率大于临界值时,FSD随传输概率或饱和站数量的增加急剧增大,显示其对链路层拥塞较为敏感．最后通过仿真验证了FSD作为拥塞指示信号的有效性,与用平均队长指示网络拥塞的方法相比,FSD更能有效的指示网络拥塞,当与TCP协议配合时,能显著改善TCP连接的吞吐量,降低丢包率．     

DF—PRMA协议在无线ATM网络中的模拟分析

提出了一种应用于无线环境的ＡＴＭ多址控制协议动态帧长分组预约多址（ＤＦ－ＰＲＭＡ）。本协议利用动态帧长控制,可使系统能适应业务流量的变化,在不同业务条件下达到优化运行;并利用强制碰撞和保留时隙的方法,使系统的服务延时有了明确的保障,进而保障单个用户的服务质量（ＱｏＳ）和较高的信道利用率。     

自适应的无线传感器网络MAC层方案

通过分析节点休眠和网络性能之间的关系，提出了一种自适应的无线传感器网络媒体接入控制协议。仿真结果表明，在保证能量效率的同时，节点根据数据传送方向和负载大小自动调整唤醒的相位和周期，获得了良好的时延和吞吐量性能。     

UPMA协议在多跳分布式无线网络中的性能研究

基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想改进了UPMA（User-dependent Perfect-scheduling Multiple Access)协议。改进后的UPMA协议支持节点移动性和多跳网络结构，能够保证发送节点快速接入信道，从而大大提高信道的使用效率。用仿真方法研究了多跳分布式无线网络中采用该协议时的网络性能。结果表明，改进的UPMA协议可以提供较高的通过量、较低的平均分组时延和较小的平均分组丢失率。     

水声信道下差分跳频信号检测的优化算法

为克服水声多途干扰影响,提出将差分跳频技术应用于水声通信,通过分析水声多途信道下差分跳频信号的特征,利用频率转移函数的隐含信息和水声信道的多途特征,优化了频率序列检测的Vitervi硬判决算法,并详细给出了算法流程.在含有加性高斯白噪声的多途信道下进行了仿真.结果表明,采用优化算法的系统性能得到显著提高,在频率检测差错率为10×10-3时,获得了近2.5 dB的增益,表明差分跳频体制能有效克服多途干扰,适用于水声通信.     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络( UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址( CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层( MAC)协议。该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化。同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的“远-近”效应问题。仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能。     

移动分布式无线网络中的自适应分群协议

提出了一种新颖的移动分群算法和分群保持策略,它可以用很少的控制开销快速获得网络的控制结构并能适应拓扑结构的变化,从而很好地支持移动性以及保持网络通信结构的稳定。仿真结果表明了这些。