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.     

利用最优空闲信道的认知无线电MAC协议

提出了一种利用最优空闲授权信道通信的认知无线电介质访问控制(MAC)协议. 采用该协议的每个次要（非授权）用户根据对多个授权信道的感知结果,选择最优的空闲授权信道通信,该协议同时解决了“隐藏”终端和“暴露”终端的问题. 并建立数学模型分析了在饱和网络状况下该MAC协议的吞吐量. 仿真结果表明,数学模型可以精确计算该MAC协议的饱和吞吐量.     

WAVE网络中基于DCF的信道预约方案的时延分析

以车载环境下的无线接入(wireless access in vehicular environments, WAVE)网络中基于DCF的信道预约方案为基础,通过排队论的分析方法得出了采用该方案时系统中用户预约服务信道所需的平均时延,并研究了系统的主要参数对该平均时延的影响.研究结果表明,预约数据包生成的速率和最小竞争窗口对平均时延影响较大,最大退避阶数对平均时延影响较小.     

Ad Hoc网络载波监听双信道接入协议

为了解决由隐终端和暴露终端引起的数据报文冲突问题，在对Ad Hoc网络双信道接入协议进行研究的基础上，提出了载波监听双信道接入协议(dual channel multiple access，DCMA),包括基本的载波监听协议(basic carrier sensing，BCS)和忙指示载波监听协议(carrier sensing busy indication，CSBI).研究了DCMA控制报文的长度以及其解决隐终端和暴露终端的能力.通过仿真对DCMA的性能进行了分析和比较.结果表明，CSBI通过载波监听和忙指示(busy indication，BI)报文完全解决了隐终端和暴露终端问题，在高负荷时其吞吐量比802.11 DCF提高了近50%.     

面向差异化业务保障的自适应信道预约多址接入协议

在无中心节点网络中可能存在不同类型的业务,部分高优先级业务具有严格的时延等服务质量(quality of service, QoS)需求。但当网络负载较重时,冲突概率明显提高,使得这些业务的需求难以得到保障,如何设计高效的多址接入协议以保证不同种类业务的服务质量是重要的研究方向。信道预约机制是保证QoS的重要方法,但现有信道预约机制对多种业务服务时,通常没有根据服务质量需求和网络状况精细调整预约参数。因此针对以上问题提出了一种面向差异化业务保障的信道预约MAC协议(differentiated service guarantee adaptive reservation mechanism, DSGARM),协议核心思想是针对每种业务的容忍时延需求和网络状况精细提供差异化服务,协议中通过建立的数学模型设计自适应算法,定量计算出满足时延需求的预约参数,能够根据网络状况自适应调整合适的预约参数以保障每一类业务的时延需求。仿真结果说明了提出协议的优势,具有较大的实际意义。     

基于位置信息的多信道Ad-Hoc网络MAC协议研究

超宽带无线通信技术由于其功耗低、结构简单、定位精确、空间容量大等特点,特别适用于AdHoc无线自组织网。其精确的定位能力,对于Ad Hoc的MAC协议优化有很大的帮助。该文在UWB无线定位的基础上,设计了基于位置信息的多信道Ad Hoc网络的MAC协议,主要介绍了信道分配部分。其主要思想是按照节点所处的物理位置来分配信道,仿真验证了在选择合适的栅格大小的情况下,与传统的静态信道分配在冲突避免和网络吞吐量等方面都有所改进。     

载波监听双信道接入协议性能分析

为了解决Ad Hoc网络由隐终端和暴露终端引起的数据报文冲突问题，提出了基于载波监听的双信道
多重接入（DCMA）协议.载波监听DCMA协议通过使用载波监听和忙指示（BI）控制报文来解决数据报文冲
突问题.将忙期/闲期理论应用于双信道接入协议性能分析，对全互联网络中载波监听DCMA协议的信道利用
率进行了建模分析，并通过软件仿真研究了复杂网络拓扑下载波监听DCMA协议的吞吐量.分析结果表明，
载波监听DCMA的信道利用率要高于报文监听DCMA协议.在高负载情况下，载波监听DCMA的吞吐量比报文监
听DCMA协议和单信道接入协议的吞吐量提高了近50%.     

带拥塞控制的多预约MAC协议

针对802.11协议,在数据接入过程中,缺少为高优先级数据流提供充分保护机制的问题,提出了一种带拥塞控制的多预约的MAC协议。在接入过程中,该协议采用多预约机制确保高优先级数据流的接入成功概率,在中间节点通过接入控制,以一定的概率拒绝低优先级数据流的接入请求,保护转发节点避免拥塞。仿真结果表明,该方法有效地保护了高优先级流的端到端吞吐量、时延和丢弃率。     

基于多信道的MAC层协议在无线传感器网络中的应用

摘要：随着无线传感器网络在工业测控,医疗监护和智能建筑等领域的迅速发展,使用单一信道和信道竞争的MAC层协议已经很难满足这些应用的低功耗、抗干扰、高可靠性和可预测可控制时延等要求.基于多信道的MAC层协议是满足这些应用要求的一个重要手段.本文提出了系统的对多信道MAC层协议的分类方法,并总结和比较了到目前为止在无线传感器网络多信道MAC层协议方面的主要研究工作和国际标准化协议的研究进展,最后提出了在这个领域的若干研究课题和发展方向.     

数字签名中的阈下信道封闭协议研究

对G.J.Simmons的阈下信道封闭协议进行了研究,发现了该协议中存在的缺陷,并给出了基于该协议构造的两个窄带阈下信道,一个是基于无害消息的构造,另一个是Y.Desmedt基于ElGamal签名(r,s)中因子r的构造. 经深入讨论表明,不可能完全封闭数字签名中的阈下信道. 文中同时讨论了阈下信道的最低传输效率问题.     

Channel reservation MAC protocol with adaptive power control mechanism carrier sensing

A channel reservation MAC protocol with the adjustable transmission power and carrier sensing threshold, called PC-CRM, is proposed. PC-CRM solves the problems of poor transmission quality, low network capacity and high energy consumption, which are caused by the distributed contention based channel access scheme in Ad Hoc networks. By employing power control into the channel reservation schemes, PC-CRM adjusts the transmission power and carrier sensing threshold to the optimum values, such that the channel is multiplexed in space. Additionally, PC-CRM is also capable of stabilizing the channel reservation, improving the network capacity, and reducing the energy cost. Simulation results show that, compared with IEEE 802.11DCF and the basic channel reservation scheme, PC-CRM performs better in terms of the throughput, energy efficiency and delay jitter.     

节点预约方式的水声通信网MAC协议设计

针对广泛应用于水声通信网的MACAW( medium access with collision auoidance for wircless)协议在多跳通信延时严重的问题,在传统握手协议的基础上,提出了节点预约的方法.该方法通过多跳转发的握手信号CTS预约处于通信链路上的下级节点,并通过复用上级节点的握手信号CTS( clear to send)及数据信号DATA,形成一种流水线式的传输协议.仿真结果表明:在多跳网络通信中,该协议与传统的MACAW相比,在能耗变化较小的情况下,时延性能有较大幅度的提高,适用于移动节点通信、灾难预警、战时侦测等需要快速反应的水声通信应用场景.     

应用于无线传感器网络的自适应TDMA协议

提出了一种应用于无线传感器网络的自适应、低功耗的时分多址接入协议AT-MAC.该协议根据应用和拓扑的变化来自适应地伸缩时帧长度,提高了信道的利用率;采用二叉树结构来方便地管理时隙分配信息;基于两跳邻域信息为节点分配时隙,减少了申请冲突.时帧长度的可变和对邻域信息的获知使得AT-MAC具有良好的扩展性和适应能力.AT-MAC还采用节能模式来减少节点的能量消耗.仿真结果表明,AT-MAC可以有效地提高信道的利用率,缩短传输时延,并减少能量的消耗.     

基于预留带宽的光纤通道交换网硬实时通信

为了保证光纤通道(FC)交换网中硬实时通信,提出一种采用通用处理器共享(generalized processor sharing)调度方式交换机构建交换网,并且采用模拟退化算法根据数据流硬实时通信需求找出交换网ISL(inter-switch link)权重参数和数据流预留带宽参数优化配置的方法.在对FC网络以及GPS调度方式进行分析的基础上,建立基于光纤通道交换网的硬实时通信模型,将保证硬实时通信问题转换为组合优化问题;构造了最小预留带宽和目标函数,并采用模拟退火算法找出该问题的最优解.仿真实验结果验证了该方法的有效性,但是通过可接受解和最优解的实验结果比较发现最优解并不能总是获得最佳的系统延迟时间率.     

一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议的研究

本文在D-PRMA协议的基础上对其进行改进,提出一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议。DHRMA协议采用混合式预约机制,并配合使用时隙表,来减小业务竞争所造成的碰撞的概率,解决隐藏终端和暴露终端问题,从而改善系统的性能并提高系统的吞吐量;同时赋予实时业务较高的优先级以满足其服务质量(QoS)的要求。另外,本文还采用了一种互同步技术,用以解决网络中节点之间的同步问题。     

MANETs网络中的一种分布式同步预约多址接入协议

提出了一种MANETs网络中的多址接入控制协议——分布式同步预约多址接入协议（DSRP）,解决了隐藏终端和暴露终端问题,并且为实时业务的QoS要求提供了保障．协议以时分多址为基础,给不同类型的业务分配不同的优先级,采用不同的机制对空闲时隙进行竞争及预约．在已预约的时隙中采用发送数据前的预约确认机制,避免了入侵终端问题．在全连通网络中分析了DSRP协议的吞吐量和分组平均丢弃率,并且对协议进行了仿真,结果表明该协议能够达到传输实时业务的要求,适用于MANETs网络．