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...     

基于RFID的无线传感器网络节能MAC技术

将无线射频识别(RFID)技术与无线传感器网络相融合，设计具有RFID读取功能的传感器节点。针对基于RFID的无线传感器网络，提出基于簇族结构的节能MAC协议——CSMAC协议。该协议具有节能和广播导向等特征，采用冲突减少机制来提高信道利用率，同时采用减少发送时间、减少监听时间、减少开关转换时间等功率优化机制，以提高网络能量效率。仿真试验表明，与传统MAC协议相比，CSMAC协议更能提高信道利用率和能量效率。     

关于无线Mesh网络多通道MAC协议的改进(英文)

针对IEEE802.11协议中的单访问点环境,研究了多访问点和移动终端的无线Mesh网络存在的问题,提出了基于修改IEEE802.11协议的单信道自组网络解决方案。方案存在的主要问题是单信道结构的性能低,就此提出改进的多信道Mesh结构。该结构针对互连的多访问点,基于分布式协调功能技术来实现。在OPNET8.1上进行了仿真实验,结果表明信息通过量和信道利用率均获得了好的性能。     

移动Ad Hoc网络中基于ID的信道预约多址接入协议

为了在移动ad hoc网络中有效利用无线信道资源,提出一种基于ID的信道预约(ID-based channel reservation,简称IDBCR)多址接入协议.该协议在公共信道上发送Request-To-Send/Clear-To-Send(RTS/CTS)分组实现握手,采用基于节点ID的信道选择方案选择无冲突的业务信道传输数据分组,目的节点成功接收完数据分组后在另一个公共信道上回复acknowledgment(ACK)分组,有效避免了暴露终端问题.最后,仿真实现了IDBCR协议,并与CAM-MAC(cooperative asynchronous multi-channel MAC)多信道协议比较.结果表明,在总信道利用率、平均信道利用率和平均分组延迟性能上,IDBCR多址接入协议明显优于CAM-MAC协议.     

移动Ad Hoc网络中应用智能天线的多址协议及其性能分析

对智能天线在移动Ad Hoc网络(MANET)中的应用进行研究．提出了自适应波束形成CSMA／CA(ABF—CSMA／CA)协议．该协议利用RTS／CTS对话实现信道预约；在RTs与CTS分组中设置了训练序列，收发节点的智能天线基于训练序列进行自适应波束形成以传输数据分组与ACK．提出改进的“虚拟载波监测”机制进行冲突避免(CA)．每个节点中设置两类网络分配矢量(NAV)，用一个oNAV记录邻节点以全向模式占用信道的时间，用多个bNAV分别记录各邻节点以波束形成模式传输分组的时间．推导了信道利用率的近似计算公式并进行了仿真，考察了节点传输距离、训练序列长度及天线模式切换时间对网络性能的影响．结果表明，ABF-CSMA／CA协议与智能天线的结合能有效实现信道的空分复用(SDMA)，显著提高整个网络的信道利用率．     

基于无线传感器网络的混合MAC协议

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议。引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换。OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期。     

中小型Ad hoc网络信道接入协议研究

在介绍了Ad hoc网络的概念及特点的基础上,系统地论述了Ad hoc网络的多址接入技术,并针对基于时分多址接入的网络系统提出了一种改进的无线自组网信道接入协议--信道预约多址接入协议.该协议通过对物理信道的动态划分,将控制信道与业务信道相分离,实现了网络控制信息和业务信息的无冲突发送,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性.     

Hvbrid MAC Protocol Based on Wireless Sensor Network

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议.引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换.OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期.     

基于数字锁相环的QAM载波恢复

正交幅度调制(QAM)是一种频谱利用率很高的载波传输方式,但是高阶QAM系统对于载波恢复、符号定时的要求非常严格,因此提出了一种全数字的载波提取方案。在发送端插入前导序列,接收端在接收前导序列中用数字锁相环实现载波提取,为后面的解调作保证。通过MATLAB仿真,验证了这种实现方案在理论上是完全可行的。     

基于终端分组的非正交随机接入资源分配方案

为了解决机器到机器(Machine to Machine,M2M)通信中的冲突碰撞、资源短缺等问题,提出了基于终端分组的非正交随机接入和数据传输(Non-Orthogonal Random Access and Data Transmission based on Terminal Grouping,TG-NORA-DT)方案。首先,根据能量消耗速度对机器类型通信设备(Machine Type Communication Devices,MTCDs)进行分组,并对组设定优先级,优先级高的组MTCDs优先分配接入资源。其次,利用到达时间的差异,识别出选择相同前导码的多个MTCDs,且在随后的接入过程中实现冲突MTCDs的功率复用。最后,基于TG-NORA-DT方案,提出一种资源分配方法,以实现在物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)和物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)间的资源合理分配。仿真结果表明,与正交随机接入数据传输协议(Orthogonal Random Access and Data Transmission Protocol,ORADTP)和非正交随机接入的数据传输(Non-Orthogonal Random Access-Data Transmission,NORA-DT)方案相比,TG-NORA-DT方案提高了系统吞吐量和资源利用率,降低了前导码冲突概率,其中资源利用率提高了20%以上。     

基于DEANA协议的分簇网络性能研究

为了在尽量减少节点额外能耗的基础上实现对新加入节点的及时响应和减小网络延时,基于分布式能量感知节点活动协议提出SDABD算法,对分簇网络的可扩展性及实时性进行改进。采用双信道技术解决串音于扰问题,通过在控制信道上广播控制信号抑制其他节点发送信息。仿真结果证明,在大量数据传输时该算法可明显降低网络延时,更快地响应新加入节点,增强网络的扩展性。     

多个无线传感器网络中节能MAC协议设计

在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。     

无线传感器网络MAC协议的性能改进研究

在无线传感器网络中,MAC协议决定着网络的信道分配,对网络的性能有很重要的影响。目前已研究出多种S-MAC协议,其中S-MAC协议是一种典型的无线传感器网络MAC协议,但此协议存在一定缺陷,无法更好地适应传感器网Jj络多变的特点。针对该问题,在S-MAC协议的基础上,结合了自适应退避窗口和根据节点队列长度预测流量的思想,提出了一种新的协议-Q-MAC协议,并达到了较为理想的预测效果。经NS2仿真验证,此协议在平均延迟、吞吐量、能量消耗方面较S-MAC协议有了显著提高。     

面向IoT的两级多接入边缘计算节能卸载策略

多接入边缘计算（multi-access edge computing,MEC）技术将计算和存储资源下沉到网络边缘,可大幅提高物联网（Internet of things,IoT）系统的计算能力和实时性。然而,MEC往往面临计算需求增长和能量受限的约束,高效的计算卸载及能耗优化机制是MEC技术中重要的研究领域。为保证计算效率的同时最大程度提升计算过程中的能效,提出了两级边缘节点（edge nodes,ENs）中继网络模型,并设计了一种计算资源及信道资源联合优化的最优能耗卸载策略算法（optimal energy consumption algorithm,OECA）。将MEC中的能效建模为0-1背包问题;以最小化系统总体能耗为目标,系统自适应地选择计算模式和分配无线信道资源;在Python环境下仿真验证了算法性能。仿真结果表明,相比于基于有向无环图的卸载策略算法（directed acyclic graph algorithm,DAGA）,OECA可将网络容量提升18.3%,能耗缩减13.1%。     

无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇头与基站直接通信,如果两者距离较远,则会带来较大的能量损耗。结合LEACH及LEACH现有的一些改进算法,提出了一种新的路由协议（Advance-Leach）。它综合考虑了节点的剩余能量和簇首节点数目,簇头和基站之间采用单跳和多跳结合策略,有效地降低了能耗,保证了网络负载的平衡。仿真结果表明：该协议的能耗、数据成功接收率等性能得到了有效提高,延长了节点和网络的生命周期。     

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。     

一种基于多播分发树的无线传感器网络代码分发协议

代码分发协议是无线传感器网络（WSNs）在实地部署之后进行软件更新的关键技术。针对现有代码分发协议对特定目标节点分发时需要传输冗余代码镜像的问题,提出了一种基于多播分发树的代码分发（MTCD）协议。MTCD协议通过建立基站节点到目标节点的分发树路径来降低网络中参与代码分发节点的个数,从而降低数据冗余传输和网络能量消耗。TOSSIM仿真结果表明：与TinyOS的标准代码分发协议Deluge相比,MTCD协议在分发时间和数据包传输方面都有更优的性能。     

高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议

提出了一种高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议（ECR）,阐述了协议的组织思想。本协议采用混合控制方式,有效结合中心控制方式和分布式算法的优势,产生两层链式簇结构;利用简单而高效的最大剩余能量原则选取父簇头,有效延长了网络第一个节点失效的时间和提高了网络能量利用率。通过与LEACH和PEGASIS 两协议的仿真比较,论证了ECR协议的高效性。