IEEE802.15.4 MAC协议低功耗研究

IEEE802．15．4是供低速率、低功耗和低成本设备使用的短距离无线通信规范。低能耗设计是IEEES02．15．4研究的核心问题,也是其网络性能重要参数之一。文中对IEEE802．15．4规范中的MAC层协议和CSMA—CA算法进行深人研究,以低功耗设计为目标,引入概率机制对该MAC层协议予以改进。仿真结果表明,改进后的MAC层协议在网络负载比较高时可以减小数据包的碰撞冲突引起的丢包概率,从而提供数据包成功发送的比例,有效地提高了网络吞吐量且降低整个网络的功耗。     

一种基于分簇结构的无线传感器网络混合调度MAC协议

针对突发和周期信号并存的应用场景,提出了一种基于分簇结构的无线传感器网络混合调度MAC协议--CBPMAC/TFC(A Cluster-based Wireless Sensor Network MAC Protocol for the System with Burst and Periodic Signals/ Based on TDMA,FDMA,CSMA).簇间采用基于FDMA的调度机制,簇内采用基于TDMA和CSMA的联合调度机制.提出了以簇头为基准的相对时间同步机制,同步精度为一个帧周期的时钟漂移.给出了基于能量阈值的簇头轮换策略和基于侦听的故障处理策略.理论分析和实验结果表明:CBPMAC/TFC协议在响应实时性和能量有效性方面介于CSMA和TDMA之间,与CSMA相比,在损失一定突发信号响应实时性的情况下,节省能耗18.7%;与TDMA相比,在改善突发信号响应实时性的情况下,损失能耗23.6%.     

基于OPNET的无线局域网MAC协议仿真

作为网络规划、仿真及分析工具的高端产品,OPNET在通信、国防及数据网络领域已经被广泛认可和采用。目前,在国内OPNET的应用正处于蓬勃发展的阶段。该文介绍了利用OPNET对无线局域网MAC层协议的吞吐量性能的仿真。同时简单介绍了MAC协议的基本概念及分类,及随机竞争类的Aloha协议和CSMA协议。     

Ad-hoc网络的负载自适应MAC协议

基于Ad-hoc网络,提出一种负载自适应MAC协议——LAP。该协议综合考虑了站点个数、帧长度和帧到达率对网络负载的影响,并引入负载因子评估当前网络的负载状况。当负载因子小于切换阈值时,LAP采用基于竞争的CSMA/CA机制;反之,则采用基于非竞争的Token-Ring机制。仿真证明,该协议能在重负载和轻负载环境中有效控制接入延时,最终提高网络实时性。     

分布式WLAN全双工链路加权调度算法

针对分布式无线局域网络带内全双工接入过程的链路调度公平性问题,提出一种基于节点调度权重的全双工链路调度算法(W-FD).通过节点调度权重实现链路负载均衡,从而提升全双工链路的吞吐量,减小节点接入时延.算法基于分布式网络结构,节点按自组织方式获取网络拓扑及邻居节点状态信息,依据节点间数据量、互扰关系和链路调度间隔等参数计...     

无线自组织网络MAC调度技术研究*

从提高无线自组织网络服务质量的角度出发,介绍了无线自组织网络MAC调度技术的研究动机和技术本质。从无线干扰模型的建立、集中式与分布式调度算法的设计、调度复杂性理论、集中式和分布式调度算法的性能比较、拓扑透明MAC调度技术这五个相关研究方向入手,全面介绍了无线自组织网络MAC调度技术的研究进展和当前面临的挑战,并讨论了未来可能的发展方向。     

基于CSMA/CA协议的UWB系统性能研究

超宽带(UWB)技术为无线通信领域带来了巨大的变革,但同时UWB技术固有的特点给UWB系统的设计也带来了挑战.其中,毫秒级的信道捕获时间导致了UWB系统性能的下降.因此,介质接入控制(MAC)协议的设计中应当考虑捕获时间的影响.本文研究了UWB系统中标准MAC协议CSMA/CA的性能,并将其与窄带系统进行比较,分别讨论了不同分组大小和分组到达时间的影响.仿真结果显示,在现有的CSMA/CA协议框架下,UWB系统并不能获得很好的性能,同时可以看出,大的信道业务量更适合UWB环境.     

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

在无线体域网中,IEEE 802.15.6协议可以满足不同的体域网应用要求。控制无线信道和能量消耗的MAC层协议在保障高服务质量,低功耗和高数据传输率方面有更好的保障。通过与IEEE 802.15.4协议进行实验对比,表明区分业务优先级的IEEE 802.15.6协议在低能耗的前提下,保证了高优先级业务传输的可靠性,具备更低的数据丢包率,适用于各种要求高数据传输率,高服务质量和高安全性的医疗和非医疗应用。     

无线传感器网络MAC协议研究与分析

传感器节点有着诸多的资源限制,能量有效性和可扩展性成为无线传感器网络MAC协议设计最重要的性能指标,目前MAC协议研究主要集中在基于CSMA和基于TDMA的信道管理分配.文章阐述了二者各自的特点,详细分析了基于竞争的SMAC、基于时分复用的LMAC以及混合型的Z-MAC等MAC协议的设计方案和不足之处,总结了针对MAC协议可能遭受到的攻击以及相应的抵御方案,最后探讨了今后的发展趋势.     

无线传感器网络MAC协议研究进展

近年来, 无线传感器网络 (WSNs) 作为国内外一个新兴的研究方向, 吸引了许多研究者和机构的广泛关注. 无线传感器网络具有与传统无线网络不同的特点, 且与应用高度相关. 无线传感器网络主要的一个设计目标是有效地使用网络节点的受限资源 (能量、内存和计算能力), 以最大化网络的服务寿命. 传统网络的介质访问控制 (MAC) 协议, 并不能直接应用于无线传感器网络. 针对无线传感器网络的特点和应用背景, 研究人员提出了很多 MAC 协议. 本文通过分析无线传感器网络的特点, 讨论了影响 MAC 协议设计的有关问题, 着重研究和比较了当前一些重要的无线传感器网络 MAC 协议. 结果表明, 不存在一种适用于无线传感器网络应用的标准 MAC 协议, 好的 MAC 协议必须能在能量有效性和网络性能之间进行折中. 最后, 展望了无线传感器网络 MAC 协议的进一步研究策略和发展趋势.     

一种新型战术数据链MAC协议

针对Link-16数据链无法满足未来战争中为实现移动目标精确打击而提出的时敏信息可靠传输要求的问题,提出一种基于多信道优先级统计(MCPS)的MAC协议。MCPS协议将不同优先级业务发送的门限阈值与反应信道忙闲情况的信道占用统计值作为判定数据包是否能够发送的条件,从而极大降低信道冲突,同时保证数据发送的实时性。仿真结果表明,随网络节点增多,Link-16数据链延时急剧增大,而MCPS协议的端到端延时恒定在3～4毫秒内;随着网络业务量增大,Link-16系统吞吐量无法承载持续增大的业务量而导致严重的丢包率,MCPS协议则能够满足高业务量网络的要求,并保障数据包一次发送的成功率不低于95%。     

超宽带无线网络中MAC层协议性能研究

在超宽带系统的MAC层中,可以根据其特点进行设计选择,这是MAC层设计时要考虑的一个重要问题。一方面要看现存的MAC协议是否适用于超宽带系统,另一方面要根据超宽带的特性要求在MAC层中加入新的技术,通过适当调整来灵活控制。本文主要对超宽带的原理、实现方式进行了介绍,对现有的MAC层协议进行了适用于UWB系统特点的改进,对改进的协议进行了仿真和结果分析.     

基于分布式图算法的无线网络MAC调度算法

针对无线自组织网络带宽利用率低的问题,在主干扰模型的基础上,提出一种基于分布式极大独立集(MIS)的无线自组织网络STDMA节点调度算法.该算法以分布式MIS算法为基础,在算法进入平衡状态时,优先让度大的节点加入MIS,再通过将其结果转化成△+1染色,从而完成时槽分配.该算法是完全分布式的,且时间复杂度为O(1bn).仿真结果表明,与分布式MIS算法相比,该算法收敛速度平均提高23.6％.     

传感器网络中一种基于梯型休眠调度的MAC协议

如何在提供能量高效数据通信的同时满足必要的延迟需求,是无线传感器网络MAC协议面临的一大挑战。本文提出一种基于梯型休眠调度的MAC协议——LP-MAC,通过安排传输路径上的节点连续转发数据从而消除休眠延时;采用冲突避免机制和基于链路计数器的临时唤醒机制,减少兄弟节点间冲突并增加节点休眠时间,进一步提高协议能量效率。理论分析和模拟实验表明,LP-MAC协议既具有低能耗的协议特性,也能保证较低的稳定的端到端延时。     

一种基于TD-SCDMA的无冲突自组网MAC协议

本文研究了非理想信道对自组网MAC协议的影响,在此基础上提出了一种名为TAMP的基于TD-SCD-MA的自组网MAC协议,它可以有效地避免数据分组的冲突,并能让节点同时在自组网和峰窝网中工作。     

对IEEE 802.11 MAC层协议公平性改进的研究

Ad Hoc网络中基于IEEE 802.11的MAC层协议采用CSMA/CA机制,通过侦听只能获取一跳范围内节点的信息,存在隐终端问题,影响了网络流调度的公平性.文中对IEEE 802.11提出了一种修改方案,该方案通过邻居结点间的信息交换,使网络中每个节点具有其二跳范围内所有结点的信息,以发现网络中的隐终端,提高网络流调度的公平性.对比仿真实验结果表明,修改后的IEEE 802.11与原协议的网络吞吐量基本相当,但具有更好的公平性.     

ST7540的MAC层通信协议的研究与应用

介绍了电力载波调制解调器芯片ST7540的基本原理,针对广播网络通信信道高噪声特点,给出了ST7540以广播网络为传输通道的主要控制电路和接口电路,参考IEEES02.11对CSMA/CA机制的规定,设计了基于ST7540的MAC层自适应通信组网协议,在列车广播网络通讯应用中验证了该协议的有效性和可靠性.