一种TDMA无线传感器网络MAC协议能量有效性分析

经典轮询协议作为一种TDMA型MAC协议,符合无线传感器网络节约能量的要求,但在网络伸缩性上有所不足。在此基础上得出一种更适用于无线传感器网络的Controllable Threshold Polling MAC协议(CTP-MAC),使得网络能够自主完成时隙分配;结合概率母函数的方法,建立网络能量有效性的分析模型,得到平均功率的近似计算公式,对经典门限服务轮询协议和C"I'P-MAC进行分析。通过仿真实验,验证了分析模型的有效性。     

短波地空网中一种动态TDMA协议设计与仿真*

针对传统TDMA网络节点间业务量不均匀时,会造成信道资源严重浪费的问题,设计了一种基于邻居时隙调动的短波地空网动态TDMA协议(TDMA protocol based on neighbour timeslot remove,NTR-TDMA),以可靠性较高的地面节点作为控制中心,实现时隙分配可控下的动态利用。提出了邻居时隙调动算法(neighbour timeslot remove algorithm,NTR-ALG),地面节点根据时隙估计过程后生成的节点时隙请求数,调动相邻业务时隙节点间的空闲时隙,重新划分节点业务时隙界限。利用OPNET平台进行性能仿真,并与HFTP协议和TDMA协议作了对比分析。仿真结果表明,NTR-TDMA相比HFTP协议和TDMA协议,在消息投递率、平均时延和吞吐量方面具有更优异的性能。     

一种短波地空网MAC协议设计与仿真

针对传统TDMA固定分配方案在节点间业务量动态变化时,存在着信道利用率较低的问题,设计了一种基于全局时隙转让的短波地空网动态TDMA协议（TDMA protocol based on Whole Timeslot Transfer,WTT-TDMA）,以可靠性较高的地面节点作为控制中心,实现时隙分配可控下的动态利用。提出了全局时隙转让算法（Whole Timeslot Transfer algorithm,WTT-ALG）,地面节点根据时隙评估过程后生成的节点时隙请求数,按需协调全局空闲时隙的转让,重新分配节点业务时隙数。利用OPNET平台进行仿真建模,并与HFTP协议和TDMA协议作了对比分析。仿真结果表明,WTT-TDMA相比HFTP协议和TDMA协议,在消息投递率、平均时延和吞吐量方面具有更优异的性能。     

一种新型的无竞争的基于TDMA的MAC协议

本文提出了一种无竞争的基于TDMA的MAC协议CA-TDMA.CA-TDMA协议通过对超帧中竞争时隙的直接分配和数据时隙的相互申请来实现在整个网络中无时隙竞争,并且通过添加新的申请消息(RTS、CTS、CTR)和提出新的时隙竞争机制、时隙续约机制和竞争时隙交换机制,来提高整个网络的性能.仿真结果表明,CA-TDMA相比动态TDMA协议在分组投递率和网络延迟等性能参数方面均有明显的提高.     

基于DSA的无线传感器网络自适应MAC协议研究

针对工业监测用无线传感器网络高可靠和低功耗的要求,基于TDMA协议提出了一种动态时隙分配(DSA)的自适应介质访问控制(DSA-MAC)协议,通过估计链路质量动态调整节点的时隙长度,提高数据传输的可靠性。该协议中加入了基于接收信号强度指示(RSSI)的自适应功率调整机制,实现网络的低功耗要求。利用CC2530硬件平台实现DSA-MAC协议,并在工业现场进行测试,结果表明:该协议提高了数据传输率并降低了网络能耗,能够适应工业环境的应用需求。     

FlexRay总线静态段消息重传调度策略

FlexRay总线协议具有较强的错误检测机制,但缺少相应的重传机制,对于功能安全需求较高的应用,通信系统难以达到相应的安全等级要求。为此,提出一种静态段消息重传调度策略。该策略以满足全局可靠性目标为前提,减小静态段报文重传对带宽的占用,建立消息重传次数最优化数学模型,对所有消息通过消息传输总延迟时间最小化为目的建立混合整数线性规划数学模型来分配相应的发送时隙及周期。运用建模语言AMPl及相关求解器对上述2个数学模型进行编程求解,并将消息重传调度策略应用于汽车线控系统。实验结果表明,该调度策略在使通信系统满足相应功能汽车安全需求等级的前提下,提高FlexRay总线带宽利用率和消息调度的成功率,同时实现各消息发送时延最小化。     

一种针对树形拓扑网络的混合MAC协议

在树形拓扑水声传感网络中,时分多址(TDMA)机制存在信道利用率低的问题。为此,提出一种轻量级的流量自适应随机访问与TDMA的混合MAC协议。该协议在网络流量较低时采用S-ALOHA竞争机制提高信道利用率,运用最优化算法计算分配给簇内子节点的最大发送概率,通过流量自适应的灵活时隙分配机制以适应不同的网络流量。实验结果表明,该协议不仅能够提高树形拓扑网络中节点的通信效率,能减少子节点的等待时间。     

组网跳频电台同步过程的设计及实现

将跳频同步和跳频组网技术结合起来达到系统同步是跳频通信的关键问题.为了提高同步过程的建立速度和稳定性,分析并比较了同步过程的实现方法,选择了适合的同步方法,并进一步设计了帧结构、组网时隙分配方法等关键技术.根据本跳频电台特有的时分多址接入(TDMA)组网协议,在FPGA上设计和实现了一套跳频电台的TDMA组网同步方案....     

适用于飞行自组网的闲置时隙预约TDMA协议

在飞行自组网中,固定时隙分配时分多址接入（TDMA）协议存在闲置时隙无法成功使用的问题。通过对TDMA协议引入闲置时隙预约机制,提出一种支持业务优先级传输机制的闲置时隙预约TDMA协议。采用短帧长的方式满足协同与控制业务的低时延传输需求,并利用闲置时隙预约机制允许节点使用闲置时隙传输感知业务,从而满足感知业务的高吞吐量传输性能要求。仿真结果表明,与CF-MAC和CTMAC协议相比,该协议能够在降低传输时延的同时,有效提高信道利用率和网络吞吐量。     

TDMA网络的时隙同步技术

TDMA(时分多址接入)协议是利用时间的正交性实现信道共享,网内各个站点按照时隙方式工作,不存在发生碰撞和相互竞争问题。TDMA网络是一种同步网络。必须有统一的时间基准,各站点的时隙必须与时间基准同步。因此,时隙同步技术是TDMA网络协议的关键技术。