一种提高能量效率的Ad Hoc网络MAC层协议

能量问题是Ad hoc网络中一个非常再要的问题,文中提出了一种基于节点体眠模式的媒体接入控制协议——PEMAc链路协议,采用PEMAC协议．节点处于空闲状态一段时间后如果没有数据发送或者节点收到目的地址为其它节点的RTS／CTS消息后将进入休眠状态,从而节省了能量．论文对PEMAC协议进行了建模分析,给出了该协议的离散Markov链模型,并通过该模型求得在一定参数条件下的节点最佳休眠时间的公式,分析和仿真结果表明,采用该协议可以有效地延长网络生存时间。     

基于博弈理论的无线Ad Hoc网络MAC协议研究

在综合考虑博弈理论和无线Ad Hoc网络特点的基础上,提出非完全合作博弈理论,将其应用于无线Ad Hoc网络MAC协议的性能优化。在非完全合作博弈理论中,各节点监测信道以获得当前系统博弈状态(利用虚拟DCF算法估算系统内竞争节点个数),以此为基础调整其竞争策略(根据竞争节点个数调整最小竞争窗口大小),经过有限次博弈,系统能够获得最佳网络性能。仿真结果表明,非完全合作博弈理论能够提高无线Ad Hoc网络的性能,优化后的系统饱和吞吐量提高10%~25%,饱和时延降低20%~30%。     

Ad Hoc网络的能量保护策略

随着无线通信的日益发展,无线自组织网络正逐渐从军用扩大到民用等诸多领域.但是无线自组织网络一般由电池供电,由于提高电池容量的技术进步缓慢,功率控制是一个重要的研究课题.文章简要介绍了能量保护策略在Ad Hoc网络中所起的作用,对功率控制机制进行了分类,并对一些主要的功率控制协议进行了介绍.对不同的功率控制机制的性能进行了比较,最后阐明了Ad Hoc网络功率控制机制研究的发展趋势.     

低速Ad Hoc网络多信道接入协议设计

在每个终端仅配置一套无线信号收发装置且信道速率较低(1 Kb/s~10 Kb/s)的情况下,信道需要划分成多个不重叠的子信道组建Ad Hoc网络。针对上述要求,提出一种改进的基于多信道的MACA-BI协议——RIMA-MC。该协议通过减少控制开销、增加信道空间复用度等方法提高低速Ad Hoc网络的吞吐量。在低速、高业务量网络中分析该协议的吞吐量,通过与MACA-BI及基于RTS/CTS的协议比较,证明RIMA-MC具有更好的表现。     

Ad Hoc网络中基于方向预测的能量感知路由协议

针对Ad Hoc网络中基于方向预测的路由协议没有考虑节点的剩余能量导致的节点失效从而影响网络生存时间问题进行了研究,提出了一种新的基于方向预测的能量感知路由协议——EARP_DP。提取有关于目的节点距离的信息和剩余能量信息,据此计算节点的转发概率,使得网络为最优路径提供合适的带宽和电池容量。较之基于方向预测的路由协议,理论分析表明了算法的有效性,在给定的仿真场景下的仿真结果显示,新协议保障了平均端到端时延和数据投递率,降低了平均能量消耗,网络生存时间延长了5%,提高了网络的整体性能。     

Ad Hoc网络MAC协议的性能度量

信道接入层(MAC)协议是Ad Hoc网络协议的重要组成部分,其行为对网络性能起决定性作用.详细地分析如何用时延、吞吐量、公平性这三个指标评价MAC协议的性能,以802.11为例具体介绍MAC协议的性能度量方法的应用,仿真结果表明该性能度量方法是可行的.     

一种适用于Ad Hoc网络的多信道能量高效MAC协议

对多信道条件下MAC协议功率控制机制进行了分析,提出一种能够根据各个接收节点的通信状况,动态地调整数据信道上数据帧的传输功率和控制信道上CTS帧的发送功率的多信道Ad Hoc网络能量高效的MAC协议(MPEMAC).仿真表明,该协议有效的节省了节点能耗,延长了网络节点的生存时间,同时还能够增大空间信道的利用率,从而进一步提高网络的平均吞吐量.     

Ad hoc网络MAC协议的关键问题研究

Ad hoc网络综合了分组交换网和无线通信网两者的优点，是一种极有前途的无玑通信组网技术。在Ad hoc网络中，设计一个合适的MAC协议不仅可以确保在发生分组冲突时在移动台之间成功地交换信息，而且还可以提高系统吞吐量、减小分组传输时延。本文讨论了影响Ad hoc网络MAC协议性能的一些关键因素及其解决方案，并给出了对MAC技术进行建模分析时常用的一些基本假设和方法。     

一种实现MIMO多包接收的Ad Hoc网络MAC协议

MIMO技术可以同时接收多个数据包并能对它们进行有效的分离,是改善Ad Hoc网络系统性能的新途径。提出一种利用MIMO系统中MPR能力来提高网络吞吐量的MAC协议。它通过在回复CTS前接收多个RTS来最大化可以同时发送的链路数,接收节点根据自身的天线数目和接收到的RTS数目决定发送数据流数目。与现有的同类协议相比,该协议可以无差错地接收并分离出多个节点同时发送的数据,且在同一竞争区域内,允许多对节点同时通信。在OPNET仿真软件中,从业务负载、节点场景密度对其进行了网络仿真,并在结果分析中验证了MIMO MAC协议的综合性能优势。     

Ad Hoc网络中多信道MAC协议研究

提出了一种新的用于Ad Hoc网络的多信道媒体接入控制(MAC)协议。此协议以跳频通信为基础,采用独立信道RTS-CTS"握手"机制,可有效解决信道接入控制中存在的一些问题。通过模拟仿真,对系统性能进行了分析。     

IEEE 802.11无线局域网的TCP性能分析和改进

在分析IEEE 802.11无线局域网媒体接入控制（MAC）协议和传输控制协议（TCP）性能的基础上,提出了改进的MAC协议：BDCF.IEEE 802.11分布式协调功能（DCF）只支持前向数据传输,即数据帧只能由发送方传送到接收方.BDCF利用IEEE 802.11点协调功能（PCF）提供的数据帧格式,可以实现信息的双向传输,即收发双方相互交换数据帧.因此BDCF更适合传输面向连接的TCP业务.BDCF与IEEE 802.11完全兼容.仿真结果表明：BDCF可以提高网络吞吐量和降低数据帧的时延,理论分析结果基本准确.     

无线局域网的速率自适应算法设计与仿真分析

目前的IEEE802.11在物理层提供了不同的传输速率,因此根据不同的信道条件可以选择一个合适的传输速率,以使系统吞吐量达到最大。在WLANs中,当有多个用户向同一个接入点传输数据时,碰撞就会产生。Collision-Aware Rate Adaptation（CARA）算法能够有选择地启用Request-To-Send/Clear-To-Send（RTS/CTS）识别出这种碰撞,很大程度上避免了由于碰撞引起的吞吐量下降。但随着碰撞的增加,CARA吞吐量还是有明显下降。为了提高吞吐量,提出了一种新的速率自适应算法Adaptive Avoid Collision Rate Adaptation（Adaptive-ACRA）,该算法根据信道条件不同改变门限值,有效地提高了大量碰撞存在情况下的吞吐量。最后,通过大量NS2仿真证明了新算法提高系统吞吐量的有效性。     

用于无线网络中违规行为检测的退避算法

无线媒体访问控制协议通常使用分布式竞争机制来共享无线信道。通过对IEEE 802.11协议的分布式协调功能机制进行修改,提出一种改进的退避算法,可实现对网络中的违规行为节点的有效检测,并通过惩罚机制加以纠正。仿真结果表明,该方法能够更有效地检测出无线网络中的违规行为,提高整个网络的吞吐量。     

无线自组织网络中的自适应竞争窗口退避算法

基于无线自组织网络IEEE 802.11协议原理,改进Ad Hoc网络标准DCF算法,提出一种自动调整最小竞争窗口的退避算法——ABEB算法,建立算法的二维Markov链模型,导出其稳态分布概率,分析其性能并进行了仿真。研究结果表明,与标准DCF算法相比,该算法的吞吐量平均提高了18%,时延平均降低了11%。     

用于无线网络中违规行为检测的退避算法

无线媒体访问控制协议通常使用分布式竞争机制来共享无线信道。通过对IEEE802．11协议的分布式协调功能机制进行修改,提出一种改进的退避算法,可实现对网络中的违规行为节点的有效检测,并通过惩罚机制加以纠正。仿真结果表明,该方法能够更有效地检测出无线网络中的违规行为,提高整个网络的吞吐量。     

车载自组织网络中基于竞争的时分多址MAC协议

车辆的高速移动及网络拓扑变化频繁等特性,使得可靠的介质访问控制(MAC)协议仍难满足车载自组织网络的低延迟和高吞吐量的要求.提出一种基于竞争的时分多址MAC协议,将道路按照通信半径分段,周期性地为每个路段的车辆组织通信,每个通信周期根据功能分为静态段和动态段两部分,静态段使用时分复用的方式进行通信,动态段用于新接入的车...     

无线局域网基于动态退避次数门限的DCF算法

提出了一种基于动态退避次数门限的DCF算法DDCF。DDCF针对不同的竞争窗口设定相应所需数据连续发送成功的次数门限, 以改变竞争窗口CW在不同的回退阶段的回退概率。通过对DDCF算法的理论分析和仿真试验表明, 该算法有效提高了无线局域网的饱和吞吐率等性能。     

移动自组网多速率MAC协议吞吐量分析及优化

针对移动自组网（MANET）多速率媒体接入控制（MAC）协议吞吐量和公平性偏低问题,推导不同发送速率节点吞吐量表达式,定量分析限制协议性能的关键在于低速率节点和高速率节点信道占用时间的不公平性。基于时间公平性最大化考量,在不影响低速率节点性能的前提下,提出低速率节点竞争窗口和分组长度最优化两种机制,最大化高速率节点吞吐量,使网络饱和吞吐量最优。实验结果表明,发送速率为1 Mb/s和11 Mb/s且Jain公平索引值最大时,低速竞争窗口仿真和理论最优值为320和340,分组长度为64 B和60 B,且低速节点吞吐量基本不变,但饱和吞吐量理论值比仿真时高0.2~0.5 Mb/s,公平性和吞吐量均得到改善。     

移动自组网媒体接入控制协议吞吐量与公平性均衡设计

针对移动自组网媒体接入控制(MAC)协议高吞吐量、低公平性的失衡问题,提出一种基于最优接入概率的简化协议MAC-FT.首先推导公平条件下最优吞吐量与节点数、节点数与空闲接入概率的定量关系,设计空闲接入概率评估模型,利用李雅普诺夫漂移函数证明模型的可行性和稳定性;其次利用自回归滑动平均(ARMA) 模型滤波实现空闲时隙接入概率的计算,并通过比例积分控制器(PIC)完成动态控制;最后综合分析吞吐量和公平性等性能.实验结果表明MAC-FT公平索引值为0.98,吞吐量为6.15 Mb/s,接近最优值1和5.85 Mb/s,比渐进最佳回退(AOB)、空闲感知(IS)、协议分布式协调(DCF)、改进协议启发式缓变协议(GDCF)性能更优,实现吞吐量和公平性的均衡.