IEEE802.15.4时隙CSMA/CA算法性能研究

对IEEE802.15.4标准和时隙CSMA/CA算法进行了简单介绍,基于OPNET仿真软件,针对节点个数、工作周期(占空比)等参数对时隙CSMA/CA算法性能的影响,进行了不同网络环境的仿真实验。分别在固定节点个数和固定占空比条件下,仿真并分析了介质接入时延与吞吐量及网络能耗之间的关系。仿真结果表明,较多的节点个数和较小的工作周期会增大介质接入时延,降低网络吞吐量。     

应答业务对随机多址系统吞吐量及时延性能的影响

本文分析了ALOHA、时隙ALOHA和时隙CSMA在应答业务与信息业务共用同一信道条件下的吞吐量和时延性能。所考虑的应答业务是由传输协议产生的,从而需重点考虑信息分组与其应答分组在到达时间上的相关性。分析结果表明,不同的应答协议对吞吐量和时延影响有明显的差别。     

一种基于码率控制的无线自组织网络传输功率优化方案

围绕如何提高无线自组织网络(Ad Hoc)吞吐量,相对于传统基于码率控制机制,提出基于传输功率和传输码率联合控制的方法,研究了基于物理层纯ALOHA协议的Ad Hoc网络在不同传输功率和传输码率条件下的容量,构建多码率控制Ad Hoc数学模型,讨论模型中不同参数的具体计算方法,通过对链路增益函数的简化近似,计算并修正了网络吞吐量的表达式。分别对含有200个节点和100个节点的Ad Hoc网络进行OPNET仿真,结果表明理论与仿真曲线十分接近,证明建立的系统模型很好地反映了网络吞吐量随传输功率的变化关系。     

长距离CSMA/CA协议的系统设计

文中研究载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)接入机制在航空无线自组织网络中的应用。航空无线自组织网络是一种长传播时延的自组织网络,首先对长传播时延背景下的CSMA/CA接入协议进行了理论分析,研究时隙长度(Slot),短帧间间隔(SIFS)和源节点等待ACK包的时间对系统性能的影响。通过分析得到不同传输半径下CSMA/CA的最优参数配置。通过仿真结果表明,长距离CSMA/CA可以基本保持CSMA/CA的吞吐量。     

基于ZigBee信标模式的无线语音通信研究

ZigBee技术以其低功耗,高网络容量和灵活的自组网能力适合于很多无线通信场景。对ZigBee网络信标模式下,CSMA/CA和GTS两种传输机制分别进行仿真建模,研究在不同语音编码速率时,星型网络能容纳的语音节点数。仿真结果表明:在CSMA/CA方式下,语音编码速率依次为5.15,16和32 kb/s时,ZigBee网络能容纳的节点数分别为8,4和3;在GTS方式下,端节点数超过4时,网络丢包率和吞吐量均优于CSMA/CA,能容纳至多7个端节点同时通信。     

基于OPNET的水声通信网MAC层协议的研究

AC（Multiple Access）协议是水声通信网络的重要研究内容,利用OPNET网络仿真软件对ALOHA协议和MACAW协议下水声通信网络的性能进行仿真研究,分析比较这两种协议在不同业务量下的网络性能。仿真结果表明,在水声通信网络中,MACAW协议的性能优于ALOHA,但两者均可应用于低数据业务量网络中。     

基于OPNET的水声通信网MAC层协议的研究

MAC(Multiple Access)协议是水声通信网络的重要研究内容,利用OPNET网络仿真软件对ALOHA协议和MACAW协议下水声通信网络的性能进行仿真研究,分析比较这两种协议在不同业务量下的网络性能.仿真结果表明,在水声通信网络中,MACAW协议的性能优于ALOHA,但两者均可应用于低数据业务量网络中.     

一种竞争型的临近空间通信网多址接入协议仿真

为实现移动终端对临近空间物理链路资源的有效共享,提出将基于竞争机制的载波侦听型多址接入协议(CSMA)应用到临近空间通信网中,并采用理论推导和OPNET建模仿真的方法对其吞吐量和时延性能进行了分析.仿真结果表明,在常规的用户数量下,CSMA协议能够保证较大的吞吐量和较低的端到端时延,可以很好地应用于临近空间通信网.     

自适应三维概率CSMA控制策略研究

对于无线传感器网络,节点业务负载量是随着时间和环境不断变化的;而且传统的CSMA（Carrier Sense Multi-channel Access）协议对于信道访问机制在自适应方面也存在不足.针对这些特点,本文分析了传统的载波监听多路访问（CSMA）协议的不足,为解决概率型CSMA协议中概率难以选择的问题,提出一种基于自适应机制的自适应三维概率CSMA（ATDP-CSMA）协议,采用平均周期的方法对ATDP-CSMA（Adaptive Three-Dimension Probability-CSMA）协议进行建模分析,得到了系统吞吐率的精确表达式.仿真结果表明,该协议不仅能够较好地适应节点业务负载量的变化,而且在高负载时也能保持一个较稳定的吞吐率.     

无线传感器网络MAC协议的研究及仿真

无线传感器网络是一项新兴的无线网络技术,而媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络协议的重要组成部分,它的性能好坏直接关系到无线信道的利用效率和整个网络的性能.介绍了典型的CSMA协议的工作原理,并在P-坚持CSMA协议基础上提出了改进方法.用NS2仿真工具对改进后的协议进行了性能测试,仿真结果表明,改进后的协议在节点数不太多的情况下性能明显得到提高.     

多跳结构分组无线网络的性能分析

本文提出了一种应用IEEE 802.11 MAC中RTS/CTS协议的多跳分组无线网络,分析了它的吞吐量,并与时隙ALOHA、CSMA多址接入协议下的网络性能作了比较.最小ID号的分群算法可以通过较少的控制信息快速得到顽健的分群网络结构,选用合适的MAC协议能充分有效地利用多信道.不过,两跳的分群结构使得在群内使用CSMA仍无法避免隐藏终端问题,IEEE 802.11 MAC协议中的RTS/CTS接入方式大大减小了隐藏间的分组碰撞时间,从而提高了网络性能.     

分组无线网络信道接人协议ALOHA性能仿真研究

文章分析了分组无线网络信道接入协议ALOHA（夏威夷加性在线链路系统）的工作原理及其性能。在性能分析中,主要就ALOHA系统的吞吐量和网络负载两个性能指标进行了分析研究。在此基础上给出了ALOHA系统的仿真流程．并就其中的帧到达时间和随机时延的选定进行了阐述．仿真结果表明采用文章提出的仿真模型得到的仿真结果与理论结果基...     

认知Ad Hoc网络吞吐量分析与优化

考虑两个无线Ad Hoc网络（主网络与次级网络）的并存模型:主网络与次级网络节点依照不同密度的空间泊松点过程并存于同一区域并共享同一频谱,两种网络节点均采用时隙ALOHA协议,按照各自的传输概率进行通信。本文首先根据随机几何理论对来自本网络的自干扰与来自其它网络的互干扰进行建模,然后分别推导了在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下,单网络及并存式网络时节点平均吞吐量的闭合表达式,最后采用优化准则得到最佳传输概率,使节点平均吞吐量达到目标性能上的最优。仿真结果表明:经推导的闭合表达式与仿真值相近;在比例公平准则下,传输控制策略能达到主网络与次级网络之间公平性与高效性的折中。      

基于ZigBee的无线水信息监测系统中MAC协议研究

为了有效提高IEEE802.15.4 MAC协议的能量有效性,建立IEEE802.15.4时隙CSMA/CA的Markov分析模型,并且提出一种实时数据占空比自适应算法。利用NS2仿真软件,分析了协议参数对能耗的影响,特别是根据提出的算法对网络中节点的状态进行判定,是否需要改变占空比。仿真结果表明,网络性能获得提升,节点能耗下降并跟理论分析结果较吻合。     

水声传感器网络MAC协议UW-CSMA/CA的NAV优化

水声传感器网络UW-CSMA/CA协议依据源节点与目的节点间最大传播延时确定NAV,这将导致发生网络延时冗余问题,从而降低网络吞吐量。基于此协议,提出了一种根据节点实际距离计算NAV的AN-MAC协议。该协议根据节点间的实际传输距离计算出传播延时并存储在控制帧中,将节点间实际传播延时替换最大延时来计算NAV,可以有效减少网络冗余延时。为了提高仿真结果的有效性,在NS-Miracle仿真器中将Bellhop和世界海洋仿真系统WOSS相结合,对2种协议进行仿真和比较。结果表明,AN-MAC协议较UW-CSMA/CA协议在吞吐量和传输延时方面均有改善。     

车用自组织网络SR-ALOHA协议分析

车用自组织网络(VANET)的一个重要特点是车辆终端具有高速移动性.传统的无线局域网MAC协议适用于节点固定的网络,对移动性的支持不够.基于时隙ALOHA和预约ALOHA提出一种在高速车辆运动环境下,适合节点移动的SR-ALOHA协议,采用动态切换协议的方法适应速率变化带来的通信链路时断时续.仿真结果表明,在速率变化的环境下协议具有较高的吞吐表现、较低的端到端传输延时.     

一种应用于Ad Hoc无线局域网的随机接入协议

本文分析了应用于Ad Hoc无线局域网的BSAC(Buffered Slotted ALOHA CDMA)随机接入协议,并且首次提出了采用Markov(马尔可夫)链方法的分析模型.此模型应用两个Markov链模型,一个表示节点中的M/M/1/k排队模型,另一个表示网络中活动节点数量.两个Markov链模型通过节点空闲概率相互联系.在此模型基础上,本文详细分析了扩频增益、队列长度与最大允许重传次数等输入参数对网络吞吐量、平均延迟与丢包概率等性能尺度的影响,推导得出了BSAC协议的吞吐量极限.另外,本文还引入多数据包接收技术-延迟捕获技术,该项技术可以有效降低数据包冲突概率,相对于没有采用延迟捕获技术的BSAC协议,平均提高吞吐量29.1%,最大吞吐量提高20.8%,使网络性能接近于理论极限.     

网络编码在无线Mesh网络中的研究与实现

Mesh网络沿用了Ad Hoc网络中的路由协议,但Mesh网络节点移动性高,路径的生存周期短,根据无线Mesh网络自身的动态特点进行路由协议的优化成为了研究的热点。COPE编码方案是针对Mesh网络中的单播特性提出的一种新的机会网络编码机制,能够提高网络的吞吐量。通过NS2仿真平台对AODV路由协议添加COPE网络编码方案,仿真结果表明在不同网络条件下,AODV和COPE的结合增加了无线节点的编码机会,使网络的吞吐量得到了有效的提高。     

基于电力传输线的新型物联网络TDMA/CSMA协议研究

基于电力传输线路的下一代物联网络,通信信息发生碰撞不可避免,因而提出了一种CSMA多址协议的改进型方案,TDMA/CSMA混合协议,并运用马尔可夫链定性定量地分析了各个因素对网络性能的影响.实验结果证明该方案有效地提高了信道的传输速率和系统的吞吐量,结果显示节点间发送冲突的概率大为减少.     

WCDMA分组通信接入机制的研究

首先介绍了WCDMA分组通信系统结构,重点分析了传送分组的物理信道PRACH/AICH和PCPCH/DPCCH的定时关系,并且给出了MAC层随机接入控制协议,最后分析了分组传输接入机制的性能。可以看出WCDMA分组通信的吞吐量比纯时隙ALOHA和非坚持时隙CSMA系统有很大的提高,并且在信道负载重的情况下用户分组归一化平均时延收敛为有限的常数。