一种动态频谱共享通信系统接入控制算法*

针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙ALOHA访问控制算法。在分析时隙ALOHA算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。     

P坚持时隙ALOHA稳定性

动态频谱共享无线通信系统使用时隙ALOHA协议完成对数据信道的竞争,稳定性问题是时隙ALOHA协议的固有特性。通过建立p坚持时隙ALOHA的系统模型,分析了在重传概率确定情况下,新包的生成率对系统稳定性的影响,以及新包的生成率已知情况时,重传概率对系统稳定的影响;通过数值计算与仿真,给出了两种情况下系统稳定的条件。     

无线局域网EDCA机制MAC接入延时分析

提出一种分析模型,基于信号流图和母函数方法分析了无线局域网中EDCA(enhanced distribution channel access)机制的MAC(medium access control)接入延时.得到了MAC接入延时的概率分布和相关的数字特征,包括接入延时的均值、方差、标准差和变异系数.仿真结果与模型的分析结果吻合良好,验证了模型和计算方法的正确性.进一步分析了各类AC(access category)的发送概率、碰撞概率、挂起概率和延时均值随终端数目变化的规律;分析了MAC接入延时的成因;指出了AIFS(arbitration inter frame spacing)值对MAC接入延时的影响;指出接入延时的变异系数大于1,因此,采用负指数分布作为MAC接入延时的近似分布,会错误地估计系统的服务能力.     

MIMO MAC协议PHY/MAC联合仿真性能研究

多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术是能够实现多包接收（Multi-Packet Reception,MPR）功能。提出MIMO系统的MAC协议,该协议基于数据流控制方法实现多包接收功能,并在同一通信领域内支持多对一和并行通信。网络仿真中采用调用信道模型的方法,并利用OPNET和MATLAB进行了PHY/MAC跨层动静态联合仿真分析。仿真结果表明,所提协议能够有效地提高移动Ad Hoc网络吞吐量、端到端分组延迟等性能。     

基于直接序列扩频网络的O-ALOHA协议研究

针对SENMA的访问,把物理层的特征和媒体接入控制结合起来,提出了一种基于直接序列扩频网络的机会型ALOHA(O-ALOHA)协议,用其实现SENMA的媒体接入控制。该传输控制在吞吐量方面具有良好的性能,最主要特点在于它是一种常规类别传输控制的较优方案,接收模型考虑了多数据包的接收。仿真表明,这种机会型ALOHA协议可用于多种传感器网络的应用场合,能够向采集代理进行可靠的数据传输。     

Ad hoc网络中一种新的基于预约调度和MPR的媒体接入控制算法*

提出了一种新的适用于Ad hoc网络的媒体接入控制算法,该算法通过五次握手预约调度资源,利用节点底层的多包接收(MPR)能力,保证高概率的接入和提高并行传输率,从而提高网络吞吐率。对算法进行了理论分析和仿真,分析结果表明与FPRP相比,有效地提高了Ad hoc网络的吞吐率。     

Ad hoc网络中一种新的基于预约调度和MPR的媒体接入控制算法*

提出了一种新的适用于Ad hoc网络的媒体接入控制算法,该算法通过五次握手预约调度资源,利用节点底层的多包接收(MPR)能力,保证高概率的接入和提高并行传输率,从而提高网络吞吐率。对算法进行了理论分析和仿真,分析结果表明与FPRP相比,有效地提高了Ad hoc网络的吞吐率。     

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。     

基于以太网MAC的数据传输系统设计

利用FPGA(含MAC硬核)和外接PHY芯片提供了一种数据高速传输的实现方案。整个系统由发送模块、接收模块、用户控制模块以及MAC控制器IP核所组成,其中发送模块采用状态机控制数据发送,实现了数据的封装与传输。     

MIMO系统多包接收性能分析

多包接收MPR(Multi-Packet Reception)技术能够极大地提高无线网络吞吐量,它可以同时接收多个数据包并进行有效的分离。多输入多输出系统MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是一种实现MPR的高效技术,对提高无线通信系统性能具有重要意义。文章对4×4天线配置下的MIMO系统MPR进行仿真并分析其误码性能。仿真分析表明,MIMO不仅能获得分集和复用增益,而且能实现一种多包接收功能并能同时正确分离多个数据包。     

Optimal decentralized control in the random access multipacketchannel

A decentralized control algorithm is sought that maximizes the stability region of the infinite-user slotted multipacket channel and is easily implementable. To this end, the perfect state information case in which the stations can use the instantaneous value of the backlog to compute the retransmission probability is studied first. The vest throughput possible for a decentralized control protocol is obtained, as well as an algorithm that achieves it. These results are then applied to derive a control scheme when the backlog is unknown, which is the case of practical relevance. This scheme, based on a binary feedback, is shown to be optimal, given some restrictions on the channel multipacket reception capability     

移动自组织网络中基于智能混合扩频的高效媒体访问控制方法

针对现存的大多数媒体访问控制(MAC)方法中断概率较高、大扩频增益的传输容量不佳等问题,在自组织网络中,提出一种基于智能混合扩频(SMSS)的MAC方法,其目的是利用稳健的调频扩频(DSSS)物理层降低远场干扰,运用智能慢跳频管理近场干扰。在低中断概率约束情况下,SMSS确保了在活跃接收器处的最小的信号与干扰加噪声比(SINR)的阈值。且SMSS不抑制空间中的任何节点,也不及时将它们释放出来。在跳频区大小可变的情况下,推导出传输容量的下限的数学模型。实验结果表明提出的SMSS MAC方法在传输容量方面具有较大优势,超过了ALOHA和基于保护区的扩频MAC协议。对于较小的扩频增益,其优势更为明显。     

A stochastic control approach to Slotted-ALOHA random access protocol

ALOHA random access protocols are distributed protocols based on transmission probabilities, that is, each node decides upon packet transmissions according to a transmission probability value. In the literature, ALOHA protocols are analysed by giving necessary and sufficient conditions for the stability of the queues of the node buffers under a control vector (whose elements are the transmission probabilities assigned to the nodes), given an arrival rate vector (whose elements represent the rates of the packets arriving in the node buffers). The innovation of this work is that, given an arrival rate vector, it computes the optimal control vector by defining and solving a stochastic control problem aimed at maximising the overall transmission efficiency, while keeping a grade of fairness among the nodes. Furthermore, a more general case in which the arrival rate vector changes in time is considered. The increased efficiency of the proposed solution with respect to the standard ALOHA approach is evaluated by means of numerical simulations.     

相继干扰抵消的无线网络基于遗传算法的容量估计

相继干扰抵消(SIC)是一种有效对抗干扰的多包接收技术.在支持SIC的无线网络中,研究了最大容量即最大化并发传输数目的问题.给出了刻画SIC顺序检测特性的干扰模型,并据此提出判断链路集是否可并发的有效算法.由于最大容量问题为NP-hard的,而寻找最大并发链路集是全局优化的问题.研究了基于遗传算法的近似机制.详细讨论了遗传算法的设计并探讨了关键参数的设置,算法性能通过大量仿真实验得到了验证.     

一种基于MAC层拥塞度的MPR选择算法实现及运用

在移动Ad Hoc网络中,随着网络节点移动速度加快,MAC层拥塞程度加剧,势必严重影响网络数据传输成功率和加大传输延时。本文通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息同时通过仿真实验设定阀值,对OL-SR(Optimized Link State Routing)路由协议进行MPR重定义以实现数据的及时传输。仿真实验表明改进后的方案在节点移动速度较快时,能够显著提高数据传输成功率,增加网络承受负载能力,提高OLSR的路由传输能力。