分布式水下组网MAC协议的设计与仿真

为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能.本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和端到端时延三个性能指标进行了仿真,仿真结果表明使用本文设计的协议能够提高网络的工作效率...     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络(UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址(CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层(MAC)协议.该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化.同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的"远-近"效应问题.仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能.     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络( UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址( CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层( MAC)协议。该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化。同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的“远-近”效应问题。仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能。     

一种低功耗的分布式无线网络MAC协议设计

为了提高分布式全双工无线网络的能量效率,提出了一种改进的低功耗全双工媒体访问控制(MAC)协议.不同于传统的MAC协议,该MAC协议通过降低数据包以及确认包的传输功率来实现能量有效性.提出的MAC协议支持双向以及单向两种链路,并保持对传统半双工节点具有向后兼容性,实现了较高的吞吐量.通过基于随机几何的方法对提出的MAC协议进行了仿真分析与性能评估,结果证明了其有效性和准确性,是全双工无线网络可行的一种解决方案.     

高性能水下传感器网络多信道MAC协议

为解决水下无线传感器网络中由于水声信号传播的时-空不确定性引起的空间公平性问题,并有效实现多信道通信,提出了一种基于单收发器的水下多信道MAC协议,即SFM-MAC。该协议利用水下定位信息进行时空信息转换,避免全网同步;通过RTS/CA/CL/CTS握手机制避免多信道隐蔽终端问题,并实现公平接入。采用马尔科夫链构建了控制信道的预约模型,理论分析并计算了考虑预约碰撞条件下的多信道MAC协议的理论吞吐量。仿真实验表明:SFM-MAC的网络公平性指数较传统RTS/CTS类协议提高15%;在2个业务场景下,网络有效吞吐量较单信道水下MAC协议SFAMA和多信道水下MAC协议UMMAC分别提高60%~70%及12%~15%,证明SFM-MAC可以有效提高网络公平性与网络吞吐量。     

基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议

为了有效地减少水声信道冲突提高网络吞吐量,提出基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议.该协议在数据传输前设置了信道预约周期与预约确认周期,利用RTS-CTS握手过程完成信道的预约、确认与数据传输的排序工作.当全部预约得到确认后,所有发送端按事先排好的顺序以接龙的方式传输数据队列,完成多对节点间的数据传输任务.这些方法降低了节点的平均预约时间,减少了节点发送数据的等待时间,有效提高了网络吞吐量.仿真实验结果表明,当网络负载较高时,该协议能够较大程度地减少控制包开销,提高网络吞吐量.     

短波星型网组网协议设计与实现

短波通信在军事通信等方面占有重要地位,为了提高短波通信链路质量和我军战术级无线网的野战生存能力,使短波设备组成星型网协调、高效地工作;本文提出了短波星型网组网协议的设计思想、帧结构设计方法和协议实施步骤;分析了网络可靠性、通信效率和稳定性等技术指标;得到的实地拉距试验结果表明该组网协议提高了短波网络抗干扰能力和生存能力,适用于战术级无线短波网.     

基于OPNET的电力线网络的MAC协议仿真研究

随着低碳经济的兴起,智能电网成为当前的研究热点.智能电网的底层通信以现有的电力线网络为基础,因此电力线网络的性能深刻影响智能电网的有效运行.针对电力线信道的特性,主要探讨智能电网中的电力线网络MAC协议的性能.文章先介绍非时隙ALOHA和1-坚持型CSMA协议的基本原理,然后采用OPNET,仿真了电力线网络分别采用非时隙ALOHA协议和1-坚持型CSMA协议时的网络性能.在电力线网络接入不同的用户数时,仿真用户数的变化对网络性能的影响;电力线网络的接入用户数目都为30,考虑网络受到电力线信道的时延和信道误比特率的影响,仿真电力线信道特性对电力线网络性能的影响.仿真结果为电力线网络MAC协议的研究提供了一定的参考.     

基于TinyOS的ZigBee协议MAC层设计与实现

该文基于TinyOS系统对无线传感器网络协议进行了研究。对TinyOS网络协议的体系进行了分析。鉴于无线传感器网络的强应用相关性和网络协议的重要性,在分析无线传感器网络特点的基础上,使用nesC语言在TinyOS中实现了ZigBee的MAC层数据处理。该文为在TinyOS中使用主动消息机制实现无线传感器网络中的ZigBee协议提供技术路线图。     

基于SDL的IEEE802.11MAC协议设计与实现

针对IEEE802.11MAC协议层固化于专用芯片难以改动的问题,采用形式化的协议开发方法,使用SDL语言的图形化描述方法对协议进行模块化和层次化的设计,实现了一个开放式IEEE802.11 MAC层协议,满足了高速移动场合下的宽带无线通信对MAC层进行优化修改的需求。使用SDL开发工具,对其进行了语法语义分析及仿真,结果表明,设计的SDL系统状态逻辑正确,实现了IEEE802.11MAC层功能。     

基于跨层设计的卫星MAC协议

基于跨层设计的思想,将物理层的信道状态和MAC层的接入策略联合考虑,提出了CFDAMA-CCSI(combined channel state information)协议。根据信道状态的动态变化,终端和卫星调度器调整接入策略。仿真结果表明,在雨衰环境中,该策略有效提高了信道利用率,改进了时延性能。     

节点预约方式的水声通信网MAC协议设计

针对广泛应用于水声通信网的MACAW( medium access with collision auoidance for wircless)协议在多跳通信延时严重的问题,在传统握手协议的基础上,提出了节点预约的方法.该方法通过多跳转发的握手信号CTS预约处于通信链路上的下级节点,并通过复用上级节点的握手信号CTS( clear to send)及数据信号DATA,形成一种流水线式的传输协议.仿真结果表明:在多跳网络通信中,该协议与传统的MACAW相比,在能耗变化较小的情况下,时延性能有较大幅度的提高,适用于移动节点通信、灾难预警、战时侦测等需要快速反应的水声通信应用场景.     

跨协议分布式交互仿真互连技术研究

使高层体系结构（high level architecture, HLA）和分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS）互连以实现跨协议分布式交互仿真,具有较大的现实意义,其关键是HLA仿真系统和DIS仿真系统之间的互操作问题.提出了基于Socket的跨协议分布式交互仿真方法的原理和实现,并给出了2种跨协议分布式交互仿真系统的时间管理机制.实践证明,该方法是可行的,基于它所开发的协议转换部件,在实际应用中取得了良好的运行效果.     

Ad Hoc网络联合物理层MAC协议设计研究

无线Ad Hoc网络以其独特的优势引起了人们的关注，但要发挥其作用需要有效的MAC协议的支持。文章指出面向无线局域网的802．11协议不能很好地适用于具有分布式及多跳特性的无线Ad Hoc网络。文章论述了多信道的、发送功牢控制的、节能的、开发信道分集的等各种结合物理层技术的MAC协议的最新进展，说明了其设计方法与途径，并提出了进一步可能需要研究的问题。     

分布式工业测控网DMCN的协议设计

分布式工业测控网ＤＭＣＮ是一种带有令牌总线森林式复合拓扑结构局域网，多主站的加入改变单主站结构的复杂性，它以实时自动多主站控制保证了在一个或多个主站损坏的情况下，网络的正常运行，同时单个树之间也能共享资源，极大地提高了网络的性能。     

模糊逻辑控制的MAC协议

为了解决Ad hoc网络缺乏媒体接入控制层（MAC）的协调机制，低优先级数据流对高优先级的数据流存在很大影响这个问题，提出了一种基于模糊逻辑的MAC协议。该协议在MAC层通过模糊逻辑协调各个相关的数据流调整其初始退避窗口的大小，从而保证高优先级数据流能在较高背景负荷下维持较高的端到端吞吐量和较低的端到端接入时延。通过仿真证明，在网络背景负荷超过20%后，该协议能更好地保护高优先级数据流的端到端时延和吞吐量。     

自适应的Ad hoc MAC协议

为Ad hoc网络提出了一种基于模糊逻辑的媒体接入控制层协议。该协议通过在MAC层采用模糊逻辑协调各个相互影响的数据流,为低优先级数据流选择附加退避窗口以减少其自身接入信道概率。通过这种方法,使得高优先级数据流在各种背景流量的条件下,均能够维持较高的端到端吞吐量和较低的端到端接入时延。仿真结果表明,该协议较802.11e协议更好地保护高优先级数据流的端到端时延和吞吐量。     

HFC网络MAC协议的研究

混合光纤同轴(HFC)网络结构是目前很有竞争力的用户宽带接入网方案．IEEE802．14工作组致力于HFC网络物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)层的协议标准化工作,并于1998年4月形成了一个草案．在此草案的基础上,通过编程仿真MAC层协议的操作过程,得到了系统的吞吐量和时延等性能指标的定量结果,并着重讨论了协议中的头端服务规则、携带申请能力和申请时隙数目等因素对系统性能的影响．得到的结论对系统设计有一定的指导意义．     

基于协作式MIMO的无线传感器网络MAC协议设计

基于传感器网络的S-MAC协议,提出一种协作式MIMO通信协议.这个协议能改善无线传感器网络的能量问题,协议中,传统的虚拟簇网络结构与协作式MIMO通信技术相结合,簇间节点选择合适的协作节点搭建等效的MISO系统.并基于能耗模型分析了此协议的能量消耗.结果表明,此协议可以降低节点的传输能量,延长网络寿命.     

分布式HLR组网技术方案

简要介绍了分布式HLR的技术特点,重点给出了分布式HLR在实际网络中的组网技术方案,包括网络结构、信令接入、数据容灾、营业厅接口、网管接口、承载网接入、虚拟HLR等方案。通过某些省份的试点建设,在网络结构、维护成本、容灾特性、功耗、号码利用率等方面都取得了明显的效果,有助于移动通信运营商稳步迈向融合的用户数据中心,实现业务的融合。