一种IEEE 802.16宽带无线接入系统的QoS架构

IEEE 802.16 MAC协议虽然对各类业务的QoS提供支持,却没有定义完整的QoS保证机制.本文通过分析IEEE 802.16现有的QoS架构,提出了一种具体的QoS架构,并对相应的调度算法进行了分析.仿真结果表明,该架构能够对实时业务提供较好的支持,同时维持其它业务的带宽在可接受的范围之内.     

IEEE802.16e标准安全机制的改进

指出了IEEE802.16e安全机制中所存在的严重漏洞。针对无线移动设备存在存储容量有限、处理速度慢、带宽低等问题,利用无线公钥设施中的证书标识符URL和椭圆曲线加密算法对IEEE802.16e中的密钥管理协议（PKM）进行了改进。仿真结果表明改进后的安全机制更适合于无线网络环境。     

基于IEEE 802．16的QOS研究

在固定宽带接入系统中,如何为具有不同QOS要求的多种类型业务流提供服务质量(QOS)保证是一个很重要并且很有挑战性的课题。尽管IEEE 802.16 MAC协议支持对各种类型应用的QOS保证,但是它没有给出具体的流调度方案来实现QOS要求。要为各种应用提供不同级别的QOS并且保证较高的系统吞吐率,必须在此MAC协议中集成一个QOS架构。这篇论文针对应用于802.16 MAC协议中的QOS架构进行深入的讨论和研究。     

An energy-efficient MAC protocol with downlink traffic scheduling strategy in IEEE 802.11 infrastructure WLANs

To support mobility, mobile devices are powered by batteries with limited energy. Thus, the good design of energy efficiency becomes one of the most important issues in wireless networks. A well-designed energy-efficient MAC protocols can be realized with both minimum energy consumption as well as maximum data throughput and can be easily implemented in products with de facto standards. Based on IEEE 802.11 infrastructure WLANs, we propose an energy-efficient MAC protocol which employs a novel approach to schedule those to-be-transmitted frames for saving energy by reducing the total waiting time and the collisions of the frames. Fault tolerance issues are also considered in the proposed protocol because frames are transmitted in fading interference wireless environment. Through analyses and simulations, we demonstrate that our protocol presents a better performance than IEEE 802.11 and other protocols not only in energy efficiency but also in aggregate throughput and frame transmission delay.     

An efficient quality-of-service MAC protocol for infrastructure WLANs

In this paper, we propose a new efficient MAC protocol, named quality-of-service MAC (QMAC), which is an integrated solution for providing QoS guarantees to real-time multimedia applications in infrastructure WLANs. In addition, QMAC has the following attractive features: (i) its reservation scheme ensures that real-time stations enter the polling list in bounded time, (ii) it supports multiple priority levels and guarantees that high-priority stations always join the polling list earlier than low-priority stations, (iii) it employs the distributed pre-check technique such that the access point can admit as many newly flows as possible, while not violating admitted flows' guarantees, (iv) its dynamic bandwidth allocation scheme provides real-time traffic transmission with per-flow probabilistic bandwidth assurances, and (v) it uses a multipoll frame to poll all stations on the polling list at a time, therefore, the bandwidth can be utilized more efficient. Through simulations, we demonstrate the advantage of our QMAC.     

IEEE802.11MAC协议研究与优化

着眼于IEEE802.11MAC协议的改进与优化。根据马尔可夫理论分析了MAC层性能,首次提出利用平均冲突次数来代替以往算法中对竞争终端个数的精确测量,在此基础上将冲突权值引入DCF(distributed coordination function)机制中,从而提出了基于冲突权值的动态优化方案（dynamic optimization algorithm based on the conflict weights,DOBCW）。经仿真对比测试,改进方案DOBCW在系统吞吐量和系统时延方面很具优势,最高可     

IEEE 802.16e标准中LDPC编码的实现与仿真

根据IEEE802.16e标准中LDPC编码的定义,提出了一种利用高速状态机来实现编码的快速算法。在Quartus II下使用Verilog HDL实现了该算法并进行了时序仿真。仿真结果表明,设计具有良好的实时性,克服了以往设计中预处理复杂、消耗逻辑资源多的缺点。最后利用MATLAB对该设计与DVB-S2缩短码的BER性能进行了比较,分析了制约DVB-S2缩短码性能的因素。     

无线城域网中MPEG视频传输的上行调度算法

针对现有无线城域网中MPEG视频传输的实时轮询服务算法的不足,提出了一种更为有效的媒体接入控制上行调度算法。该算法无需基站周期地提供带宽请求机会,而是在视频应用的连接建立以后,主动周期地分配固定带宽来传输视频数据的特定部分,剩余部分的带宽通过携带请求的方式获得,以此保证更好的服务质量。仿真中使用典型的视频测试源,结果表明,新算法在近似现有算法的信道利用率的情况下,具有更小的视频帧延迟和抖动。     

IEEE802.16d下改进的DFT信道估计方法

由于IEEE802.16系统使用了虚载波作频带保护间隔,当在该系统下使用基于DFT估计算法时,将会由于信道时域能量失配而使得估计性能下降,所以在该系统下不能直接应用此种估计算法。通过利用基于简化的LMMSE准则的方法来预测估计全频带内的导频响应值以及通过在时域补零的方法来改进DFT估计器的性能。在802.16d系统下仿真该算法,仿真结果表明利用该方法可以很好地改善基于DFT的估计器在该系统下的估计性能。     

Interconnection of CAN segments through IEEE 802.16 wireless MAN

The Controller Area Network (CAN) is a high-performance and highly reliable advanced serial communication protocol, which efficiently supports distributed real-time control. CAN-based distributed control systems have generally two main problems that are the size of distributed area and the need for communication with other LANs and with remote CAN segments. A straightforward solution is to use internetworking devices with wireless support to extend CAN segments. In this paper, a new solution to interconnect CAN segments is proposed, which uses a wireless MAN based on the IEEE 802.16 standard as a backbone system. Also, the solution describing a model for internetworking unit integrates the traffic generated by CAN segments into IEEE 802.16 wireless MAN using encapsulation technique.     

一种基于IEEE802.11的无线自组网MAC协议

基于IEEE802.11DCF提出了一种应用于无线自组网的媒质接入控制协议，该协议包括网络适应性退避算法和拥塞反馈两个关键机制。协议的主要思想是根据节点周围实际竞争状况和网络拥塞情况进行包调度。仿真结果表明，提出的机制有效地降低了平均端到端时延和数据丢包率,提高了信道接入公平性。     

A novel radio resource allocation scheme for IEEE 802.16e multicell networks

In this paper,we propose a new media access control (MAC) protocol,which is compatible with the IEEE 802.16e-2005 Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) wireless interface.In this protocol,the same radio resource can be shared by neighboring cells in the wireless mesh network (WMN) and collisions can be reduced in the overlapping areas.This protocol consists of two schemes: a downlink transmission and an uplink transmission.For downlink transmission we use a cross layer adaptive radio resourc...     

基于IEEE 802.16e的VoIP公平调度算法

针对IEEE802.16e未规定具体的服务质量调度算法的问题,提出一种适用于IP电话（VoIP）业务的算法,该算法包括额外带宽再分配策略和补偿机制,根据业务流的优先级分配额外带宽,滞后的流根据它所丢失的服务被补偿。仿真结果表明,经过一段时间,业务流实际接收的服务与它在理想无差错系统中所得到的服务的差近似为0。     

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.     

一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议,根据节点接收阈值,计算出节点发送最优功率,在根本上减小发送功率从而节省节点能量。为了减少节点间的碰撞,引入了自适应调整竞争窗口和快速退避机制,减少节点空闲时间,从而进一步减少节点耗能。仿真结果显示在能量和吞吐量上都有显著提高。     

IEEE 802.11的DCF机制媒介接入延时分析与仿真*

在改进的马尔可夫模型的基础上引入Z变换,分析了802.11的DCF机制 MAC延时性能,研究了从非饱和到饱和信道状态的延时性能。通过MATLAB数值分析和OPENT 10.0网络仿真,基于马尔可夫模型的MAC延时分析能够与网络仿真的MAC延时很好地吻合,验证了分析模型在预测媒介接入延时方面的有效性,为无线分布式系统的进一步设计提供理论依据和数据参考。     

车载自组织网络协作MAC协议研究

车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的关键技术之一就是 设计一个高效的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议。MAC协议因对网络的吞吐量、时延和丢包率等具有重大影响而成为研究热点。针对车载自组织网络对MAC协议的特殊性要求,提出了一种基于协作方案的TDMA MAC协议,即C-TDMA MAC。该协议中,当源节点到目的节点间直接传输失败时,其邻近辅助节点利用未被预留的时隙协作重传其先前侦听到的数据包到目的节点,而不影响其它数据包的正常传输。数值分析和仿真结果表明,所提出的协议提高了数据包成功传输的概率。     

高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议

针对现有的太赫兹无线个域网络中太赫兹辅助波束赋形媒体访问控制（MAC）协议（TAB-MAC）存在数据传输时延较大以及信道利用率低问题,提出了一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议（EF-MAC）。通过目的节点向源节点发送测试帧机制来减少一个确认帧,从而减少控制开销和测试时延;采用自适应取消节点位置信息的收发机制,源或目的节点通过之前的请求发送帧/允许发送帧（RTS/CTS）帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变,可以省去RTS或CTS中的位置信息,减少控制开销。理论分析与仿真结果表明,与TAB-MAC协议相比,所提协议能够有效减小数据传输时延,提高网络吞吐量。     

基于自适应更新的无线传感网络MAC协议

针对无线传感器网络节点能量受限问题,提出了一种新的自适应更新异步MAC协议——AU-MAC协议。该协议以睡眠与工作状态切换、异步方式和自适应更新相结合的办法有效延长了网络寿命,减少了节点能耗。AU-MAC协议通过采用发方监听、接方激活数据传输,提高了信道利用的有效性。并且,它以建立邻居节点信息表,引入自适应更新机制,来减少空闲监听。在NS2网络仿真平台对提出的AU-MAC协议的性能进行了仿真评估。仿真结果表明,AU-MAC协议在保持相当的吞吐量以及端—端延迟的基础上,使无线传感器网络的能量有效性得到了改善。