基于NCTUns的IEEE 802.11p MAC协议性能仿真

IEEE 802.11p对于车载自组网(VANET)的应用与部署具有重要作用。针对以往研究仿真场景不全面,且极少采用完整的WAVE通信方式等不足,在深入阐述IEEE 802.11p协议层次和NCTUns架构及仿真流程的基础上,利用NCTUns平台在不同应用场景下构建出逼真道路环境,使用完整的WAVE模式分别研究了节点密度、传输功率、传输距离以及车速对于网络性能的影响。仿真结果表明：节点密度、传输功率与传输距离对于分组接收概率和吞吐量有显著影响,而车速对节点吞吐量没有影响。基于仿真结果最后提出了一种通过动态联动调整分组接收概率以及竞争窗口大小来提高车载自组网MAC层性能的方法。     

基于相对速度的802.11p车载网络自适应退避算法*

IEEE 802.11p协议是针对车载环境应用制定的物理层与MAC层标准.车载网络中节点的高移动性和拓扑结构的频繁变更导致网络丢包率增加.为解决车辆移动特性引发的信道访问不公平性问题及降低网络丢包率,提出一种基于相对速度的自适应退避算法RSBA,依据移动节点间相对速度差异优化退避机制.通过NCTUns模拟实验表明,RS...     

车联网环境下IEEE 802.11p移动性支持仿真研究

针对IEEE 802.11p协议移动性支持的评估需求,构建基于IEEE 802.11p协议的车联网应用场景,利用泊松过程描述车联网系统中的车辆到达模型。基于Veins平台搭建仿真场景并对仿真参数进行设置,从端到端延迟、丢包率、吞吐量方面测试并分析车流密度、车辆行驶速度对IEEE 802.11p性能的影响以及IEEE 802.11p应用于车联网环境的适用性。测试结果表明,车辆行驶速度对基于IEEE 802.11p协议的车联网性能影响较大,而车流密度对其性能影响较小,同时IEEE 802.11p协议适用于主动道路安全应用且有助于提高合作交通效率。     

一种基于顺序定向RTS发射的Ad Hoc MAC协议

针对全向天线模式下无线通信数据网的不足,提出了一种新的基于顺序定向RTS发射的无线自组网媒体接入控制（MAC）协议。该协议在IEEE802.11的基础上引入顺序定向RTS发送机制,增大了传输空间的复用率和通信覆盖范围;利用在RTS/CTS帧头中携带定位信息的方式,解决了隐藏终端和盲节点等问题。仿真结果表明,该协议相比传统的IEEE802.11MAC协议而言,使得Ad hoc网络性能无论是在静止场景还是在移动场景条件下都得到显著的改善。     

IEEE 802.11p车载自组网络协议的EDCA自适应退避算法研究

IEEE 802.11p是IEEE针对车辆网络颁布的物理层与MAC层标准,网络中车辆密度是动态变化的,而IEEE 802.11p协议没有提出根据网络情况动态调整EDCA参数来优化网络性能。为了解决网络中节点密度变化带来的吞吐量低、碰撞率高的问题,提出一种EDCA自适应退避优化算法。仿真实验结果表明,该算法相对于传统EDCA算法,性能大幅度提高。     

对IEEE 802.11 MAC层协议公平性改进的研究

Ad Hoc网络中基于IEEE 802.11的MAC层协议采用CSMA/CA机制,通过侦听只能获取一跳范围内节点的信息,存在隐终端问题,影响了网络流调度的公平性.文中对IEEE 802.11提出了一种修改方案,该方案通过邻居结点间的信息交换,使网络中每个节点具有其二跳范围内所有结点的信息,以发现网络中的隐终端,提高网络流调度的公平性.对比仿真实验结果表明,修改后的IEEE 802.11与原协议的网络吞吐量基本相当,但具有更好的公平性.     

DS-UWB通信系统MAC协议设计

在新加坡学者Peng-Yong Kong提出的CT-MAC协议研究的基础上,提出了一种修正的UWB通信系统MAC接入协议;算法针对DS-UWB通信物理层,修正了CT-MAC协议原有的最优冲突域计算方法,细化了协议流程;将修正的CT-MAC协议与IEEE802.11 DCF协议分别应用于同一个高速UWB通信系统,对MAC层性能进行仿真分析比较,仿真结果表明:由于CT-MAC协议的最优冲突域范围随带宽增大而减小,因而可保证网络具有更多的并发通信节点;相比较DCF协议,CT-MAC协议更适合DS-UWB通信系统。     

基于无线信道的冲突分解算法仿真研究

目前,无线局域网(WLAN)中的媒体接入控制层(MAC)广泛采用基于IEEE802.11的二进制指数回退算法(BEB)的DCF协议.当WLAN中的节点数目迅速增加时,该协议存在系统吞吐量会急剧降低,网络性能变差的缺点.详细分析了无线局域网中IEEE 802.11MAC层的二进制退避协议,指出原协议在进行冲突处理上的不足,并结合树型分解算法(TSA)和快速分解算法(FCR),提出一种改进的树型冲突分解算法(ITSA).并用MATLAB仿真了CSMA/CA协议和ITSA算法.分析和仿真结果证明,与IEEE 802.11等协议采用的二进制指数退避算法相比,该算法能较大的提高系统吞吐量.     

露天煤矿临近车辆检测ad hoc协议测试与选择

通过分析目前临近车辆检测技术,即超声波传感技术、脉冲雷达和激光探测技术、计算机视觉技术、RFID和电子标签技术、GPS技术,指出GPS集成无线通信技术最适合应用在露天煤矿临近车辆检测中;提出一种GPS集成ad hoc的临近车辆检测无线通信系统:只要相邻车辆处于通信距离范围内,车辆间便可采用IEEE 802.11协议,以单跳或多跳的方式交换GPS定位数据。以该系统为研究对象,模拟真实的露天煤矿场景,测试分析了IEEE 802.11a/b/p三种版本的通信协议在视距传输、非视距传输、接收机在斜坡底部和接收机在斜坡顶部4种不同场景下的信号接收强度和有效通信距离。测试结果表明,在以上4种不同场景下,IEEE 802.11b协议的数据包接收率更高、有效通信距离更远,优于IEEE 802.11a协议和IEEE 802.11p协议,更适合露天煤矿临近车辆检测。     

一种基于IEEE 802.11硬件的TDMA多址协议实现方法

为了克服IEEE 802.11协议在强实时通信应用场景下的缺陷,提出了一种基于IEEE 802.11硬件的TDMA多址协议实现方法,并对系统功能进行了验证。测试结果表明系统工作正常、同步精确,可以作为相关研究的原型系统。     

车联网RSU单元下行流量的性能研究

基于802.11p/WAVE的车联网是一项涉及道路交通、无线通信、自组织系统等多学科综合性的技术领域,车联网中,RSU单元可作为AP,让在行驶的汽车中的人们可以随时随地接入Internet,其中,如何建立RSU单元的下行流量模型是一个关键问题.通过引入车辆密度概率质量函数,分析车联网MAC层车辆通过RSU设备访问Internet的信道竞争情形,提出了适用于高速公路交通场景的RSU单元网络吞吐量模型,并推导出RSU上行及下行流量的性能解析式.针对RSU单元通信范围有限、相邻RSU单元之间可能存在盲区的问题,提出了一种利用同向行驶的车辆协助数据下载的VCoDS方案,以达到提高某时间段RSU的下行流量的目标.仿真实验结果证实,VCoDS方案可有效提高RSU单元的下行流量.     

移动Ad Hoc网络中基于NACK的可靠多播协议

如何采用有效的机制来保证多播数据的可靠传输是移动Ad Hoc网络中的一个难题.针对IEEE 802.11 MAC层进行改进,提出了一种基于使用NACK消息的可靠多播协议,该协议仅当数据分组传输出错时才发送NACK消息要求重传数据.仿真结果表明使用该协议能提高多播路由传输数据的吞吐量,同时降低了平均时延.     

Design and evaluation of a novel MAC layer handoff protocol for IEEE 802.11 wireless networks

In recent years, the IEEE 802.11 wireless network family has become one of the most important set of standards in the wireless communications industry. IEEE 802.11 compliant devices are inexpensive and easier to configure and deploy than other wireless technologies. In an IEEE 802.11 wireless network, wireless terminals can move freely. As a result, when the wireless terminal moves away from its current access point, it must switch to another access point to maintain the active connection. This is known as the MAC layer handoff process. MAC layer handoff latency should be minimized to support real-time applications and to provide mobile devices with seamless roaming in IEEE 802.11 wireless networks. This paper proposes a novel MAC layer handoff protocol over IEEE 802.11 wireless networks by introducing advertisement messages sent from other mobile nodes and from which wireless terminals are able to receive the information of access points in their neighborhood. A mobile node can try to associate with access points based on the prediction before starting the probe process. The experimental results demonstrate that our solution can reduce MAC layer handoff latency to meet the requirements of real-time applications.     

基于IEEE 80211e EDCA的下行信道动态无竞争接入机制*

为了改善无线局域网络服务质量,IEEE工作组形成了增补标准IEEE 802.11e,但是其增强的接入机制仍然不能完全满足IPTV、视频点播等类似场景的应用。为此提出了针对这一类应用场景的一种新的简单易行的下行信道动态无竞争接入机制,该机制基于MAC层队列长度信息动态调整下行信道接入参数,能有效地保护下行流媒体数据的传输,通过仿真结果验证了该机制有效并且实用。     

无线自组织网络中TCP稳定性的分析及改进

在无线自组织网络中,基于IEEE 802.11的TCP流存在严重的不稳定性,其原因与MAC协议、路由协议和TCP本身均有一定的关系,但最根本之处在于MAC协议的不公平性以及假的链路失效消息导致了不必要的耗时的路由发现过程.结合IEEE802.11的MAC协议和DSR路由协议,对这些原因进行了深入的理论分析和仿真实验,并提出了针对MAC协议和路由协议的改进算法.仿真结果证明,提出的改进算法不仅能基本上避免TCP流的不稳定性,还能够极大地提高TCP流的平均吞吐量.     

基于OMNeT++的Ad Hoc网络跨层协议栈仿真

针对OMNeT++的MFW组件中物理层和MAC层模块的错误进行修正和功能改进,实现基于RBAB的IEEE 802.11b协议速率自适应数据传输,建立移动Ad Hoc网络跨层协议栈模型的网络仿真框架,实现将Ad Hoc网络MAC层的速率自适应机制与其路由协议联合优化设计的仿真。结果表明,在移动环境下,采用跨层设计的网络协议栈能大幅提高Ad Hoc网络系统的性能。     

无线IEEE 802.11网络多信道MAC性能建模与分析

IEEE 802.11动态频谱接入网络是当前协议和模型在无线网络研究中一直受到广泛的关注.虽然它的物理层支持多信道,但其MAC层对多信道的支持仍面临挑战.目前的多信道MAC研究大多基于仿真实验,缺乏性能分析模型.本文设计了一种简单通用的信道切换机制,将IEEE802.11MAC扩展成为一种多信道MAC.本文提出了三维马尔可夫链分析模型描述多信道MAC性能,刻画单信道内重传次数和多信道间切换对性能的影响,支持基本和RTS/CTS两种接入方式.仿真结果表明,该多信道MAC模型能够很好地预测系统的饱和吞吐量,系统性能随着重传次数的增加能得到提高,而切换信道数量的增加并不能总是带来性能的提高.     

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.