一种基于分簇的无线传感器网络混合访问协议

提出一种基于分簇的混合访问协议以提高无线传感器网络的性能。其基本思想是混合CSMA和TDMA协议的优点,能够根据流量水平的变化在这两个协议之间平滑地切换。当网络流量较高并存在冲突时使用TDMA协议,而在分簇建立阶段以及冲突率较低的场景下使用CSMA协议。在NS-2中的仿真实验结果表明,提出的混合访问协议与LEACH-C协议相比,在流量变化的条件下,网络的吞吐量有很大的提高,同时降低的传输延迟。     

基于无线传感器网络的混合MAC协议

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议。引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换。OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期。     

基于广播机制的流量自适应混合MAC协议研究

针对流量自适应混合MAC协议的不足,提出一种广播机制改进方案.在基于CSMA和TDMA流量自适应混合MAC协议基础上引入广播机制,节点被提前通知只在发送或接受数据时处于活动状态,其他时刻则处于休眠状态,从而能最大限度地避免串音,空闲侦听和数据冲突.NS2仿真表明,改进的协议能进一步减少系统能量消耗,维持较高的吞吐率.     

Hvbrid MAC Protocol Based on Wireless Sensor Network

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议.引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换.OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期.     

CSMA/CA在CSMA/TDMA混合网络中的性能分析

CSMA/CA机制与TDMA在同频段共存时会存在相互干扰,为评估混合网络中CSMA/CA的性能表现,将TDMA视为周期性的干扰提出改进的二维Markov分析模型,能够计算不同条件下的CSMA/CA饱和吞吐量,并通过仿真实验证明了模型的有效性。同时讨论了TDMA时隙分配方式对系统性能产生的影响,仿真结果表明时隙均匀分配方式能保证较低的时延和时延抖动,而连续分配方式能使CSMA/CA获得较高的吞吐量。提出将基于最低信道需求时间的阈值计算方法与吞吐量分析模型相结合,用于在不同应用场景下进行时隙分配方式的选择。     

无线传感器网络中一种自适应的退避算法

802.15.4协议中CSMA/CA信道接入方式为了避免再次碰撞使用BEB退避算法,在重负载的情况下网络性能较差。提出一种自适应的退避算法,它用报文的冲突概率来预测节点附近信道的争用状况,在不同的网络状况下,竞争窗口的取值采用相应的退避策略,动态地控制节点的退避范围,以达到改善网络性能的目的。分析与仿真结果表明,新的算法与传统的退避算法BEB算法相比,在网络负载重的情况下,有效地降低了数据包的冲突概率,减少了时延,提高了网络的吞吐量,同时对信道的公平性也有所改善。     

有效减小时延的自适应p-坚持CSMA协议研究

针对一些对实时性要求较高而数据吞吐量不高的网络服务,提出一种有效减小时延的自适应p-坚持CSMA/CD协议算法。依据与网络性能相关的关键参数之间的关系,提炼出能有效反映网络负载的状态监测量,基于对监测量的联合判断结果,将网络分为轻负载、较轻负载、较重负载和重负载四种状态,并针对不同负载状态调整发送概率[p]和最大避退上限值[Bm]。通过对协议的时延、吞吐量和总线利用率进行仿真,与一般的p-坚持CSMA/CD协议相比,自适应p-坚持CSMA/CD协议能较有效降低时延、减小抖动。     

Ad hoc网络中TDMA/CSMA融合的多址接入协议

为了解决在网络规模庞大、节点数量众多及数据业务负载极高的Adhoc网络中网络延迟和接入延时过大的问题,提出了以TDMA为基本多址接入方式,且采用固定与动态结合的调度算法。在固定分配时采用基本的TDMA接入方式,在进行动态分配时,采用基于竞争的CSMA方案,且对原有的TDMA协议和CSMA协议进行了改进,提出了更加适合这种新的多址接入方式的时隙与帧结构。实例仿真结果表明,该算法减小了网络时延,并改善了Ad hoc网络的性能。     

认知车载网中基于TDMA/CSMA的混合多信道MAC协议研究

在传统车载自组网(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)中采用认知无线电(Cognitive Radio, CR)技术可以解决无线电频谱资源短缺的问题,该技术形成了新兴的认知车载网络(CR-VANET),其关键技术之一是设计高效可靠的介质访问控制(Medium Access Control, MAC)协议。MAC协议在很大程度上影响着车载移动环境的吞吐量,丢包率和传输时延等性能,基于认知车载网中MAC协议的要求,提出了一种TDMA与CSMA相结合的多信道MAC协议(CRTC-MAC)。在固定时隙分配时采用基于无竞争的TDMA访问策略,在动态时隙分配时采用基于竞争的CSMA接入方案,并在此基础之上对传统的TDMA和CSMA访问方式进行了改进。性能分析和仿真结果表明,所提出的MAC协议能有效降低节点间数据包传输时所产生的碰撞,改善网络性能。     

一种针对树形拓扑网络的混合MAC协议

在树形拓扑水声传感网络中,时分多址(TDMA)机制存在信道利用率低的问题。为此,提出一种轻量级的流量自适应随机访问与TDMA的混合MAC协议。该协议在网络流量较低时采用S-ALOHA竞争机制提高信道利用率,运用最优化算法计算分配给簇内子节点的最大发送概率,通过流量自适应的灵活时隙分配机制以适应不同的网络流量。实验结果表明,该协议不仅能够提高树形拓扑网络中节点的通信效率,能减少子节点的等待时间。     

Asynchronous inter-network interference avoidance for wireless body area networks

This paper considers the internetwork interference problem in environments with multiple wireless body area networks (WBANs). We propose an asynchronous internetwork interference avoidance scheme (abbreviated as AIIA), which is based on the hybrid multiple access of carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) and time division multiple access (TDMA). In AIIA, the gateway device of each WBAN maintains a table, called an AIIA table, which includes the timing offset and TDMA transmission schedule information corresponding to the interfering WBANs. By referring to the table, the conflicting TDMA schedule can be checked and updated by itself, in asynchronous and distributed manners. Extensive simulations are conducted to demonstrate the feasibility and effectiveness of AIIA.     

一种新的竞争与分配相结合的MAC协议

针对IEEE 802.11在高竞争下吞吐量低,以及TDMA协议在低负载下吞吐量低的问题,提出了一种新的TDMA MAC协议：Q-TDMA。结合TDMA协议可以保证节点在每个周期内有一个发送机会,而同步CSMA/CA机制可以解决隐藏终端和暴露终端的问题,Q-TDMA协议要求节点根据本身的队列长度来竞争复用时隙。仿真实验结果表明,Q-TDMA提高了网络吞吐量,降低了端到端的延迟。     

基于分簇的无线传感器网络MAC节能算法

为减少节点能耗和提高信道利用率,提出一种基于分簇结构的无线传感器网络MAC节能算法(EEC-MAC)。在TDMA机制的基础上,采用时隙系数动态调整簇内节点的时隙大小,降低数据的传输时延。对于部分不需要数据传输的节点不分配时隙,使其拥有较长的睡眠时间来节约能量。簇内节点按其剩余能量系数形成时隙分配顺序,减少状态转换的能耗。簇间节点采用基于CSMA/CA机制的随机分配策略实现通信。仿真结果表明,EEC-MAC节能效果较好,具有较小的平均通信时延和较长的网络生命周期。     

交通监控中基于模糊聚类的无线传感网MAC协议

针对交通监控中突发数据实时性问题,提出一种基于模糊聚类的媒体访问控制（FC-MAC）协议。该协议采用时分多址（TDMA）和改进的载波监听多路访问冲突避免（CSMA/CA）交替工作的方式,既保证了普通周期数据的传递,又增强了突发数据的实时性。在CSMA/CA阶段,提出模糊聚类分析的方法,根据因素向量聚类簇内节点,使节点突发数据具有不同的优先级,优先级高的突发数据更早接入信道完成传输;同时,根据该协议的时隙分配策略,提出一种基于分层随机延迟的方法,减少同一时段内竞争接入Sink节点的簇头数量,降低簇头节点之间因退避而产生的数据延迟。仿真结果表明：FC-MAC在能量消耗上介于混合型Z-MAC协议与调度型S-LMAC协议之间;在突发数据平均时延减少的情况下,网络吞吐量比Z-MAC提高了11.2%,比S-LMAC提高了21.3%,并且对网络业务流量具有更好的适应性。     

工业局域网中介质访问方式的对比介绍

本文阐述了工业局域网中存在的多种介质访问方式，对常用的介质访问方式进行对比分析，重点介绍了Polling,TDMA／FTDMA，CSMA／CR与CSMA／CD及其差别。     

无线Mesh网络中数据流间竞争研究

CSMA/CA协议与CSMA/CD协议的差异使数据流间的竞争具有与有线网络不同的特性。该文通过在无线Mesh网络实验床上进行的实验对无线数据流间的竞争进行研究。实验结果表明,在共享信道的无线Mesh网络中,UDP数据流在与TCP数据流的竞争中体现出较为明显的优势,而在TCP数据流间的竞争中,下行TCP数据流的吞吐率稍高于上行TCP数据流,2跳TCP数据流的吞吐率高于3跳TCP数据流。