IEEE 802.11性能评估和改进

IEEE802．11基本的媒体接入控制(MAC)协议是DCF，DCF基于CSMA／CA方案,采用二进制指数回退算法避免冲突．采用Bianchi等提出的模型对DCF的性能进行了理论分析和仿真研究,提出了DCF性能的改进方案TDCF，计算结果和仿真表明，TDCF性能优于DCF．     

一种应用于分布式网络的新型私有多信道UWB MAC协议设计

目前,单信道MAC协议在网络负载较重时的冲突和退避,造成信道带宽浪费而使得协议效率不高.本文主要针对UWB应用在无线个域网络中的特定场景,提出了一种新的应用于分布式网络的私有多信道UWB MAC协议,既可以解决隐藏终端和暴露终端问题,又可以有效地分配信道资源,提高网络性能.     

一种UWB Ad Hoc网络的自适应MAC协议算法与仿真

UWB Ad Hoc网络在距离、功率、速率上有很好的互换性,这是下一代无线系统所期望的.在IEEE802.11DCF机制的基础上,提出了一种根据收端信噪比和信干比自适应调整发送速率和分组长度的MAC协议算法,并对该协议性能进行了仿真,在跨层节约的机制调控下,有效地克服Ad Hoc网络带宽股限问题.结果显示,相对于使用固定速率和分组长度的MAC协议,该协议可使系统吞吐量得到较大提高.     

基于双忙音的可调功率无线MAC协议

本文基于IEEE802.11DCF提出了两种基于双忙音信号的无线自组织网络MAC协议,即恒定功率双忙音(FPDBT)和变功率双忙音(VPDBT)MAC协议。这两种协议能基本解决无线自组织网络大干扰范围下的隐藏终端和暴露终端问题。本文对MAC协议进行了理论分析,并建立了OPNET仿真模型。通过仿真试验分析比较了IEEE802.11DCF、DBTMA、FPDBT和VPDBTMAC协议的信道传输性能。结果表明两种改进协议都能在大干扰范围下有效避免分组冲突,并显著提高信道利用率。VPDBT协议还能够对信道空间复用率和分组冲突避免的性能有较好的折衷。     

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     

差错信道下无线局域网的自适应MAC协议

深入分析了差错信道下802.11DCF在饱和状态下的条件冲突概率对吞吐量的影响.研究表明,在基本接入模式下,对于给定的网络配置,存在最优的条件冲突概率使饱和吞吐量最大,并且该最优值近似与站点数、误码率及分组负载长度(100～4000B)无关.在此基础上,提出一种信道自适应MAC协议,其中主要包括竞争窗口调整方法和帧长控制机制,前者主要通过调节竞争窗口使条件冲突概率接近最优值,后者根据信道的误码率选择最优帧长.分析和仿真结果表明,与标准DCF及其优化算法(SBEB和OPL)相比较,该协议在差错信道下不仅能有效改善吞吐量,同时对信道与负载条件的变化表现出良好的适应能力.     

支持QoS服务的自适应超宽带MAC协议

本文为超宽带(UWB)Ad Hoc网络提出了一种分布式自适应MAC协议,能同时支持多种通信业务,特别是能较好地支持QoS通信业务.该协议充分利用了UWB技术本身的特点来分配UWB网络中的无线资源,不仅考虑当前的网络状况,还能根据将来的网络情况预留一定的带宽,从而在长时期能达到较好的网络性能.最后在吞吐量、接入比例和延时方面对协议进行了仿真.     

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.     

基于UWB的MAC协议仿真研究

超宽带(UWB)技术是目前热点研究的一种无线个域网(WPAN)技术,而其MAC协议对网络的整体性能有着极重要的作用。文中运用NS网络仿真软件搭建了完整的UWB网络环境,实现了一种融合物理层编码技术的MAC协议,并与几种传统的MAC协议进行了仿真分析比较。仿真结果表明,该协议可使网络吞吐量得到较大提高。最后提出未来设计UWBMAC协议的方向。     

基于CSMA/CA协议的UWB系统性能研究

超宽带(UWB)技术为无线通信领域带来了巨大的变革,但同时UWB技术固有的特点给UWB系统的设计也带来了挑战.其中,毫秒级的信道捕获时间导致了UWB系统性能的下降.因此,介质接入控制(MAC)协议的设计中应当考虑捕获时间的影响.本文研究了UWB系统中标准MAC协议CSMA/CA的性能,并将其与窄带系统进行比较,分别讨论了不同分组大小和分组到达时间的影响.仿真结果显示,在现有的CSMA/CA协议框架下,UWB系统并不能获得很好的性能,同时可以看出,大的信道业务量更适合UWB环境.     

超宽带自组网定位辅助路由算法及仿真

超宽带技术和移动自组网都是目前移动通信中的研究热点,由于UWB的通信容量大、高隐蔽性、功耗低、精确定时定位等特点,非常适合于作为Ad Hoe网络的物理层实现.UWB系统提供的距离与定位信息,可以实现对基于UWB的Ad hoc网络有效路由,而原有的定位辅助路由协议的定向性非对称,网络负载仍然较大.针对UWB系统的特点,提出了以中间跳数为主的超宽带Ad hoc网络路由度量方法,将矩形路由请求区域优化为带状请求区域,并且通过GloMosim软件进行了仿真.结果表明:改进的定位辅助路由算法以较小的开销取得较高的路由效率,降低了网络的负载和能量的损耗.     

Interference Aware-based Ad-Hoc On Demand Distance Vector (IA-AODV) ultra wideband system routing protocol

Ultra wideband (UWB) systems are communication systems based on a baseband impulsive transmission that has recently excited interest both in the commercial and academic fields. Physical layer aspects and MAC protocols have been intensively investigated in the recent years leading, in some cases, to important and definitive results. However, many questions relating to the UWB network layer are still open. The aim of this paper is to investigate the network layer of the UWB system: for this purpose a new routing protocol called Interference Aware-based Ad-Hoc On Demand Distance Vector (IA-AODV) and based on the interference concept has been proposed. In particular, two distinct metrics are explained in detail: the first one is based on the concept of global interference perceived by each node; the second one is based on the concept of link interference perceived by a node on a wireless path to a generic neighbor. Finally, a comparative analysis between our protocol and Ad-Hoc On Demand Distance Vector (AODV) protocol are carried out in order to show the soundness of our proposal.     

超宽带无线网络中MAC层协议性能研究

在超宽带系统的MAC层中,可以根据其特点进行设计选择,这是MAC层设计时要考虑的一个重要问题。一方面要看现存的MAC协议是否适用于超宽带系统,另一方面要根据超宽带的特性要求在MAC层中加入新的技术,通过适当调整来灵活控制。本文主要对超宽带的原理、实现方式进行了介绍,对现有的MAC层协议进行了适用于UWB系统特点的改进,对改进的协议进行了仿真和结果分析.     

Downlink TCP performance under cross layer rate and power allocation in infrastructure TH-PPM UWB networks

Ultra wideband (UWB) systems are currently an important wireless infrastructure for efficient short-range communications and mobile applications. To improve the system efficiency while guaranteeing the radio link level quality of services, the transmission rate and power of the mobile nodes in UWB based infrastructure networks can be dynamically adjusted by executing an optimization algorithm at the access points (APs). In this paper, we present a cross layer rate and power allocation algorithm based on the multilayer model of time hopping (TH) pulse position modulation (PPM) UWB multimedia networks. We consider the performance of the TCP protocol under the proposed cross layer allocation scheme in various realistic UWB based infrastructure networking scenarios.     

基于UWB技术的无线移动多媒体QoS路由协议

随着UWB技术的出现,无线移动多媒体业务在自组网中的应用成为可能。为了满足无线移动多媒体传输的需要,设计了一种新的针对多媒体业务的QoS路由协议,给出了协议的详细描述。由于该协议充分利用了UWB技术的速率和距离互换特性,考虑了传输速率、时延和链路拥塞程度3个QoS参数,并借鉴无线移动自组网基本路由协议DSR和AODV,因此不仅能够获得满足业务要求的路由,且能提前预测链路的中断,以便及时切换替代路由。与目前已提出的基于UWB技术的路由协议相比,该协议更适合于无线移动多媒体业务的传输。     

基于维纳滤波器的窄带干扰抑制技术

本文研究了基于修正S-V标准信道模型的超宽带通信系统窄带干扰抑制技术。理论分析和仿真结果表明,在接收机前使用维纳滤波器可以很好地抑制窄带干扰,优化系统性能。     

UWB技术在DT-MSNs中的应用

容延迟移动传感器网络(DT-MSNs)是将容延迟技术引入到无线传感器网络(W SNs)而产生的新兴网络模型。它具有节点移动,网络密度稀疏、非持续连接等特点。针对DT-MSNs方法这些特点,分析了其底层基于传统窄带通信所面临的问题,提出了将超宽带(UWB)技术应用到DT-MSNs中的想法,利用UWB的高传输速率、低能耗、高抗干扰能力,提高DT-MSN中的数据传输能力,改善网络性能。采用DCC-MAC协议到已有的DT-MSNs仿真实验平台,通过仿真实验证明:将UWB技术应用在DT-MSNs中是可行的。     

一种UWB通信、测距系统的数据链路层协议设计

针对基于DW1000芯片方案,搭建室内定位、测距系统的场合,为UWB通信系统设计一种数据链路层协议。主要阐述了该协议的架构设计,包括数据链路层系统中节点的部署、各类合作对象之间的动态交互、对象内部的工作状态转换,并使用统一建模语言(UML)对系统进行具体描述。     

Capacity analysis and MAC enhancement for UWB broadband wireless access networks

We analyze the capacity of ultra-wide band (UWB) wireless access networks supporting multimedia services by calculating the number of multimedia connections that can be supported in a UWB access network with IEEE 802.15.3 Medium Access Control (MAC) protocol, considering the overheads from different layers. We then propose how to increase the capacity by improving the MAC protocol design and parameter setting. We also quantify the effectiveness of different approaches and derive the appropriate MAC protocol parameters such as the duration of contention period and contention free period in a superframe. Simulation results are given to demonstrate the accuracy of the analysis.