无线工业控制网络中的时间同步研究

针对无线工业控制网络WICN的特点,分析RBS和TPSN时间同步算法的不足。利用基于令牌的MAC协议,提出一种适用于无线工业控制网的时间同步算法WICNTS,该算法采用MAC层记录时戳的方式进行成对同步。然后给出了模型的建立过程,并用离散事件仿真平台OMNeT++对该协议进行仿真实验,仿真结果表明该算法能满足WICN网络的时间同步要求。     

短波地空IP网络的MAC协议设计与仿真

合适的多址接入MAC(multiple access)协议是提升网络性能的关键。根据短波地空IP网络通信覆盖范围广、难同步,空中节点信息可能丢失的特点,设计出该网络一种新型的带预约短波令牌协议HFTP-R(High Frequency token protocol with reserve)。该协议在初始化时由空中节点随机加入地面节点形成的簇,并通过预约信道向地面节点发送预约信息,从而获取令牌接入信道,地空之间不需要保持逻辑环的"封闭性"。最后,利用OPNET软件构建了HFTP-R的仿真框架,与其他MAC协议作了仿真比较。仿真结果表明,HFTP-R减少了短波令牌协议HFTP(High Frequency token protocol)的令牌丢失次数和传递开销,能提供较好的实时性、较高的网络吞吐量和业务传输成功率,在特定需求下较其他MAC协议更有优势,可满足网络需要。     

ARCNET列车控制网络令牌传递算法的改进

对基于ARCNET网络协议的列车控制网络的特点进行了分析。针对ARCNET协议在列车控制网络中的不足,即节点的退出会引起较长的网络重构时延,提出了一种新的令牌传递的机制,即双地址令牌传递(Double Address Token Passing,DATP)。节点使用两个下一跳节点代替原来的一个下一跳节点,从而避免了节点退出网络时带来的后继节点难以快速查找的缺点。分析及仿真结果表明,该机制在保持原有网络优点的同时,提高了网络令牌传递效率,增加了系统吞吐量,从而改进了列车控制网络的性能。     

控制网的MAC层性能仿真研究

主要讨论了控制网的特点及其网络工作机理，对令牌传送总线的介质访问控制(MAC)的子层协议作了详尽的分析，用仿真方式研究了它的传输时间和数据编码效率，并与以太网作了比较。     

基于IEEE802．15．4a的无线测控网络协议

为满足工业现场测控任务对网络通信实时性的要求,提出一种基于IEEE80215．4a的无线测控网络协议,其中的令牌控制子层采用令牌机制管理各站点对无线信道的访问,克服了CSMA／CA机制无序竞争的缺陷,保证数据传输的时间确定性,介绍协议栈模型、逻辑令牌环动态建立过程以及令牌故障的自恢复机制,并在硬件平台NanoNET上加以实现。实验结果表明,该协议能够在强电磁干扰环境中稳定运行,具备实时特性。     

总线控制网络中基于优先级CSMA/CD协议的改进

总线控制网络的MAC层协议对网络实时特性具有重要影响。结合优先级CSMA／CD协议的等级原则与Token Bus协议的均衡思想，提出了一种改进的总线优先级轮循CSMA／CD协议。其高级别的总线优先级类似于Token Bus协议中的令牌，在各节点之间轮循传递；使控制网络在遵循整体分级的原则下，相同类型节点的性能局部能够相对均衡。详细阐明了该改进基本思想，概述其具体实现方式，并给出了对比仿真结果。该改进协议对于CAN等基于优先级CSMA／CD协议的总线控制网络具有一定实用价值。     

基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究

无线传感器网络是21世纪新兴的网络技术,它的出现使网络的发展进入一个新的阶段.近年来,对无线传感器网络介质访问控制协议的研究也越来越多.总结了近年来的研究成果,并针对S-MAC,T-MAC和D-MAC等几种典型的MAC协议进行了对比分析.研究出将功率控制机制引入到MAC协议中可以进一步减少能耗,给出了一种基于发射功率控制思想的MAC协议.PCSMAC协议.功率控制可以从直接的降低发送能量和间接的减少碰撞两个角度节约能耗,是一种有效的节能机制.仿真实验表明,引入功率控制后可以节约能耗达50%--96%左右.     

用令牌总线方式构成的工业控制网络

借鉴计算机局部网中的令牌总线（ＴｏｋｅｎＢｕｓ）介质访问协议，构造了一个基于ＲＳ４８５总线由上下位机构成的工业控制网络     

一种高可靠的多通道MAC协议

针对工业无线传感器网络的应用需求和射频环境特点,提出了一种高可靠的多通道MAC协议CHNP.协议中给出了一种基于协商模式通道切换机制的MAC架构,并基于该架构给出了一种通道切换模式选择算法和一种自适应传输机制.前者可以实现更高程度的并发传输,而后者可在动态变化的射频条件下自适应地选择高质量通道进行传输.仿真表明,与已有多通道协议相比,CHNP可大幅提高网络的吞吐量、分组到达率以及MAC层延迟性能,并具有更好的抗干扰能力.     

基于多令牌桶的组播拥塞控制

IP组播是一种有效的数据传输方式,在过去几年中,组播传输机制已经成为一个活跃的研究领域。但由于其自身特性决定了在组播中实现可靠性和拥塞控制非常困难,组播的拥塞控制问题一直没能得到很好的解决,这成为了其发展的瓶颈,不断增加的UDP数据流恶化了TCP控制拥塞的能力,而且是引起高丢包率的原因之一。文中提出了一种可以对局域网内IP分配固定带宽的扩展令牌桶算法,扩展了令牌桶个数,一个令牌桶控制一个IP,消除了共享带宽的缺点,并通过设计电路,建模仿真结果表明可以对路由器交换节点的组播达到准入控制,防止造成网络拥塞,最大限度保证网络Qos,并且设计的电路占用硬件资源少,能够应用于高速电路当中。     

一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议

MAC协议对于无线传感器网络的能效是至关重要的。针对线性无线传感器网络设计了一个基于中继节点的数据收集MAC协议SLDMAC。源节点向汇聚节点发送数据时,引入节点能耗因子和剩余能量均衡因子两个参数,通过优化这两个参数,选择合适的中间节点进行中继,从而提升网络的性能。实验结果表明:与DMAC协议相比,SLDMAC协议提升了网络的能效和生存周期。     

无线传感器网络中一种竞争窗口自适应MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是保证无线传感器网络(WSNs)高效通信的关键网络协议之一。MAC层协议设计的是否合理将严重影响网络的性能。介绍了现有MAC协议分类和主要MAC协议。分析了WSNs中典型的S-MAC协议,针对S-MAC协议在载波侦听时采用固定竞争窗口的弊端,提出了一种新型的能够根据流量变化对竞争窗口进行动态调整的新的MAC协议ASMAC,利用NS2对ASMAC进行了仿真,证明了新的ASMAC不仅能够显著地提高吞吐量,降低时延,还能有效提高能量效率,在提高网络性能的同时达到节能的目的。     

多个无线传感器网络中节能MAC协议设计

在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。     

具有时间同步和节点定位的工业无线网络协议

针对工业无线网络WIN的特点及传输实时性和空间位置的确定性要求,引入了工业无线网络的通信参考模型和协议架构.然后简单介绍了基于令牌的控制WIN-Z的MAC协议,并对其嵌入的时间同步算法和节点定位方法做了详细介绍.最后利用改进后的GAINS平台和WSN分析与管理平台SNAMP对WIN-Z的MAC协议和CSMA/CA做了数据吞吐量和数据传榆延迟的测试,测试结果表明,该协议保证了信道接入的公平性,减少了数据传输时延,适用于WIN网络.     

无线传感器网络MAC协议研究比较

无线传感器网络是微机电系统、通信、传感器、网络等技术相结合的产物。目前已经被预见具有广泛的应用领域和使用价值。介质访问控制（MAC）协议是一项构建网络底层基础结构的重要技术，结合目前国内外的研究成果，从技术方面对无线传感器器网络的MAC协议进行了分类，介绍了几种典型的MAC协议，对它们之间进行了分析和比较。     

基于竞争允许TDMA的无线传感器MAC层协议

无线传感器网络在许多重要领域有着广泛的应用，而传感网的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的运行和性能具有重要影响。该文概述了目前存在的传感网MAC协议的设计思想，在SMAC协议的基础上，将TDMA和CSMA两种思想结合起来并与SMAC协议同步机制相统一，提出了一个新的基于竞争允许TDMA的无线传感器网络MAC协议。模拟结果显示，与SMAC协议相比，该协议在数据包延迟、能量消耗及数据包的接收率等性能上有很大提高。     

无线传感器网络MAC协议的性能改进研究

在无线传感器网络中,MAC协议决定着网络的信道分配,对网络的性能有很重要的影响。目前已研究出多种S-MAC协议,其中S-MAC协议是一种典型的无线传感器网络MAC协议,但此协议存在一定缺陷,无法更好地适应传感器网Jj络多变的特点。针对该问题,在S-MAC协议的基础上,结合了自适应退避窗口和根据节点队列长度预测流量的思想,提出了一种新的协议-Q-MAC协议,并达到了较为理想的预测效果。经NS2仿真验证,此协议在平均延迟、吞吐量、能量消耗方面较S-MAC协议有了显著提高。     

基于TinyOS的无线工业控制网络节点设计

针对工业控制环境对无线数据通信提出的苛刻要求，设计了一个基于实时嵌入式操作系统TinyOS的无线工业控制网络节点。简要介绍了所使用的硬件并给出了WICN前端节点设计结构和硬件连接示意图；在介绍了TinyOS的基础上，分析了系统平台和节点应用实现的设计过程，最后给出了应用的软件结构和程序流程图。该节点能有效地运行在无线工业控制网络环境中，满足了工业现场的要求。     

无线传感器网络MAC协议的设计研究

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络协议的重要组成部分,它的性能好坏直接关系到无线信道的利用效率和整个网络的性能。介绍了无线传感器网络MAC协议设计的主要问题,根据设计指标的不同对无线传感器网络MAC协议进行了分类,并在此基础上,分析研究了几种典型的无线传感器网络MAC协议采用的机制和方法。