HM-MAC:一种支持广播的多信道传感器网络MAC协议

针对单Radio多信道MAC协议需要全网时间同步、占用大量正交信道、多信道隐终端较多以及单跳多信道广播数据大量丢失等问题,提出了一种基于竞争的多信道MAC协议--HM-MAC.该协议无需全网时间同步,通过动态预约技术降低了正交信道占用量,利用握手机制减少了多信道隐终端数目,同时,HM-MAC采用基于概率的广播发送者协调机制,减少了广播数据丢失,提高了广播效率.在理论上分析了所用信道数目、多信道隐终端数目以及广播效率等性能参数.实验结果表明:HM-MAC可以有效地解决多信道隐终端数目较多的问题,显著地提高了广播效率和网络吞吐量.     

无线Mesh网络中使用双收发器的多信道MAC协议研究

在无线Mesh网络中,当底层有多个可用的物理信道时,必须设计高效的媒体访问控制协议（MAC）才能充分利用所有可用信道,克服多信道的隐终端和显终端问题。三类多信道MAC协议都只使用了两个无线收发器,却能够在保持经济性的同时最大限度地利用多个信道,并解决多信道环境下广播消息发送和信道切换等问题。分析比较表明,该MAC协议能够在一定程度上利用多个信道增加网络的有效吞吐量,但在保证网络负载均衡上还存在不足,需要进一步研究。     

解决Ad Hoc入侵终端问题的MAC层协议

针对目前Ad Hoc网络多信道环境下MAC层存在的入侵终端问题,研究并提出了MAC层协议的改进方案.即在原有的动态信道分配MAC层协议基础上,增加了对入侵终端发生情况下信道重新分配机制和链路重新建立机制.使得Ad Hoc网络在入侵终端冲突发生的情况下,各节点得以迅速重新恢复通信.最后,对改进后协议的正确性和有效性进行仿真验证.     

基于节点合作的Ad hoc网多信道MAC协议

针对Ad hoc网络的多信道隐藏终端问题,提出一种基于邻居节点合作通告机制的异步多信道媒介访问控制协议。该协议通过空闲邻居节点向未收到信道协商控制帧的节点发送通告广播帧,从而有效地解决了多信道隐藏终端问题。仿真结果表明,与IEEE 802.11、MMAC协议相比,该协议在提高网络平均吞吐量的同时,还能降低数据包平均延迟。     

基于802.11的多信道MAC协议性能分析

为了改善无线网络中信道带宽的利用率,提高网络的吞吐量性能,已有研究提出了采用多信道MAC协议的方法,将单个信道分割成控制子信道和数据子信道进行联合使用.针对基于802.11DCF的该类型MAC协议,采用离散Markov链对DCF的退避机制进行建模分析,研究了多信道下两种MAC机制的饱和吞吐量性能与信道带宽分配比例的关系,分析了网络节点数、数据分组大小和DCF竞争窗口等对优化多信道带宽分配的影响,并将多信道MAC机制下的网络性能与单信道MAC机制进行了对比.分析和仿真结果表明,采用优化的信道带宽分配,多信道的MAC机制可以一定程度上提高网络的吞吐量性能.但是,当允许控制帧以最大信道速率传输时,多信道MAC机制吞吐量性能并不比单信道MAC机制好.     

无线Mesh网络中多射频多信道MAC机制设计

针对无线Mesh网络中多信道分配问题,提出了一种适用于多射频网络的MAC机制MRMC-MAC.整个机制包含节点默认接收信道分配、可切换主信道集分配、节点通信以及可切换主信道集更新4部分.采用一种基于接收负载的分配算法,将接收负载作为信道分配的优先级参数,保证了接收负载重的节点优先分配到负载较小的信道,而接收负载较轻的节点间可以共享同一个默认接收信道,从而平衡了各个信道间的负载.分析了多射频网络中的多信道的隐终端问题并提出了解决方案.仿真结果表明,使用MRMC-MAC协议能够明显地改进MAC层吞吐量、碰撞次数等性能参数.     

一种适用于Ad Hoc网络的多信道能量高效MAC协议

对多信道条件下MAC协议功率控制机制进行了分析,提出一种能够根据各个接收节点的通信状况,动态地调整数据信道上数据帧的传输功率和控制信道上CTS帧的发送功率的多信道Ad Hoc网络能量高效的MAC协议(MPEMAC).仿真表明,该协议有效的节省了节点能耗,延长了网络节点的生存时间,同时还能够增大空间信道的利用率,从而进一步提高网络的平均吞吐量.     

双网卡多信道无线MAC协议

多收发器多信道技术能够有效提高无线多跳网络的带宽和吞吐量,成为学术界的研究热点。多收发器多信 道MAC协议研究主要涉及信道资源的分配与管理问题。在现有多信道MAC协议的研究基础上,提出一种基于 IEEE802. 11标准W iFi网卡的双收发器多信道MAC协议—DIM(Dual-Interface Management)。协议采用信道冲 突模型来分配信道资源,以优化网络的信道分布;同时,DIM协议在较少的硬件配置下,充分利用IEEE802. 11标准提 供的信道资源,提高了信道利用率。仿真实验表明,DIM协议具有较大的网络吞吐量和较小的分组传输延迟。     

面向紧急数据的异步多信道工业无线网络调度方法

针对现有时分多址(TDMA)调度方法在面对异步多信道条件下工业紧急数据调度时表现出的时延大、控制信道(CC)饱和、能耗过高等问题,提出一种基于接收端的紧急数据调度方法--EOAM.首先,采用基于接收端的策略,解决了异步多信道调度中存在的控制信道饱和问题;其次,采用特殊信道(SC)结合优先级指示的方法保证紧急数据快速切换信道进行实时传输的同时,允许非紧急数据基于优先级指示标志采用退避机制占用信道,保证了特殊信道的利用率.该方法既适用于单播通信,也适用于广播通信.仿真实验结果表明,相比分布式控制算法(DCA),EOAM的传输延时最低可达8 ms,可靠性可达95%以上,能量消耗降低了12.8%,能满足工业紧急数据的传输需求.     

一个可感知干扰的无线自组网MAC协议

在分析无线自组织网中隐终端和暴露终端问题的基础上,指出在802.11MAC协议中,造成这两类问题的根本原因是其采用了简化的干扰模型,并提出一个基于busy tone的、可以感知干扰的MAC协议(IABT)用来提高无线自组织网的性能.通过在busy tone中编码当前的干扰信息,busy tone可以有效的为将要进行的通信预留信道.IABT协议可同时解决隐终端和暴露终端的问题.通过NS2的模拟仿真,显示出IABT协议可以有效的减少MAC层的冲突,从而提高了无线自组织网的性能.     

面向工业无线汇聚网络的高吞吐率MAC协议

汇聚网络是工业传感器网络的常用拓扑形式。汇聚网络的隐藏终端是影响网络吞吐率的重要因素,目前常用信道预留机制来加以解决。此外,随着物理层数据传输速率的不断提高,相对短报文的现象日渐突出,使得用于信道预留的控制报文的开销相对增加。现有的IEEE802.11 DCF不能同时有效应对这两个现象。提出了取消信道预留方式来克服相对短报文问题,而对于由于信道预约取消所导致的隐藏终端问题,则以随机发送机制解决。为了获得最优的发送概率,设计了APCSMA协议,该协议以最大化节点吞吐率为目标,提出吞吐率最大化的必要条件,基于该必要条件,在主干扰模型下推导出节点均匀分布情况下的最优报文发送概率。从理论上分析了协议的网络吞吐率、延迟和能量效率。仿真结果和分析表明,APCSMA协议对于工业无线汇聚网络具有广泛的适用性。     

An interference-aware multichannel media access control protocol for wireless sensor networks

Scalable Parallel Systems (SPS) have offered a challenging model of computing and poses fascinating optimizations in sensor networks. With the development of sensor hardware technology, a certain sensor node is equipped with a radio transceiver that can be tuned to work on multiple channels. In this paper, we develop a novel interference-aware multichannel media access control (IMMAC) protocol for wireless sensor networks, which takes advantage of multichannel availability. Firstly, each node is assigned with a quiescent channel to reduce hidden terminal beforehand, and then it makes channel adjustment according to dynamic traffic. Secondly, a scalable multichannel media access control protocol is designed to make a tradeoff between channel switching overhead and fairness, and it effectively supports for node unicast and broadcast based on the receiver-directed channel switching. We have implemented simulation to evaluate the performance of IMMAC by comparing with other relevant protocols. The results show that our protocol exhibits more prominent ability, which utilizes multichannel to make parallel transmission and reduce hidden terminal problems effectively in resource-constrained wireless sensor networks.     

Ad Hoc网络中隐藏终端和暴露终端相关问题研究

隐藏终端和暴露终端问题是Ad Hoc网络中的固有问题,成为影响网络性能的关键因素,是否较好解决了此类问题,已成为衡量MAC协议设计好坏的重要标准。文章在明确了隐藏终端和暴露终端的概念后,另定义了＂隐藏终端不同时发送＂和＂暴露终端被动为接收者＂两类问题,对MAC协议解决以上问题的方法进行了分类,剖析了各类方法的原理,并比较了其优劣,评价了其效果。     

PA-MAC:一种被动的异步低占空比无线传感器网络MAC协议

空闲侦听是无线传感器网络能耗的主要原因之一,而占空比机制是减少空闲侦听能量损耗最主要的方法之一.提出了一种新的无线传感器网络异步MAC协议,称为PA-MAC(Passive Asynchronous MAC),即被动异步MAC.PA-MAC通过采用接收方发起数据传输机制、异步占空比机制以及节点唤醒时间估计机制,降低了节...     

移动环境下多数据项请求的广播策略研究*

提出了一种移动环境下的多信道试探广播策略MCHM（multiple channel heuristic method）。该广播策略在多信道广播中采用高效的数据调度算法,在不重复广播的情况下,消除了多信道广播中多数据请求的访问冲突,大大减少了移动客户机的访问时间,提高了数据广播的性能。     

802.11 DCF协议引入信道预约机制的必要性分析

论文对802.11 DCF协议引入信道预约机制的必要性问题进行了探讨.通过分析信道预约机制与隐藏/暴露终端问题之间的关系,提出一种比较隐藏终端和暴露终端出现概率大小的等效方法,并给出了相应的数值估算结果.理论分析结果验证了802.11 DCF协议引入信道预约机制的有效性.