一种快速传输的太赫兹无线个域网MAC协议

针对现有太赫兹无线个域网MAC协议存在信道利用率低的问题,提出一种快速传输的太赫兹无线个域网MAC(Fast Transmission MAC Protocol for THz Wireless Personal Area Network,FTP-MAC)协议,FTP-MAC协议采用多对节点并行传输机制,在信道互不干扰的情况下实现了多对节点在同一时刻内同时传输的功能,通过OPNET仿真工具进行仿真验证。相较于LODMAC协议和TAB-MAC协议,FTP-MAC协议在吞吐量、信道利用率和网络整体的数据传输效率等性能方面都有所提高。     

太赫兹无线个域网MAC协议研究综述

太赫兹无线个域网是一种工作在太赫兹频段的无线个域网，它可克服传统无线个域网宽带容量低、数据时延大及可靠性不高等问题，满足人们对近距离超高速率、高可靠性及低成本无线通信的需求。首先简要介绍了国内外太赫兹MAC协议研究进展；然后阐述了太赫兹无线个域网MAC协议标准化进程，重点分析研究当前研究热点问题；在此基础之上深入探究太赫兹无线个域网MAC协议的未来研究趋势。     

一种高效太赫兹无线个域网MAC协议

太赫兹无线通信技术越来越多地受到人们关注,MAC协议作为无线通信的关键,如何适应太赫兹超高速率的无线网络是一个急需解决的问题。文章提出了两种新的机制用于改进现有太赫兹MAC协议存在的不足,最大可能地利用了信道资源,除去了冗余的控制开销,从而提高了无线网络通信的吞吐量。最后通过实际验证结果,对太赫兹无线网络MAC协议的进一步研究提供了支持。     

一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC协议

现有太赫兹无线局域网定向MAC(Medium Access Control)协议中,节点移动情况下PNC(PicoNet)发送beacon帧时存在部分控制字段浪费、CTAP(Channel Time Allocation Period)中PNC与DEV(Device)进行波束赋形开销偏大等问题。为此,提出了一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC(Mobility-aware Directional MAC,MA-MAC)协议。该协议采用基于卡尔曼算法的节点扇区预测机制对移动节点的扇区范围进行迭代预测,采用基于DEV扇区预测的beacon帧内容填充机制对beacon帧中时隙分配字段进行填充,采用基于节点扇区预测的快速波束赋形机制使得PNC与DEV之间波束赋形操作简化。通过仿真验证,与基于IEEE 802.15.3c的太赫兹无线局域网定向MAC协议和现有协议进行对比,MA-MAC协议下网络吞吐量得到了提升,网络平均时延、网络整体控制开销得到了改善。     

太赫兹无线个域网公平高效的MAC层优化机制

针对太赫兹无线个域网双信道媒体访问控制(Medium Access Control, MAC)协议中存在的信道资源分配公平性差、数据帧重传效率低和控制开销较高的问题,提出了一种公平高效的MAC层优化机制。新机制采用基于历史时隙申请信息的信道资源分配策略优化时隙分配公平性,根据信道质量自适应选择数据帧重传机制,控制节点从申请时隙的节点发送的控制帧中的“duration”字段提取时隙申请信息,省略时隙申请帧的发送,从而降低数据帧排队时延和控制开销,提高吞吐量。仿真结果表明,与TAB-MAC和MDP-MAC协议的机制相比,所提机制的数据帧平均排队时延降低了15%,吞吐量提高了5%。     

低干扰多PAN太赫兹无线个域网MAC协议

为解决现有多个域网(PAN)太赫兹无线个域网(WPAN)介质访问控制(MAC)协议中存在的在常规信道时间分配时段(N-CTAP)的网络间节点传输数据干扰问题,即在常规节点传输数据过程中,存在部分节点与其他网络节点互相在对方的通信范围之内,导致在传输数据时,很有可能受到干扰的问题,文章提出了一种低干扰多PAN太赫兹WPA...     

太赫兹无线局域网MAC协议优化设计

针对现有太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的无线局域网场景下原有波束赋形方案不适用、关联请求时段在新入网节点数量受限情况下时隙利用率低,以及网络流量较大时扇区号靠后的节点一直无法获得时隙导致时延陡增的情况,提出了一种适用于无线局域网的高效低时延太赫兹MAC协议(High Efficiency and Low Latency Terahertz MAC,HELL-MAC)。该协议利用中心控制节点与普通节点间的信息交互减少了不必要的波束赋形过程,采用机会性复用关联S-CAP(Sub-channel Access Period)机制提高了时隙利用率,采用公平时隙分配机制提高了时隙分配的公平性,从而减少了波束赋形时间,降低了平均端到端时延,提高了信道利用率。     

基于FPGA的太赫兹高速MAC协议设计与实现

太赫兹无线个域网可以支持上Gbit/s的传输速率,但是目前对于太赫兹无线个域网的MAC层研究较少,如何用现有的条件实现太赫兹无线个域网MAC层协议是亟待解决的问题.借助FPGA实现了太赫兹无线个域网MAC层基本功能,并采用波束赋形新机制,减少了节点发送的等待时间,使得端到端数据的传输加快,端到端的网络吞吐量随之提高.之...     

基于太赫兹无线网络的高速MAC协议研究与实现

为解决现有无线网络的MAC协议无法匹配太赫兹无线网络物理层(PHY)的问题,提出了一种新的太赫兹无线网络MAC协议,并对该协议加以实现验证。该协议通过新的超帧结构,减少了数据发送的等待时间,加快了端到端数据的传输,从而获得更高的网络端到端吞吐量。通过实现结果表明,在带宽为3.125 Gbps下,采用新协议可以实现均值约2.78 Gbps的端到端吞吐量;同时,在端到端平均时延的性能上也有较大提升。该协议的实现为将来太赫兹无线网络MAC协议的进一步研究提供了有力的支持。     

无线个域网(WPAN)协议概述

随着人们对移动通信要求的进一步提高，某个特定区域内的无线移动通信正成为研究开发的热点，无线个域网是一种新提出的网络模型，目的是满足个人工作或生活空间的无线通信需要，本文介绍了无线个域网技术的几种主流协议并对它们的特点和应用范围进行了比较。     

一种自适应侦听的异步无线传感器网络MAC协议

为了提升异步无线传感器网络MAC协议在动态网络负载下的性能,论文提出了一种流量自适应的异步协议AA-MAC.该协议基于短前导序列采样技术,当节点收稿数据后并不理解转入睡眠而自适应增加若干个最短侦听时间用以接收发送节点的可能其他数据,使得收发双方在网络负载较重时能实现一次配对多次收发数据.分析并对比了AA-MAC和X-M...     

一种基于路由信息能量有效的无线传感器网MAC协议

传感器节点沿树状多跳路径逐级向Sink转发数据是无线传感器网络的主要业务模式之一。针对此类业务,该文的EBRI-MAC(Energy-efficient MAC protocol Based on Routing Information)协议提出一种对应树状路由转发关系,由父节点与子节点构成虚拟群的思想;并设计了连锁邀请与CSMA/CA结合的信道接入机制以及基于虚拟群同步的周期休眠机制,以达到节能的目的。结合节点能耗因素,定义了能量有效性的性能参数,并对EBRI-MAC的能量有效性进行理论分析。通过ns-2仿真结果表明网络业务时间相关性较强时,EBRI-MAC的能量有效性优于IEEE802.11DCF和S-MAC。     

An Energy Conservation MAC Protocol in Wireless Sensor Networks

Wireless sensor networks use battery-operated computing and sensing devices. Because of the limitation of battery power in the sensor nodes, energy conservation is a crucial issue in wireless sensor networks. Consequently, there is much literature presenting energy-efficient MAC protocols based on active/sleep duty cycle mechanisms to conserve energy. Convergecast is a common communication pattern across many sensor network applications featuring data gathering from many different source nodes to a single sink node. This leads to high data collision rates, high energy consumption, and low throughput near the sink node. This paper proposes an efficient slot reservation MAC protocol to reduce energy consumption and to make transmission more efficient in data gathering wireless sensor networks. The simulation results show that our protocol provides high throughput, low delivery latency and low energy consumption compared to other methods.

Frame‐Size Adaptive MAC Protocol in High‐Rate Wireless Personal Area Networks

In this letter, we propose a frame‐size adaptive MAC protocol for high rate wireless personal area networks (WPANs). In the proposed scheme, during communication, frame error rate is periodically reported to a transmitting device and the frame size is changed according to the measured results. Thus, the channel can be more effectively utilized by adapting to variable radio conditions. Analytical results show that this scheme achieves a much higher throughput than a non‐frame‐size adaptive media access control protocol in high‐rate WPANs.     

太赫兹网络中基于中继的高效双信道MAC协议

现有的太赫兹无线个域网双信道介质访问控制(MAC)协议工作在WiFi和太赫兹信道。由于这两种信道的频率相差极大,导致使用全向天线和定向天线的覆盖范围各不相同,这样便会使节点之间的消息传输成功率大大降低,同时也降低了网络整体的吞吐量。另外,在现有的太赫兹无线网络双信道MAC协议中还存在一定的冗余控制开销,这导致了信道利用率低。基于此,文章提出一种太赫兹无线网络中基于中继的高效双信道MAC协议(HE-BRMAC),HE-BRMAC分为中继辅助和自适应减少控制开销机制。通过这两种机制可达到提高消息传输成功率、提升网络整体吞吐量、减少控制开销和提高信道利用率的效果,尤其当节点数较多时,HE-BRMAC的效果更为显著。     

A Hybrid Adaptive Wireless Channel Access Protocol for Multimedia Personal Communication Systems

This paper proposes a new medium access protocol (MAC) protocol for futurewireless multimedia personal communication systems, denoted hybrid andadaptive multiple access control (HAMAC) protocol. The HAMAC protocolintegrates fixed assignment TDMA protocol, reservation-based protocols, andcontention-based protocols into a single wireless network so as tosimultaneously and efficiently support various classes of traffic such asconstant-bit-rate (CBR), variable-bit-rate (VBR), and available-bit-rate (ABR)traffic. In particular, the HAMAC protocol uses a novel preservationslot technique to overcome the packet contention overhead in packetreservation multiple access (PRMA) like protocols, while keeping mostisochronous service features of TDMA protocols to serve voice and CBR trafficstreams. A preservation slot is a very short slot which is used torepresent a CBR connection when the traffic in the CBR connection is in asilent period in which there is no meaningful data to transmit. Due to thevery short length of the preservation slot, it only takes minimalportion of the bandwidth pre-allocated to the CBR connection, so that theremaining bandwidth can be freed for other connections to use. When the CBRsource becomes active again, the preservation slot is replaced bynormal data slots without any reservation operation, extra delay, orsignificant bandwidth loss. Consequently, the guaranteed service andsimplified signaling features of TDMA protocols, together with the adaptivebandwidth allocation features of PRMA-like protocols, are both realized in theHAMAC protocol. We have analyzed the performance of the HAMAC protocol usingextensive simulations. The results show that the HAMAC protocol can achievevery low loss rates for various multimedia traffic with stringent quality ofservice (QoS) requirements and outperforms state-of-the-art PRMA-likeprotocols. As a result, the HAMAC protocol appears to be a good candidate forfuture generation multimedia personal communication systems.     

一种低时延的无线传感器网络MAC协议

简要分析了无线传感器网络MAC层协议的作用,针对MAC协议在低时延方面的不足,提出了一种低时延的MAC协议(L-MAC).该协议采用汇聚树,在满足低功耗的基础上,减少了时延.理论分析和仿真实验表明L-MAC较好地解决了时延问题.     

无线Mesh网络MAC协议的研究与分析

针对无线Mesh网络的网络特性,提出了无线Mesh网络MAC协议设计的一般原则,分析了MAC面临的问题,对无线Mesh网络中典型的MAC协议DCF、EDCA和DCA的实现过程进行了分析和比较,同时对MAC协议的研究方向进行了探讨。