摘要：由于无线传感器网络节点能量十分有限,使各节点相对公平地使用信道可以延长网络寿命.在理论分析的基础上,针对现有超帧结构设计的不足,对IEEE 802.15.4的超帧结构进行重新设计,引入分区竞争和分时调度以减少节点产生竞争冲突的概率,并针对分区竞争阶段提出了表征竞争公平程度的特征参数.实验表明提出的方法有效地解决了传统CSMA/CA机制下信道争用不公平的问题,减小了节点最大退避次数和缓存占用率,平衡了整个网络的能量分布,从而延长了网络寿命.

摘要：目前对于无线传感器网络实时性与可靠性的研究大多通过IEEE 802.15.4标准MAC协议性能分析、协议优化或理论建模等手段,而没有关注IEEE 802.15.4标准超帧结构中竞争访问控制阶段(CAP)与非竞争访问控制阶段(CFP)两种访问阶段持续时间对网络实时性与可靠性的影响。通过建立状态机模型,设计并实现了MAC层超帧机制仿真算法,对IEEE802.15.4标准的MAC层超帧机制进行仿真。构建了一个可以利用可视化界面定制应用场景,计算应用不同超帧结构时的网络性能,并据此对超帧结构提出优化建议的仿真平台,为优化超帧结构提供了一种新思路,同时也为下一代新型网络协议的产生提供理论依据。

摘要：针对太赫兹无线局域网络,为满足网络中对数据传输性能的要求,提出一种媒体访问控制(medium access control,MAC)层协议超帧结构,在新超帧结构的基础上,进一步提出3种优化机制,分别是自适应动态调整竞争接入时段的长度、合并申请量的免申请预分配时隙和删除冗余控制字段。通过采用OPNET仿真软件,对新提出的优化后的MAC层协议进行了仿真验证,并将仿真结果与现有的能够应用于太赫兹超高速无线网络的高吞吐量低时延MAC(high-throughput low-delay MAC,HLMAC)协议和IEEE 802.15.3c标准协议进行了比较。仿真结果表明,所提的MAC协议相较于HLMAC协议和IEEE 802.15.3c标准协议在网络吞吐量方面的性能得到了约3.45%和11.11%的优化提升,在平均接入时延方面的性能提升了约28%和50%,而在数据帧的传送成功率方面的性能也得到了约3.3%和10.6%的提升效果。

摘要：为公交车乘客提供高质量的Internet服务,可以让其在乘车过程中享受娱乐甚至工作,进而大大提高乘客的生活质量.基于此,提出一种无线公交车载网络MAC协议——BusMAC,支持公交车乘客的Internet访问.该协议基于改进的公交车载网络结构,可以大大减少由于公交车上多个用户同时发起产生的大量访问冲突.BusMAC协议基于超帧结构,结合动态竞争机制和捎带机制可以大大减少公交车网络的通信瓶颈.通过建立请求竞争访问模型和数据调度访问模型,对BusMAC协议的性能进行了分析.大量仿真实验结果表明,BusMAC与传统结构及协议相比可以获得相当好的性能,且更加适合于公交车通信.真实移动性场景下的实验说明了该协议在实际系统部署中的可行性.

摘要：LoRaWAN协议上行采用纯ALOHA(Pure ALOHA,P-ALOHA)的方式发送数据,信道碰撞率高且利用率低,不适合用于无线抄表等应用场景。针对LoRaWAN协议的局限性,提出了一种适合于无线抄表应用场景的介质访问控制(Media Access Control, MAC)层协议。该MAC层协议设计了超帧的结构,采用时隙ALOHA(Slot ALOHA,S-ALOHA)协议与时分多址(Time Division Multiple Access, TDMA)协议相结合的混合式接入机制,并在信道上融入突发业务,节点可以根据TDMA时隙的使用情况,灵活决定用于竞争的时隙;设计了将节点分散到一个超帧的不同复帧发送数据的方法;利用超帧的结构,能使具有不同发送周期的节点在同一个信道上工作;根据功能需求对帧结构进行了改进。仿真结果表明,与P-ALOHA协议相比,该MAC层协议能很好地降低碰撞率,提高信道利用率,并且能很好地解决因大量节点同时发送数据而造成的信道瘫痪问题。

摘要：针对现有无线网络媒体访问控制(MAC)协议难以在太赫兹(THz)载频条件下实现10 Gbps级别超高速无线接入的问题,提出一种新的太赫兹超高速无线网络MAC协议———MAC-T。MAC-T设计了新的时分多路访问(TDMA)+载波侦听多路访问(CSMA)自适应混合MAC接入机制和一种新的超帧结构,并定义了对应于太赫兹通信的关键参数,从而使最大数据传输速率达到10 Gbps以上。理论分析和仿真结果表明:MAC-T协议能够在太赫兹无线网络中正常运行,数据传输速率达到了18.3 Gbps,是IEEE 802.15.3c标准定义的最大速率5.78 Gbps的2.16倍,数据帧的平均接入时延约为0.0044 s,性能相对于IEEE 802.15.3c标准提高了42.1%,从而在MAC协议方面为太赫兹超高速无线网络的研究和应用提供了有力支撑。

摘要：提出了一种结合PN序列和Golay互补序列的超帧结构,并给出了相应的同步和信道估计的实现方法。在进行同步时,先采用PN序列差分相关算法进行粗同步,再利用交替插入的Golay互补序列进行细同步。在进行信道估计时,利用Golay互补序列的理想非周期自相关性质进行时域信道估计。仿真证明,超帧结构同时包含PN序列和Golay序列,在同步和信道估计时能兼顾这两种序列的优点。

摘要：智能公交系统对无线通信网络有特定的要求,现有的通信系统不能完全适用于智能公交的需要,阻碍了公交智能化的发展。对ZigBee协议的分析表明,利用传感器网络设计智能公交的无线通信网络,可以实现智能公交无线通信系统的要求。探讨了开发基于CC2430芯片的无线通信网络,相关软硬件技术成熟,易实现,可以低成本地实时传递交通信息,是一种可以推广应用的公交无线通信网络。

摘要：无线传感网络(WSN)具有十分广阔的应用前景,但以往的自组织组网方法仍有一些不足。本文首先对比分析以往的组网方法,根据无线传感网络的特点,提出了一种基于SMAC的自组织组网方法,最后与SMAC方法进行了实验对比。实验表明这种方法提高了网络资源的利用率,使网络链接的时间明显缩短,同时也减少了能耗。