带有时间约束的机载自组网自适应退避算法

针对传统媒质接入控制(MAC)层退避算法无法满足机载自组网中高优先级业务高可靠、低时延的QoS传输需求,以及重负载时算法性能下降严重的问题,提出一种带有时间约束的多优先级自适应退避算法。首先,针对不同优先级业务的QoS需求,建立相应的时间约束机制和竞争窗口自适应调整机制,当网络处于重负载时,通过限制低优先级业务接入信道来保证高优先级业务的传输;其次采用三维马尔科夫链对多优先级自适应退避算法进行建模,求解不同网络负载时各优先级分组受时间约束条件下的退避状态转移概率,理论推导出网络吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,该算法在重负载时能够有效保障高优先级业务低时延(2ms)、高可靠(99%)的QoS需求,相比增强型分布式信道接入访问和区分企业优先级的自适应退避算法,当网络负载大于9 000包/s时,吞吐量分别提升了33.4%和21.5%。     

OBS网络中基于改进波长分组技术的QoS策略

在光突发交换（optical burst switching,OBS）网络中如何支持服务质量（quality of service,QoS）是一个很重要的问题,为了能在对高优先级业务提供足够保障的同时,尽量减小低优先级业务的丢包率,提出一种能有效支持QoS的新方案.该方案在改进的波长分组预留策略（improved wavelength grouping,IWG）基础上结合使用了最适合空隙填充算法（best fit-void filling,BF-VF）和光纤延迟线（fiber delay line,FDL）技术,可以根据各个优先级业务丢包率的变化情况,动态地调整各个优先级业务使用的波长数目,并且通过计算信道利用因子将数据突发调度到合适的信道Viod上,同时为调度失败的突发包提供了二次调度的机会.仿真结果表明,该算法可以在不同的网络状态下有效提高信道的利用率,降低整体丢包率,并能很好地支持QoS.     

基于VIKOR和用户QoS优先级的云计算自适应算法

针对传统调度算法不能提供一种在考虑负载平衡的同时满足用户服务质量(Quality of Service,QoS)的自适应方法进行了研究,提出一种基于改进多准则妥协解排序法(VIKOR)和用户QoS优先级的云计算自适应调度算法.该算法首先使用最优-最差多准则决策为每个评估标准或用户QoS优先级分配重要性权重,然后使用VIKOR评估和确定每个用户请求的等级并进行排序,最后自适应任务调度根据虚拟机的负载率来分配工作负载以保持动态负载平衡.实验结果表明:本文方法在MaKespan、吐出量和虚拟机利用率性能方面均有明显改善.     

基于有限优先权的无线Mesh网络信道分配算法

在现有的无线Mesh网络中,高优先级业务过多地占用信道资源,影响了不同业务之间占用资源的公平性。针对此问题,基于802. 11e EDCA协议,提出一种有限优先权的无线Mesh网络信道分配算法。该算法将信道占用时间比作为调整每个优先级业务优先数的标准,根据网络当前状态和各个优先级业务占用信道资源的情况,通过动态调整低优先级业务的优先权,适当地限制高优先级业务过多地占用信道资源,确保低优先级业务在网络负载较大时也能够占用一定的信道资源。网络仿真实验结果表明,该算法能有效地提高系统吞吐量和资源综合利用率,保证了高、低优先级业务间占用信道资源的公平性。     

一种新的星座网络多业务类QoS路由算法

针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源.该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链路代价.引入关键链路的概念,并将链路利用率、剩余带宽、期望负载结合起来定义分类的关键链路代价增量,尽可能减少业务类之间的影响,合理分配网络资源.通过VC和Matlab混合编程建立卫星网络和全球业务仿真环境,并对本文和其他三种路由算法进行仿真试验.结果表明,本文算法不仅保证了高优先级业务的平均路径时延、平均阻塞概率以及平均吞吐率,而且低优先级业务的以上性能具有显著提高,从而有效提高了网络负载均衡性和资源利用率.     

一种基于多信道统计的Ad Hoc网络MAC层协议

针对现代战场对新型数据链提高实时精确打击能力,在网络高负载时传输低延时的要求,以Ad Hoc网络为基础,其相应MAC层提出了一种基于多信道优先级统计的算法(PSMC).协议采用将优先级阈值与信道统计作对比的方式,判定数据是否发送.同时采用时槽、信元等机制保障数据发送的可靠性.PSMC协议能够保证数据的成功发送延时维持在极低水平,较好地满足各优先级业务的QoS,尤其对较高优先级的业务提供了实时、安全的保障；较之经典的ALOHA、Slotted ALOHA协议,结果表明PSMC协议可以承载较大的流量负荷,保证较高的吞吐量,甚至在网络超载的情况下,通过截流的方式仍然能够保障整个网络系统继续工作,不至于快速崩溃.     

一种区分优先级自适应抖动的媒质接入控制协议

针对军事航空通信系统中随机接入类协议不支持多优先级且在重负载时传输性能急剧恶化问题,提出一种区分优先级自适应抖动的多信道媒质接入控制(MAC)协议PAJ_MAC。协议基于随机接入机制,采用为各个优先级设置不同最大抖动阶段的方法来区分各优先级业务的QoS,通过估计信道忙闲程度并根据估计值调节抖动阶段转移概率自适应因子,使协议具备业务负载自适应能力。分别建立了分组等待阶段发送缓冲区的M/G/1/K排队模型、信道接入阶段抖动状态的二维马尔科夫链模型和传播阶段的突发包碰撞模型,得到了协议各项性能指标的理论表达式,并通过编程求出了自适应因子在保证最高优先级可靠性需求下随业务负载变化的最优解。仿真表明,该协议支持多优先级业务,并始终保证最高优先级业务的低时延(端到端时延10ms)、高可靠(成功传输概率≥95%)传输以及系统吞吐量的稳定。     

基于优先级区分的调度及主动队列管理算法

文中研究在UMTS网络的AM模式（Acknowledged Mode）下实现基于优先级区分的调度及主动队列管理.提出了MP-SAQM（Multi-priorities Scheduling and Active Queue Management Algorithm）算法.算法将不同的QoS类别归入不同的优先级队列,根据MPADRR（Multi-priorities Average Deficit Round Robin）调度算法按照优先级高低进行调度,并对不同QoS类别设置均匀的队列缓冲区,保证了调度的公平性.同时使用差异化的RED（Random Early Drop）算法进行主动队列管理,对不同优先级队列执行不同的丢包策略.仿真结果验证了该算法的有效性.     

高速无线个域网多视频流信道时间分配算法

研究了视频传送时的信道时间分配问题.根据视频帧的不同重要性和长度等,预留不同带宽,从而加强公平性.同时利用不同方法对不同重要程度的视频帧进行差错保护,从而提高实时视频业务的性能.在此基础上,提出了一种保证服务帧率公平的高优先级帧最小瞬时权重优先的信道时间分配算法.仿真表明:所提算法较已有算法在同等公平性下可解帧率平均提高5 %,在网络负载严重的情况下能提高11 %.     

一种航空Ad hoc网络优先级权重速率控制算法

针对现有航空Ad hoc网络的媒体接入控制(media access control,MAC)协议存在信道资源分配缺乏公平性的问题,该文提出一种优先级权重速率控制(priority weighted rate control,PWRC)算法。该算法在MAC层上采用加权队列模型,利用业务的优先级及权重值共同控制业务的降速因子,达到在保证高优先级业务服务质量(quality of service,QoS)的同时提升信道资源利用的公平性。仿真结果表明:与现有MAC协议相比,使用该方法时相同优先级业务的公平性指数接近理论上限1,对信道资源的利用率最高可提升40%;同时,可降低相同优先级业务平均端到端延时及延时抖动。     

一种无线局域网络信道接入自适应退避算法

根据IEEE802．11分布式协同机制（DCF）,提出了一种自适应调整竞争窗口的退避算法．其原理是根据节点MAC帧头部的持续时间duration字段中网络分配矢量（NAV）的信息来预测节点附近信道的争用情况,竞争窗口的取值是在不同网络负载的情况下,采用自适应的调整策略,以达到改善网络性能的目的．分析与仿真结果表明,与传统的退避算法BEB算法相比,本算法提高了网络的信道利用率,对平均传输时延也有所改善．     

无线传感器网络冲突自适应S-MAC协议

在无线传感器网络中,由于S-MAC协议的竞争窗口固定,导致其网络的适应性差．利用马尔可夫链数学模型对网络性能参数进行分析。并提出了一种冲突自适应S-MAC协议．新协议采用指数退避机制。并引入退避长度和信道忙计数器来估计当前信道的冲突概率,使节点自适应调整竞争窗口大小,提高网络性能．仿真结果表明,新协议不仅能很好适应网络流量变化．而且在能耗和吞吐量性能方面较S-MAC协议有明显改善．     

无线Mesh网络MAC层DCF机制的研究及改进

 无线Mesh网络传统的IEEE 802.11接入控制协议DCF（Distributed Coordination Function）不能有效解决公平传输问题,提出了一种基于接入公平性的自适应分布式协调机制ADCF（Adaptive Distributed Coordination Function, ADCF）,根据节点的实时状态,设计了节点在初始竞争,成功发送数据后和发生冲突时的退避算法,动态地调整了节点在不同状态时的信道获取能力,提高了节点发送数据的公平性和网络的吞吐率。最后用NS-2进行仿真表明,ADCF机制能显著提高节点发送数据的公平性,增大网络的吞吐率以及减小数据包的平均端到端时延。     

一种WLAN中优化上下行公平性的MAC机制

802.11 WLAN基础架构的DCF模式中,AP在竞争信道中并无优势,导致上下行带宽严重不对称,并且随着竞争站点数增加,信道利用率下降.为获取上下行比例控制下信道的最优利用率,首先根据数学模型得到竞争站点数与AP/STA最优初始竞争窗口值的关系,在此基础上提出一种新的MAC机制,通过分别设置AP/STA的初始竞争窗口,以达到优化目的.仿真结果符合数学模型,有效地提高了信道利用率,实现上下行带宽控制.     

编队协同中的Ad Hoc网络MAC协议

大量研究分析表明,退避机制和竞争窗口的优化设计能够改善IEEE 802.11 DCF MAC协议的性能.结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,给出了基于IEEE 802.11 DCF MAC协议的优化改进机制:DCF/CCW.该机制改变IEEE 802.11 DCF MAC协议中根据MAC帧的多次碰撞以确定竞争窗口值的方法,通过监控信道获得系统中竞争节点数目,使用最优常数竞争窗口,从而减少碰撞机率,获得网络性能的提高.该机制具有一定的拓扑适应性,当网络结构发生变化时,监控信道获得的系统竞争节点数随之变化,从而可动态调整最优常数竞争窗口.对该机制下的系统吞吐量和接入时延的分析结果显示:网络规模一定时,系统吞吐量受竞争窗口大小的影响较大,而系统平均接入时延的影响较小.该机制对提高和完善编队协同网络的通信性能具有一定的意义.     

衰落信道中IEEE 802.11 DCF的算法改进

为提高IEEE(the institute of electrical and elec-tronics engineers)802.11 DCF(distributed coordinationfunction)在无线衰落环境中的性能,提出了一种适用于无线衰落环境的无线局域网媒体接入协议DCFf(DCF in fadingchannel)。根据网络规模和信道状态,通过动态调整将竞争窗口加倍和重置的概率使无线局域网的吞吐量性能达到最优。利用有限状态Markov链对DCFf和DCF进行数学建模和理论分析,模型考虑了传输误码对协议行为的影响。计算结果表明:当网络规模、数据速率、信道状态发生变化时,DCFf的吞吐量性能总是优于IEEE 802.11 DCF,并且DCFf与IEEE 802.11 DCF兼容。     

无线mesh网络公平性研究

网络重载时无线mesh网络会发生严重的不公平性,导致部分节点产生“饿死”现象.为保证网络公平性,首次提出公平队列管理和无线资源公平分配的联合解决方案.在分析了无线mesh网络空间不公平性的基础上,通过改进IEEE 802.11竞争窗口处理方法得到一种新的自适应分布式无线资源分配协议(adaptive distributed radio resource allocation,ADRRA).仿真实验比较了ADRRA与IEEE 802.11 DCF协议、赤字轮询与弃尾协议.结果表明,ADRRA协议实现无线mesh网络的无线资源可控管理,在网络重载时保证了较高吞吐量,并提高了网络公平性.ADRRA与赤字轮询队列管理的联合解决方案改进了网络公平性.     

多速率无线局域网的自适应退避算法

针对标准分布式协调功能（DCF）退避算法应用于多速率无线局域网存在吞吐量异常和严重不公平性问题，提出了一种基于信道状态和节点速率的模糊自适应退避算法．该算法通过对信噪比的检测以及对信道负载率的估算，利用模糊算法对信道的当前状态进行推理判断，从而使节点的退避窗口跟随信道的竞争程度和节点的发送速率自适应地调整．仿真结果表明，采用所提算法可以提高网络吞吐量和接入公平性，特别是当信道繁忙时，它的网络吞吐量比标准DCF采用的指数退避机制提高了81．2％，公平性指数可提高64％．     

基于延时限制的无线局域网DCF丢包率性能分析

针对无线局域网中具有延时限制的多媒体业务,提出了基于理想信道和有限数目节点假设的带延时约束的DCF接入丢包率分析模型.分析了基本接入方式下给定延时限制的系统丢包率性能并通过仿真验证了分析模型的可靠性.研究结果表明:在固定延时约束条件下,丢包率随系统中节点数量的增加而增大;在固定节点数目时,分组的延时限制越紧,丢包率越高.此外,还研究了初始竞争窗和最大退避阶数对丢包率性能的影响.     

无线自组织网络MAC协议公平性分析与改进

对MAP不公平性进行了仿真,发现某些节点由于始终检测到信道繁忙而无法接入信道,建立了一个概率模型,分析了MAP不公平性与MAC协议参数之间的定量关系,指出MAP不公平性是由于一个节点同时暴露于多个冲突域中,当多个冲突域进行空分复用时而引起的.利用概率模型进一步分析了节点获得公平性的条件,并以此为基础提出了一种基于竞争窗口调节的公平性改进方案,仿真表明该方法能够有效解决无线自组网络中的MAP不公平性问题.