多信道多接口智能路由协议研究

多信道多接口可以降低信道共用的干扰并且提高多跳无线Ad Hoc网络的吞吐量。提出一种信道分配与路由选择相结合的多信道多接口智能路由协议DMMR,DMMR综合考虑了链路生存时间、跳数以及节点距离。用LP标准,使路由选择标准在链路生存时间和最短路径之间取得均衡,这样选择的信道在移动环境中更加具有可靠性;用基于距离的信道选择算法选择信道,该信道选择算法首先估算节点间距离,根据估算到的距离选择合适的信道进行数据传输,从而提高信道的空间复用。和已经存在的路由协议相比,仿真结果表明在移动多跳Ad Hoc网络中该协议能够降低平均端到端延迟并且提高网络的吞吐量和包到达率。     

认知Ad Hoc网络仿真模型的设计与实现

针对认知Ad Hoc网络信道分配算法研究需要,提出了一种基于NS2的认知Ad Hoc的扩展模型.该模型是在原NS2节点模型上进行扩展;借鉴Czou思想,使用CM（channel management）模块对信道信息进行管理,在模块中实现信道的选择算法以及信道状态的更新;采用专用控制信道,用于交换控制信息和实现广播;节点根据信道选择规则选择数据信道,实现数据流的传输.仿真结果表明,设计方案合理,能满足基于数据流的信道分配算法研究的需求.     

基于信道占用率的Ad Hoc网络自适应公平性算法

Ad Hoc网络中,节点通过竞争信道完成通信,如果竞争窗口值选取策略不合理,则容易造成公平性问题.在分析现存典型公平性算法的实现机制基础上,提出了信道占用率的概念,设计了一种基于信道占用率的Ad Hoc网络自适应公平性算法.根据节点对通信历史及当前信道占用率与理想信道占用率之间的关系,将通信情况分为4种类别,再结合当前网络负载情况,动态设置竞争窗口值.仿真结果表明,该算法在改善吞吐量的同时,显著提高了节点信道接入公平性,在各种负载条件下表现良好,优于BEB、MILD、MIMD和NAVB等算法.     

Ad Hoc网络的MAC协议研究

Ad Hoc网络是由一组自主的无线节点或终端相互合作而形成的,独立于固定基础设施的分布式网络。在单信道条件下,所有移动节点共享一个无线信道,需要有效的MAC层协议来协调各节点对信道的访问。在分析已有Ad Hoc网络MAC协议的基础上,着重分析信道接入的公平性和信道利用率等问题;进而提出一种动态时延退避方案,以提高Ad Hoc网络信道接入的公平性并改善网络的吞吐量。     

Ad Hoc 网络动态时隙分配的混合 MAC 协议研究与仿真

针对 Ad Hoc 网络的节点具有移动性,信道具有多跳共享性的特点,提出动态时隙分配的混合媒体接入控制（media access control,MAC）协议,协议包括时隙分配和时隙竞争2个阶段。在时隙分配阶段,采用静态分配和动态调整相结合的方式,在为每个节点分配固有时隙的基础上,将不共享信道的节点时隙动态地分配给通信节点;在时隙竞争阶段,通过在子帧中设置不同优先级,在不参与通信节点的主时隙中,数据传输子帧被分成实时业务竞争阶段和非实时业务竞争阶段,竞争成功的节点在这个时隙传输数据,提高优先业务节点的接入概率。采用 NS2网络模拟软件进行仿真,结果表明,所提混合 MAC 协议提高了系统的分组投递率,降低了实时业务的平均时延,协议能够充分利用信道空间复用性,减少竞争,提高接入效率,适合 Ad Hoc 网络。     

无线网络中基于信道速率的MAC性能优化

目前多种无线传输标准均支持多速率的数据传送,但多速率调整机制没有考虑物理载波侦听范围的影响.为比,文中分析了无线网络的干扰模型和空间复用,提出了一种通过调整发射功率间接改变物理载波侦听范围的自适应速率调整算法(PRA).该算法利用通信节点对之间的距离估算信道速率,可使节点在通信过程中自动调整到较高的信道速率和合适的发射功率范围.仿真结果表明,该算法提高了网络吞吐量,降低了功耗,同时改善了公平性.     

无线Ad Hoc网络的MAC层拥塞控制算法

为解决无线Ad Hoc网络中拥塞主要由节点在MAC（媒体访问控制）层竞争无线信道而引起的问题,提出了一种基于无线环境监测的拥塞控制（EACC）算法.该算法通过监测IEEE 802.11的二进制指数退避过程判断MAC层拥塞状态,节点据此自适应调整数据分组的丢弃概率,通过丢包达到缓解拥塞的目的.利用IEEE 802.11DCF的信道接入机制,推导出MAC拥塞信息和吞吐量的关系方程,证明了该拥塞信息的正确性.仿真结果表明：EACC算法能够准确测量节点的拥塞程度,显著提高网络的吞吐量,从而有效地缓解网络拥塞.     

一种基于网络编码的Ad Hoc网络多路径源选路由算法

根据Ad Hoc网络的特性,提出了一个基于网络编码的多路径源选路由算法.算法借鉴了COPE的思想,实现上通过在中间节点缓存短路径,对具有编码机会的中间节点进行标注,从而获得具有最大编码机会的多条路径.由于网络编码可以减少数据传输的次数,因此可以有效地提高信道的利用率.NS2环境下的仿真表明,新算法能够有效地平衡网络负载,提高网络的吞吐量.     

Ad Hoc网络中一种空时协作中继方案的性能研究

在Ad Hoc网络中,数据通过多跳传输到达目的节点.因此,中继节点的选择在Ad Hoc网络中有着至关重要的作用.传统的中继方案往往根据信道状态的好坏,从源节点的邻居节点中选出一个状况最佳的节点作为中继节点,但是当中继与目的间的信道状态不好时,这种中继方案仍存在一定的问题.为了解决这一问题,考虑利用无线信道的广播特性,基于空时编码,给出了一种依赖于两个中继节点的空时协作中继方案;并基于有限状态Markov模型,对系统的误比特率、吞吐量、时延和丢包率等性能进行了分析.仿真结果表明,相比于传统的单中继方案,该方案能获得较好的性能增益.     

基于协作频谱感知和干扰约束的认知异构网络

针对异构无线网络的空闲信道检测准确率及网络吞吐量的优化问题,提出一种基于协作频谱感知和干扰约束的认知异构网络.首先,所提出的认知异构网络系统模型采用多个中心次用户(Center Secondary Users,CSU)节点协助其他节点进行频谱感知,并引入了能量检测阈值,在提高空闲信道检测准确率的同时节省检测能耗.接着,采用最大化数据速率的联合优化方程,在干扰功率的限制约束下为节点分配最佳的发射功率,降低干扰程度并优化网络吞吐量.实验仿真结果表明,相比较基于集群的协作频谱感知分配策略算法和基于QoS约束的能量感知竞争功率分配算法,该算法的网络吞吐量分别提升了3.4%和1.5%,平均频谱利用率分别提高了9.3%和7.4%.     

无线Mesh网络一种基于拓扑的多射频多信道分配

随着无线Mesh网络的发展,在网络中配置节点多射频多信道,提高信道资源的利用率,成为扩大网络容量的有效手段。提出了一种基于网络拓扑信息的集中式的多射频多信道分配算法,实现时将其分为信道分配计算和信道分配切换两个阶段。在信道分配计算阶段按优先级确保瓶颈链路的带宽需求,实现网络信道干扰最小;在信道分配切换阶段逐层实现切换,确保网络的连通。仿真结果显示,该信道分配算法可以有效地提升网络性能。     

无线网络中基于信道速率和传输功率的MAC性能优化

目前多种无线传输标准均支持多速率的数据传送,通过对信道状况的估算设置合适的数据传输速率,有利于网络性能的优化。同时,调整无线网络中节点的发射功率可以间接改变物理载波侦听范围,从而提高网络的空间复用。本文提出了一种基于信道速率和传输功率自适应调整的PRA算法（Power and Rate Adaptation）,该算法的基本思想是发送节点根据通信距离保守计算起始速率,并根据成功和失败的状况调整传输速率和发送功率,从而有效改善介质访问控制协议的性能。仿真结果表明,该机制可以使节点在通信过程中自动调整到较高的信道速率和合适的发送功率范围,提高了网络吞吐量,降低了功耗,同时改善了公平性。     

Chanel Assignment Optimization Algorithm Based on Link Throughput and Node Priority

How to reduce interference among neighbor nodes in wireless mesh networks is still an important and key issue nowadays. In this paper, an optimized channel assignment algorithm(OCA) is proposed to solve this problem based on link throughput and node priority. The effects of the numbers of network interface cards and channels on the network throughput are analyzed and evaluated. When there are seven of the numbers of both network interface cards and channels, the efficiency of utilizing network interface card and channel reaches highest. Compared with centralized channel assignment algorithm(CCA), the proposed algorithm has less packet loss rate and more network throughput significantly.     

认知无线电网络信道分配联合策略算法

在认知无线电网络中,次级用户在保证主用户通信服务质量不受影响的前提下,可以伺机复用主用户的空闲信道进行通信,以满足次级用户自身的通信需求,充分利用系统内的信道资源,并有效提升系统的合速率。考虑接收终端干扰的影响,提出一种基于underlay机制下的全干扰系统模型,并基于该模型提出一种联合策略的信道分配算法。联合策略算法采用加入了定向变异因子的改良遗传算法为多个次级用户分配信道,之后使用拍卖算法对信道内所有的次级用户进行功率分配或者信干噪比控制。仿真实验表明,提出的联合策略算法能够明显地提升系统合速率,保证次级用户间的公平性,并且以较快的速度收敛至纳什均衡,能够有效进行信道资源优化分配。     

基于拓扑化简的多接口无线mesh网络信道分配算法

为了解决多接口无线mesh网络的信道分配问题,提出一种能够适应不同接口数和信道数的对不同网络业务量模式具有通用性的低复杂度算法。基于一种启发式信道分配策略,该算法根据各节点配置的接口数去除多余的链路,使信道分配方案能够充分利用多信道资源。在该文研究的网络场景下,该算法可使信道分配方案的总冲突数持续降低并最终达到0,所得到的最佳方案的网络容量可达到单信道情况的约5倍。引入拓扑结构化简技术改进了多接口无线mesh网络的信道分配算法。     

基于拓扑化简的多接口无线mesh网络信道分配算法

为了解决多接口无线mesh网络的信道分配问题,提出了一种能够适应不同接口数和信道数的对不同网络业务量模式具有通用性的低复杂度算法。基于一种启发式信道分配策略,该算法根据各节点配置的接口数去除多余的链路,使信道分配方案能够充分利用多信道资源。在该文研究的网络场景下,该算法可使信道分配方案的总冲突数持续降低并最终达到0,所得到的最佳方案的网络容量可达到单信道情况的约5倍。引入拓扑结构化简技术改进了多接口无线mesh网络的信道分配算法。     

集中式信道分配算法在WSN移动节点中的应用研究

为提高油料保障系统中信息采集的实时性和能量的高效性,使网关及时检测到移动设备的状态,降低无线网络间的干扰,提高网络的容量.以军用机场加油车为研究对象,提出了适用于快速移动节点的集中式信道分配算法和功率分级的能量控制方法.在无线网络节点上安装两个工作在不同频道上的网络接口,通过控制协商动态的切换数据信道,平衡网络负载,以增加总的带宽.实验结果表明,采用3条数据信道便可实现信道的集中式分配和发送功率的分级控制,有效地扩展了网络的容量和提高能量的高效性.     

无线Mesh网络中基于信道状态的动态信道分配算法研究

对多信道无线Mesh网络中的信道分配算法进行了分析,提出了一种基于信道状态的动态信道分配策略（channel-state-based dynamic channel assignment,CSDCA）。该算法利用控制信道交互的信息,通过Hello消息的交换、发送请求（request-to-send,RTS）和允许发送（clear-to-send,CTS）的信道协商、数据传输3个阶段实现信道的动态分配,并通过仿真分析验证了该算法对多信道无线Mesh网络（multichannel wireless mesh networks,MWMN）性能的提高。     

分布式大型网络数据库的信道属性权重分配方法

为解决传统方法在所需分配信道量很多的情况下,信道分配准确性低,忽略了对信道分配公平性的考虑,导致通信过程中干扰增加的问题。为此,提出一种新的分布式大型网络数据库的信道属性权重分配方法。通过建立分布式大型网络数据库干扰模型。依据建立的干扰模型,结合流量负载与干扰对链路权重进行设置,将属性权重当成依据确定信道优先级,令权重高的链路优先选择信道。属性权重的分配非常关键,依据信道属性权重的分配主要受属性关键性影响的特性,给出信道属性权重分配公式,获取不同信道属性分配的权重。当前得到的权重为静态权重,为了改善实用性和动态性,提出属性权重的动态迭代学习方法,在原有方法的基础上通过梯度下降法实现信道属性权重调整,达到信道属性权重分配的目的。结果表明,所提方法的信道利用率可达到92.31%。可见所提方法分配结果公平、干扰少,整体性能优。