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％．     

单发多收无线窃听信道中的自适应保密速率传输方案

针对无线通信中基于保密中断的物理层安全问题,提出了一种单发多收(SIMO)窃听信道下使用保密中断概率约束的自适应保密速率方案。利用信道估计与信道的衰落特性分别获得发射端到合法接收端信道(主信道)的信道状态信息(CSI)与发射端到窃听者信道(窃听信道)的统计CSI。在发射端已知主信道CSI而未知窃听信道CSI的情况下,根据主信道CSI和窃听信道CSI的概率密度函数对保密传输速率进行自适应调整,并根据保密中断的定义确定发射门限,然后在满足保密中断概率约束的条件下实现保密吞吐量的最大化。在准静态瑞利衰减信道条件下进行了仿真验证,结果表明:与以往的SISO系统方法相比,在保密中断概率低于0.1、合法接收端天线数不少于窃听端时,系统的保密吞吐量可提高1倍以上;即使合法接收端的天线数少于窃听端,只要合法接收端的天线数足够多,SIMO系统的保密吞吐量仍能优于SISO系统。     

离散MIMO衰落信道容量的研究

 研究了发送端未知、接收端已知信道信息条件下,离散调制信号输入时MIMO衰落信道容量。提出了一种有效的信道容量估计方法,仿真结果表明,该估计方法降低计算的复杂度同时获得了很好的近似结果。通过该估计方法比较了接收天线不同时,PSK输入与高斯输入时的信道容量。低信噪比时,PSK输入可获得与高斯输入相同的传输速率,而且在天线数一定的情况下,应尽量增加接收端天线数来增加系统传输速率。     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

一种基于RBAR的协作MAC协议

协作通信技术的应用给无线网络媒体接入控制(media access control,MAC)协议设计带来新的挑战。针对该协作通信技术的特点,文章在RBAR速率自适应协议的基础上,提出一种支持协作通信技术的MAC协议Coop-RBAR。Coop-RBAR协议根据发送端、协作节点和接收端之间的瞬时信道状态来决定数据传输方式和传输速率;基于系统能达到的最大吞吐量和邀请帧退避算法,选择最优的协作节点参与数据传输。仿真结果表明,Coop-RBAR协议能够有效地提高网络性能,可获得比RBAR协议更高的吞吐量和更小的传输时延。     

采用导频符号的短波宽带OFDM系统的同步算法

为了研究宽带短波信道上OFDM系统的同步算法,针对短波信道分析了已有同步算法在低信噪比条件下的不足,提出了一种采用PN序列调制导频符号的同步方案.在接收端,接收数据经过FFT后,利用PN序列优异的相关特性,实现了低信噪比条件下的时间和频率同步.仿真结果表明,该算法在恶劣的短波信道上具有良好的性能.     

高速无线传输技术正交频分复用(OFDM)

1无线传输环境 无线信道(特别是陆地移动信道),由于地面情况的复杂性,发射的信号往往是经过多条路径到达接收端,即产生多径效应,从而造成接收信号相互重叠,产生信号符号间相互干扰,致使接收端判断错误,严重影响信号传输质量,这种特征为信道的时间弥散性.特别是当信号的传输速率较高时更是如此.这是因为当信号的周期很短,而信号传输速率又非常高时,在接收端信号符号重叠的程度将进一步加深,从而信号的干扰就更加严重.从另一角度看,当信号符号的传输速率较高时,信号带宽较宽,当信号带宽接近和超过信道相干带宽时,信道的时间弥散性将对接收信号造成频率选择性衰落[1].如果没有有效的克服时间弥散性或者说多径效应的方法,为了保证正确的数据传输,必须对信号的传输速率加以限制.可以说时间弥散是无线信道传输速率受限的主要原因之一.多径效应造成频率选择性衰落引起码间干扰,使得接收端正确解调困难.严重时,单靠增加发射功率提高接收端的信噪比并不能降低误码率,而OFDM(正交频分复用)技术是目前进行无线高速数据传输时克服多径效应的最有效的方法.     

基于带宽与往返时间联合预测的多路径并行传输性能优化算法

在流控传输协议( stream control transmission protocol, SCTP)中,多路径并行传输利用多家乡特性实现数据在关联的多条端到端路径中的并行传输。然而,受不同路径性能差异的影响,多路径并行传输将带来接收端的数据乱序。为了减轻数据乱序的程度并提高网络吞吐量性能,需要尽可能准确地估计每条路径的实时带宽与往返时间( round trip time, RTT)。本文利用扩展矢量卡尔曼滤波对多路径并行传输中每条路径的可用带宽与往返时间进行联合预测,同时提出了一种综合考虑发送端未经接收端确认的数据的路径选择算法。仿真结果表明,通过实时准确地预测可用带宽和往返时间,路径选择算法能够减轻接收端数据乱序的程度。对于带宽敏感的多路径应用场景而言,该算法的收敛速度比Kalman-CMT算法更快,对网络吞吐量性能也有一定程度地提高；对时延和带宽都敏感的多路径应用场景来说,算法在收敛速度与吞吐量两方面优势明显。     

一种无线Mesh网络多播信道分配算法的研究

在无线Mesh网络中,多播是一种非常重要的技术,它要求在有限的带宽内提高网络吞吐量.在信道分配时最小化多播树的干扰可以提高网络吞吐量.本文提出一种多信道多播信道分配算法,该算法以链路上的数据流为指标来表征干扰度,考虑相同信道及相邻信道的干扰,通过减少干扰来提高无线Mesh网络的吞吐量.仿真结果表明,该算法可以达到更佳的网络吞吐量.     

一种适用于单信道全双工通信的PCF协议

针对单信道全双工WLAN系统,在传统半双工点协调功能(PCF)的基础上,提出一种单信道全双工PCF协议,该协议具有自适应单/双向传输、高效询、低功耗等优点;采用M/G/1休假队列模型分析了该协议的时延和吞吐量等性能.性能分析和仿真结果表明:全双工PCF的性能较传统半双工PCF有较大提升;在信噪比和包到达率相等的情况下,时延特性较半双工PCF提升60%以上,吞吐量性能较半双工PCF提升近60%.因此,所提单信道全双工PCF协议更适合用于高速率、大数据量,且对时延敏感的环境.     

链路自适应技术在IEEE 802.16系统中的应用

针对IEEE 802.16系统提出了一种链路自适应方案,该方案属于自适应调制与编码方案。对于信道条件好的用户,采用高效前向纠错编码FEC(forw ard error code)方案和高阶调制方式,以提高传输效率;对于信道衰落或干扰严重的用户,分配抗噪声性能好的FEC和低阶调制方式,以保证数据的可靠传输。仿真结果表明:无论在高信噪比还是在低信噪比条件下,自适应算法均比单一的编码调制方案吞吐量有明显的提升。在高信噪比条件下,采用自适应方案后系统吞吐量比固定16 QAM调制与RS和卷积码编码的方案提高了一倍多,且误块率低于1-0 2。因此,该自适应方案在保证一定的通信可靠性的前提下,能够更有效地利用频谱资源和提高系统吞吐量。     

重传确认延迟--一种改进无线传输控制协议性能的链路层重传方案

基于无线网络中的传输控制协议(TCP)，提出一种新的链路层自动请求重传(ARQ)方案——重传确认延迟，ARQ能对无线链路差错进行恢复。当接收端检测到分组丢失时，对确认帧延迟一段时间，仿真结果表明，在保证无线TCP吞吐量的同时，新算法所需的确认帧数目显著减少。     

VANET中基于合作式的ADHOC MAC协议

由于车载网VANETs(Vehicular Ad hoc Networks)在道路安全、车流量管理和娱乐应用具有广阔的前景,VANETs的数据传输技术成为研究的焦点。然而,VANETs的拓扑动态变化、车辆快速移动加速了车间通信链路的断裂,降低了链路的可靠性。为此,提出合作式通信机制以提高通信链路的可靠性,并缓解因车辆移动引起的无线道路的恶化。基于ADHOC MAC 方案,提出合作式的ADHOC MAC方案 ,记为CAH-MAC。在CAH-MAC中,一旦发现数据包未能成功传输到目的节点,邻居节点使用未占用的时隙提供合作模式重传数据。通过理论分析,得出合作模式的概率。理论分析和仿真表明,CAH-MAC提高了成功传输数据包的概率,提升了系统吞吐量。     

CDPD系统数据传输性能分析

蜂窝数字分组数据（ＣＤＰＤ）是利用现有的模拟蜂窝电话网来传输数据的一种新技术,它有两种信道分配方案,固定信道方案和跳频方案。立足于ＭＡＣ（ 媒质接入控制） 层,通过仿真和计算,对ＭＤＢＳ（ 移动数据基站） 和ＭＥＳ（ 移动终端系统） 之间的数据传输性能进行了分析,得到了数据吞吐量、平均时延以及由于传输数据而引起的话务量损失值     

一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议

在无线自组织网数据链路层中,采用传统的功率控制机制会引起不同发射功率节点间的分组冲突。为了减少这种冲突和提高网络性能,提出了一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议。通过引入交互发射功率等级信息和目的节点发送两次CTS帧的方法来缓解隐藏终端问题。网络仿真表明,在静止网络中CTPL协议与802.11 DCF协议相比可有效提高网络吞吐率,并减少部分能量消耗。通过仿真分析可知,该协议在无线自组织网络静止场景中可提高吞吐率,降低传输时延以及延长网络使用寿命。     

基于跨层协同的MANET网络拥塞控制算法仿真研究

移动自组织网络MANET因大量数据包发送、节点信道同步适应和动态无线拓扑变化等原因,易发生传输拥塞.传统拥塞控制的主动式队列管理算法,如拥塞随机早期检测算法(Random Early Detection,RED),根据缓存占用情况监测和判断拥塞,无法适应MANET网络MAC层信道监控发送的特点.针对这一问题,基于链路层MAC802.11的RTS/CTS重传机制,结合网络层缓存占用情况检测网络拥塞,提出IRED(ImprovedRED)算法,该算法通过跨层协同的机制实现拥塞控制.最后,通过NS2网络仿真工具验证IRED算法的性能.实验结果表明,IRED较传统算法在吞吐率、延时和传输抖动等性能上都有显著提高.     

新型多用户MIMO-OFDM 跨层资源分配算法

为解决多用户MIMO-OFDM( Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 下行链路系统中由于分层设计信息不完整造成的资源分配不合理的问题,提出了一种基于最低速率约束的跨层资源分配算法。该算法综合考虑不同用户服务质量要求、媒体接入控制层队列情况和物理层信道状态信息,在满足总功率限制和用户最低速率约束的条件下,以系统吞吐量最大化为目标,进行物理层子载波和功率的联合分配。仿真结果表明,该算法不仅能满足不同用户的服务质量要求,而且能达到较高的系统吞吐量。     

反馈时延对短波跨层通信吞吐率影响

为实现和提高短波通信中跨层设计的性能,针对短波跨层通信系统中反馈延时不能忽略的问题,研究了反馈延时对系统吞吐率所产生的影响。首先研究不同系统中反馈延时由于增大总的传输时间,带来吞吐率的下降,认为固定发送时间比固定数据帧结构具有更大的系统吞吐率性能。其次分析反馈延时对接收端信噪比估计的有效性影响,带来传输模式选择上的误差,影响系统的吞吐率性能。最后分析得到在反馈信噪比情况下,根据反馈信噪比误比特性能计算的信噪比判决区间与根据理想信噪比误比特率性能计算的信噪比区间相比,会带来系统吞吐率的提升。     

基于MAC层协议的自适应退避算法

针对二进制指数退避算法传输时延较高、 信道利用率和吞吐量较低等问题, 提出一种基于MAC层协议的自适应退避算法. 先对比系统延迟中值及数据包传输时间, 得出退避因子的大小, 从而使退避窗口据此动态变化, 再由得到的最大退避时隙数建立多冲突以太网通信网络模型. 仿真实验结果表明, 该算法相比于二进制指数退避算法在多冲突以太网场景中, 传输时延较低, 吞吐量和信道利用率均较高, 从而提高了传输实时性.     

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.