基于DSR协议的缓存路由选择与分组抢修算法

提出了一种在缓存路径信息时增加优先级属性值的方法,对一次路由发现过程中得到的多条路由的可靠性进行区分,并把这种方法扩展到整个DSR协议的路由存储机制中,使节点可以在发送数据分组和对路由请求进行回复时按照优先级选择最可靠的路由,从而提高了包传输率,减小了端到端时延.并在分组抢修过程中使用了一种新的分组抢修方法,提高了分组抢修的成功率.     

多跳无线网络中具有时间意识的视频流控制协议

为了在多跳无线网络中对实时视频流提供高效的端到端服务质量支持,提出了一种具有时间意识的视频流控制协议(TACP).首先在网络层增加了独立的TACP子层,采用跨层设计方法将各协议层的参数映射至该子层.在此基础上,源节点通告视频同步信息,使中间节点形成时间意识;中间节点通过分布式时延估计方法限制超时视频数据的转发.随后,为了对高优先级视频数据提供保护,研究了一种基于GOP的路径探测机制,并将其与视频流控制协议协同工作.利用仿真实验,对TACP视频通信性能进行分析和评价.结果表明:TACP能够显著改善实时视频流质量,包括可解码帧率、端到端时延和时延抖动等性能指标;该协议极大地提高了网络带宽利用率,并能够有效适应实时性需求的变化.     

一种基于优先级的DCF退避机制

针对当前IEEE 802.11 DCF(分布式协调功能)机制站点无优先级与有些站点需要实时性和高质量服务保证之间的矛盾,提出了一种兼顾优先级、吞吐量、时延的用于DCF的退避机制。该机制将优先级作为退避时隙选择的一个参考因素,将退避窗口分成数个无重叠、连续的子窗口,使不同优先级站点处于同阶退避时有不同的时隙选择范围,从而提升高优先级站点的吞吐量并降低其时延。该机制摒弃了很多复杂概念比IEEE 802.11e简单。采用二维马尔科夫链模型进行数学分析,并用NS2仿真工具加以验证,通过实验证明,采用该机制时,高优先级站点在吞吐量、时延上均能获得良好的服务质量保证。     

一种适用于实时多媒体业务的随机早期检测算法

针对随机早期检测算法(RED)可能连续丢弃同一数据流分组的问题,提出了一种适用于实时多媒体业务的主动队列管理算法.在网络未发生拥塞时,该算法以一定的概率丢弃到达的分组.在丢弃分组时要根据瞬时丢包率判断该数据流最近的分组丢弃情况,如果最近丢包率比较高则放弃丢弃,避免连续丢弃该数据流的分组,以保证多媒体应用的服务质量.在网络拥塞时,丢弃部分数据流的分组,避免了因拥塞造成的大部分多媒体应用同时中断.实验结果表明,不论网络是否拥塞,所提算法都能为实时多媒体应用提供较好的服务质量.     

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。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳间时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。 该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度,通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证 分组的端到端时延,还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态 信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度,由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具 有较高的资源利用率,较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳问时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度，通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证分组的端到端时延，还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度，由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具有较高的资源利用率，较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

一种改进的单速率三色标记器

提出了一种改进的单速率三色标记算法.该算法用两个上三角矩阵表示标记器之间的令牌借用关系,在某一个标记器对应的数据流(或者聚合流)空闲时,能够把多余的令牌按照一定的概率借用给需要令牌的数据流;在某个数据流繁忙时,若发现自己目前的令牌不足,就向原来借用自己令牌的数据流索还一定的令牌.该算法能在区分服务环境下对确保传输的分组丢弃优先级进行标记.仿真结果表明,相对于原来的单速率三色标记算法,该算法能够提供较高的吞吐量.     

一种抖动窗口自适应的航空通信MAC协议QoS机制

根据面向“时敏目标”打击的航空通信系统信息传输要求,提出了一种差分服务媒质接入控制协议。协议采用多信道随机接入机制,通过信道忙闲程度自适应地调整各优先级业务的发送时延抖动窗口的方法,为各优先级业务提供差分服务。在分组排队阶段,建立了 M／G／1／K 排队模型,得到了稳定状态下发送缓冲区队列长度的概率;在分组服务阶段,建立了突发时延抖动自适应模型,得到了分组的平均服务时间;在分组传播阶段,建立了突发碰撞模型,得到了分组成功传播概率;然后推导了该协议的平均时延、传输成功率和系统吞吐量等性能指标的理论表达式,并给出了最大抖动窗口的设置原则。仿真结果表明,协议大大提高了系统重负载情况下高优先级业务的实时性和可靠性,适用于区分业务优先级且对高优先级业务的实时性和可靠性要求很高的航空通信组网系统。     

适用于语音业务的MANET机会路由机制

传统路由机制需要在源和目的节点之间预先建立端到端路径,当链路质量较差时,频繁地建立路径会影响业务的服务质量。为支持实时语音业务,提出一种机会路由机制,该机制并不预先建立连接,而利用多个路由请求和路由应答消息建立转发列表,表中的节点利用与其他节点的相遇机会对数据包进行转发,并根据转发节点的优先级对转发数据包的数量进行限制。仿真结果表明:机会路由机制能够减小语音业务的端到端时延,提高分组投递率,可以在不稳定的信道为语音业务提供服务质量保证。     

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.     

基于G/G/1排队模型的802.11 DCF延迟分析

针对现有802.11 DCF分析模型在进行退避机制分析时不考虑周围节点状态的不足,提出了一种非饱和情况下IEEE 802.11 DCF协议的性能分析方法,推导出了以802.11 DCF为媒体访问控制(MAC)层协议的单跳无线网络中,MAC层的分组延迟及其抖动表达式,并分析了不同分组到达速率、节点数和退避窗口大小对MAC层分组冲突概率、延迟及其抖动的影响.仿真结果表明:MAC层的分组冲突概率、延迟及其抖动随着分组到达速率、节点数的增加而增加;以冲突概率的增加为代价,减小最小退避窗口可以减小MAC层的分组延迟及其抖动.     

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。     

一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议

针对现有IEEE 802.11协议在无线局域网多播应用中存在可靠性差、吞吐性能不佳等诸多缺陷,提出了一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议RAMPNC.该协议采用网络编码组传输模型发送多播数据,使多播接收节点通过对累积的编码帧进行解码操作恢复出所需的原始数据.此外,RAMPNC利用RTS/CTS 握手信号实现信道状态信息交换,并根据多播接收节点反馈的信道信噪比估值动态调整源端的物理层发送速率.通过使用NS-2模拟器评估RAMPNC协议性能,结果显示,该协议在多播吞吐量,平均帧传输延时和帧投递率等方面获得了比已有ELBP和ARSM协议更好的性能.     

IEEE 802.11n系统最优包长和聚合个数调节算法

为了在非理想信道和给定时延约束下提高IEEE 802.11n系统的吞吐量,推导了有传输差错条件下采用聚合后一次成功发送的平均数据量;将该数据量代入描述理想信道DCF系统的Markov模型的饱和吞吐量表达式,得到非理想信道下DCF系统的饱和吞吐量计算式;分析DCF机制下采用数据包聚合方案的平均时延及各退避阶的平均时延,将业务的时延约束转化为对平均时延的限制;在平均时延限制下,提出一种根据信道状态和所得计算式动态调节包长和聚合个数的算法,使系统的饱和吞吐量最大.仿真结果证实采用最优数据包长和聚合个数调节算法的系统饱和吞吐量明显高于用固定包长和聚合个数的方案.     

AM-RLC机制的数据帧有序延时分析

为了避免已有的确认模式无线链路控制(AM-RLC)机制研究中不可实现的每隔一个传输间隔报告传送状态的假设,该文采用迭代的方法分析了AM-RLC机制的数据帧有序延时。先求解数据帧的传送状态及概率,然后求解相应的延时概率。分析结果表明:数据帧的有序延时与信道误帧率近似成线性增长关系,并且随着确认帧间隔增大而增大。分析结果还给出了改进AM-RLC协议的启示,即通过缩短数据帧单程延时或者动态调整确认帧间隔可以提高AM-RLC协议的性能。     

QoS Support Polling Scheme for Multimedia Traffic in Wireless LAN MAC Protocol

Quality of service （QoS） support is a key attribute for multimedia traffic including video, voice, and data in wireless local area networks （LANs） but is limited in 802.11-based wireless LANs. A polling-based scheme called the point coordination function （PCF） was developed for 802.11 LANs to support the transmission of multimedia traffic. However, the PCF is not able to meet the desired practical traffic differentiation requirements for real-time data. This paper describes a QoS support polling scheme based on the IEEE 802.11 medium access control （MAC） protocol. The scheme uses a two-level polling mechanism with the QoS classes differentiated by two different access policies. Stations with higher priority traffic such as key or real-time data form the first level and can access the common channel through an exhaustive access policy. Other stations with lower priority traffic form the second level and can access the channel through a gated access policy. A system model based on imbedded Markov chain theory and a generation function were setup to explicitly analyze the mean information packet waiting time of the two-level polling scheme. Theoretical and simulation results show that the new scheme efficiently differentiates services to guarantee better QoS and system stability.     

基于自适应帧聚合机制的无线局域网吞吐量分析

在分析IEEE 802.11n中A-MSDU和A-MPDU两种MAC层帧聚合机制的基础上,针对MAC层帧聚合中子帧必须使用相同调制编码方式以及具有最大帧长限制的问题,引入物理层超帧,并采用自适应帧聚合机制来改善系统的吞吐量性能.推导了有扰信道下采用DCF接入机制时各类帧聚合以及帧分段方式在饱和状态的吞吐量,讨论了网络站...     

移动Internet中端到端QoS保证的准入及资源分配策略

目前对移动 Internet上服务质量 ( Qo S)的保证方法 ,大多没有考虑端到端 Qo S保证及准入与资源预留的结合 .文中提出了一种准入及资源预留策略 ,将应用服务分为三类 ,对其中两类服务同时考虑移动主机本地资源信息和移动范围内的资源信息 ,并改进资源预留协议 ( RSVP)来在相应 IP流路径上的所有网络节点进行准入控制和资源预留分配 ,从而达到移动 Internet上的端到端Qo S控制的目的 .仿真结果表明 ,该策略有效降低了服务的切换失败概率 ,保证了端到端 Qo S     

一种无线移动网络接入控制新算法

提出了一种基于实测的呼叫接入控制算法．该算法在为每个会话提供合适的服务质量等级的同时,确保切换呼叫的掉线率低于预定义的目标值,同时提高系统统计复用增益(系统允许接入呼叫连接数)．该算法根据切换呼叫掉线数目和掉线概率来预测下一时刻可能的切换掉线数,据此动态调整预留门限值．同时采用Hopfield神经网络在所有已接入连接和允许接入的新呼叫间自适应和公平地分配带宽资源．仿真结果表明,该算法可保证掉线概率在目标值范围内,同时可降低新呼叫阻塞率,从而提高了系统的统计复用增益．