无线传感器网络中一种基于功率控制的MAC协议

无线传感器网络中,跨层协议的设计已成为研究热点.通过提取网络层和物理层中的一些信息,可以改进MAC(介质访问控制)层协议的设计.针对已有的一些跨层协议进行综合并优化,通过提取网络层的路由信息和物理层的发射功率信息,改进了MAC层TDMA(时分多址)方式下的时隙分配算法.通过更合理的时隙分配以及对每个节点发射功率的控制,使得整个无线传感器网络的能耗降低,寿命延长.从仿真结果可以看出该MAC协议达到了应有的效果.     

一种基于跨层优化的低延迟无线传感器网络DE2协议

是无线传感器网络MAC协议中比较具有代表性的一种协议，针对S-MAC协议的周期性侦听和休眠机制造成网络中业务延迟较大的缺点，提出了一种基于跨层优化的低延迟无线传感器网络MAC协议(CAL-MAC)。CAL-MAC协议在S-MAC基础上，采用了具有跨层优化思想的自适应侦听机制$该自适应侦听机制中，节点根据路径信息来决定是否进行自适应侦听。通过数值分析,CAL-MAC在保证能量有效性的同时降低了延迟。     

空基移动自组网中基于TDMA的 令牌时隙MAC协议

为了较好地提高控制信息的利用效率,提出基于时分多址(TDMA)的令牌时隙媒介访问控制(MAC)协议. 该协议采用控制信道与数据信道分离的方法,在控制信道按照网络节点的标号(ID)顺序,动态拥有令牌时隙,及时交换节点信息参数及数据传输请求;在数据传输信道采用预约分配的时隙进行高速数据传输,避免了节点间的传输干扰. 同时采用空分复用TDMA模式,极大地提高了有限信道资源的利用率. 仿真结果表明,设计的MAC协议能够有效地提高网络的吞吐量,满足不同服务质量(QoS)和传输时延的要求.     

移动自组织网络中一种能量有效的跨层协议

提出了一种移动自组织网络中能量有效的跨层协议,将网络层的能量感知路由协议与MAC层的功率控制协议相结合,以提高节点的能量利用效率.在路由协议中根据节点剩余能量决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多的节点能够更快地接入路由,以使网络中的能量消耗更公平.在MAC层中实现功率控制,减少节点的实际能量消耗.仿真结果表明,在移动自组织网络中,该能量有效的跨层协议不但能延长网络的生存时间,减少端到端延迟,而且可以提高网络吞吐率.     

无线传感器网络倍增超周期多信道MAC协议设计

针对数据吞吐量较大,延迟要求较高的无线传感器网络(WSN)应用,提出了新颖的分簇扩展与调度方法,设计了一种倍增超周期多信道MAC(Medium Access Control)协议。该协议以TDMA(Time Division Multiple Access)机制为基本原理,结合可灵活配置的混合型信道访问机制,能够有效提高网络吞吐量和信道利用效率。利用OMnet++仿真软件模拟协议的运行,结果验证了本协议在提高网络吞吐量和降低传输延迟方面有优良的性能。     

异构无线传感器网络跨层MAC协议研究现状

在异构无线传感器网络(HWSN)中,节点异构性、链路异构性和网络协议异构性使得介质访问控制协议(简称MAC协议)的研究备受关注.为提升HWSN整体性能,跨层协议设计理论及方法应运而生.但目前关于HWSN跨层MAC协议的研究仍处于起步阶段,实际应用于HWSN的跨层MAC协议尚不成熟.针对当前HWSN中主要的跨层MAC协议进行了总结、分类和比较,并从信道访问策略和跨涉层次等方面选取了较典型的协议进行详细分析,旨在为HWSN跨层MAC协议的进一步研究提供参考,并为相关研究工作提供一定的借鉴.     

多跳无线网络中协作ARQ机制和协作MAC技术

在无线自组织网络中,协作分集技术不仅为物理层上提高系统抗衰落能力提供了有效手段,并且为网络跨层设计提供了有利的底层技术支持。协作通信技术与数据链路层上关键技术相结合,分别产生了协作自动请求重传(automatic repeat request,ARQ)机制和协作介质访问控制(medium access control, MAC)协议。本文讨论了传统MAC协议的现状,重点总结了在不同网络环境中以不同性能需求为目标的协作ARQ及协作MAC协议,并且给出了各种协议的基本规则和流程。     

采用时分多址的主动式高动态传感器路由协议

提出一种基于移动无线传感器网络(MWSN)的主动式高动态传感器路由(AHDSR)协议.通过简单的跳数度量,使数据朝移动环境中的汇聚节点路由时保持动态和鲁棒.AHDSR协议使用时分多址(TDMA)MAC层保持移动环境中梯度指标,同时,使用盲转发技术将信息以多途径的方式在网络中传递.运用OPNET建模模块进行仿真,并提供一种离散时间仿真器.仿真结果表明:与其他同类方法相比,提出的协议在数据包投递率、平均数据包时延、吞吐量和开销方面的表现更加适合多种移动网络场景.     

无线传感器网络初级初始化算法设计及仿真

针对网络初建无结构的特点，提出了基于共道干扰模型下的初级初始化算法．算法为每一个网络节点建立其邻居节点列表。确立簇头和从节点间的从属关系。并在此基础上，结合基于TDMA的MAC层协议，进一步为每一节点分配对应于TDMA不同时隙的不同颜色．仿真结果表明该算法具有较强的实用性．     

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.     

WFQ与WRR调度算法的性能分析与改进

不同类别的业务对时延及时延抖动的要求是不同的,为了满足不同业务的服务质量(QoS),选择一种合适的队列调度算法至关重要. 研究了分组长度对WRR及WFQ算法公平性以及时延性能的影响,并提出了一种基于分组长度及队列权重的改进型WRR算法——enhanced-WRR. 仿真结果表明,当分组长度相同时,WRR与WFQ的时延性能几乎一致;当分组长度不同时,WRR算法不能保证高优先级队列的时延要求,而E-WRR算法的时延性能逼近WFQ算法,能很好地保证高优先级队列的时延要求,并且极大降低了算法复杂度.      

稳定的随机早期检测方法

针对随机早期检测（RED: Random Early Detection）对网络时滞、参数设置敏感的问题,提出一种适用于时滞网络的稳定随机早期检测算法（TRED:Time-delay RED）。
引入史密斯预估器,以抑制网络时滞对网络性能的影响;采用瞬时队列长度替代平均队列长度作为拥塞指示,加快系统的响应能力;改进RED算法的丢包概率函数为非线性函数,同时自动调整系统参数,以适应网络环境变化。仿真结果表明,TRED算法能成功补偿网络延时,并在不同的时滞环境、不同程度的拥塞环境中保持稳定的队列长度,具有很强的环境适应性,从而保证了良好的网络性能。     

CDMA系统中LMMSE均衡器的时延参数对其性能的影响

介绍了码分多址CDMA系统中码片级线性最小均方误差均衡器。针对时延参数的优化选取对线性最小均方误差均衡器性能的影响进行仿真分析，并同传统rake接收机的性能相比较。结果表明：在均衡器长度与信道最大多径时延接近时，时延参数优化后的线性最小均方误差均衡器与同时延参数未经优化时相比性能有较大改善，而随着均衡器长度的增加，线性最小均方误差均衡器性能对时延参数选取的敏感性逐渐下降。     

均匀光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度、直流有效折射率的变化和调制深度对均匀光纤Bragg光栅群时延的影响,并重点分析它的慢光特性.结果表明:群时延的最大值随光栅长度、直流折射率的变化和调制深度的增大而不断增大,增大的幅度随参数的不同又有所不同,且得到140 ns的群时廷,而且光栅的群时延在光栅反射谱的下降沿随波长增加呈快速...     

TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延分析

研究TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延性能. 基于马尔科夫链和排队论模型,结合TETRA系统空中接口协议,分析了随机接入帧长和等待时间对随机接入时延的影响. 数值结果表明,大业务量下,接入帧长小或等待时间短而导致的信令重发冲突概率高是产生时延的最主要原因;小业务量下,接入帧长大或等待时间长而导致的信令重发等待时间长是产生时延的最主要原因. 通过优化参数得到了TETRA系统单个基站所能支持的最大用户数,为系统容量规划提供了依据.      

移动Ad Hoc网络中队列长度的多径源路由算法

为了充分利用Ad Hoc网络资源,降低拥塞程度,提出了一种基于队列长度的多径源路由算法。该算法通过探测移动节点队列长度,动态调整多条路径的流量,以减小端对端时延。仿真结果表明,该算法比单径传输算法和流量平均多径算法相比,时延和各节点的平均队列长度都明显减小。     

带宽优化的深空快速文件传输协议

针对目前深空文件传输协议可靠传输服务中存在的文件传输时延较长或带宽利用率较低的问题,利用CCSDS文件传输协议(CCSDS file delivery protocol,CFDP)在延迟NAK模式下(deferred NAK)的文件传输时延随协议数据单元(protocol data unit,PDU)长度减小而递减的函数关系,通过优化文件重传阶段的PDU长度,实现高带宽利用率下的文件快速传输. 理论分析和仿真结果表明,在典型的地球-火星通信场景下,本文提出的文件传输协议与CFDP协议相比可以以小于1%的通信带宽为代价缩短文件传输时延约12%,与RSFDP协议相比可以在文件传输时延增加约15%的条件下将通信带宽降低约3%.      

混沌系统延迟时间确定的符号化方法研究

采用等概率符号分析方法估算混沌系统的互信息,按互信息极小规则确定混沌系统中的最佳延迟时间,分析了在等概率符号化过程中,短序列长度L对符号序列的影响.指出:如果L太小,导致符号序列丢失了一些确定性信息;如果L太大,数据的相关性变差,从而影响最佳延迟时间的确定.通过对Lorenz系统和脑电信号的仿真实验得到的结果表明:短序列长度L影响着最佳延迟时间的确定,且不同系统对于L变化,其延迟时间变化敏感程度不同.     

Lesile型时滞捕食系统的Hopf分支

研究了自治的Lesile型具有时滞的2种群捕食系统正平衡点的稳定性,得到了稳定性对时滞长度的限制程度,讨论了该系统的Hopf分支现象,最后给出了一个例子进行验证。     

一种基于时延约束的光网络共享通路保护机制

针对实时业务在光网络上的低时延和生存性要求,提出了一种基于时延约束的光网络共享通路保护机制.考虑到低时延要求,该机制将节点的负载和波长转换情况作为处理时延的影响因素,将链路的长度作为传播时延的影响因素,为实时业务请求设计了工作路由算法,并基于波长转换对时延的影响设计了相应的波长分配方案以减少波长转换次数.在生存性方面,基于共享通路保护机制和低时延要求设计了保护路由算法及相应的波长分配方案.仿真表明,该机制是可行和有效的.