IEEE 802.16 Mesh网络中跨层带宽分配算法

IEEE 802.16标准提供了高速率、低成本、扩展性好的接入网技术。为了提高网络吞吐量和降低端到端时延,结合IEEE 802.16 Mesh模式下控制子帧的特点,基于跨层设计思想提出一种动态带宽分配算法。该方法既考虑了节点自身的负荷情况也考虑了链路质量,通过动态调整传输等待时间来缓解网络拥塞,提高资源利用率。仿真结果表明,该方法有效提高了吞吐量、降低了端到端时延。     

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.     

基于UPnP智能传感器网络接口与优选服务设计

实现智能传感器网络接口即插即用是现代传感技术发展迫切需要。基于通用即插即用协议UPnP(Universal Plug and Play)和IEEE 1451系列标准,建立了智能传感器网络接口即插即用系统,设计一种IEEE 1451/UPnP网桥,解决两种协议在消息格式、自标识描述、设备发现方面的差异,采用基于信息公理的UPnP设备优选与传感服务发现方法,将参数信息量计算分布在满足服务要求的网络适配器NCAP(Network Capable Application Processor)。实验表明该方法减少了网络接口数据流量开销,使UPnP设备服务效率得到有效提高。     

基于ETPC的802.11 MAC层自适应节能传输机制

在传统的802.11与802.11e下,BSS中MAC传输路径只能是AP转发或经AP协调下的DLS方式,在能量敏感场景下,将导致无谓功耗.提出了一种基于增强型传输功率控制协议(ETPC)的自适应切换节能传输机制,该机制通过ETPC的动态链路测量进行实时切换决策,并根据所选传输路径实施精确功控.所提出之ETPC基于802.11h的TPC,TPC因未考虑节点移动性影响,特别是突发性阴影衰落情况而致使其测量与控制精度不稳定.ETPC中,提出了双向瞬态测量法以克服此缺陷,使测控精度和实时性都得到良好改善.试验与仿真表明,本协议与机制在不影响吞吐量的情况下,可有效减少节点能耗.     

IEEE 802.11 WLAN多业务综合传输性能分析

研究了IEEE802．11标准中的多址接入协议(MAC)在数据、语音业务综合传输情况下的性能。数据业务由分布协调功能(DCF)传送,语音业务由点协调功能(PCF)传送。通过仿真,评估了协议参数对网络通过量和平均MAC协议数据单元(MPDU)时延的影响。确定在一定数据通过量前提下IEEE802．11能支持的最大语音用户个数。特别地,语音业务对时延抖动敏感,指出了影响其抖动性能的主要因素。数值结果表明,合理选择参数对性能至关重要,IEEE802．11性能必须在语音站点数量和数据业务通过量之间进行折衷。最后。通过理论推导验证了仿真结果的正确性。     

无线传感器网络链路质量测量问题研究

对影响无线传感器网络链路质量的几个因素进行分析,根据分析结果,在IEEE 802.15.4协议标准基础上,对MAC层帧格式、数据传输机制等做出相应修改,进而设计出一种用于测量无线传感器网络链路质量的方法.该方法避免了由于帧长度不同而带来的影响,使传感器节点能够更好地对通信链路进行数据采集.最后,分别运用IEEE 802.15.4与修改后的方法进行实际测量,对所测得的数据进行了分析、比较和评价.     

基于功率控制的IEEE 802.15.4算法在无线传感器网络中的应用

高效节能是大规模无线传感器网络首要关注的问题，IEEE 802．15．4标准因其低速率低成本低功耗高质量，被认为是无线传感器网络和无线个域网的理想实现技术。研究出将功率控制机制引入到该标准中可以进一步节约能耗：功率控制可以从直接的降低发送能量和间接的减少碰撞两个角度节约能耗，是一种有效的节能机制。仿真实验表明，引入功率控制后在较高超帧阶下可以节约能耗达50％左右。     

认知无线传感器网络中基于网络特性的单天线媒体接入控制协议

提出了一种基于网络特性的单天线媒体接入控制(STNC-MAC)协议用于认知无线传感器网络.该协议能使作为次用户的无线传感器节点有效地对主用户使用信道进行机会接入.STNC-MAC充分考虑了主用户和次用户的网络特性,通过定义数据传输单元和最大信道占用时间,设计出适用于STNC-MAC的数据传输方案和可用信道列表管理机制,克服多信道隐藏终端问题和“盲”状态问题;同时,在不对主用户造成严重干扰的情况下,实现了不同主用户信道利用率的数据信道支持不同长度数据包传输的功能.NS2仿真结果表明,STNC-MAC在吞吐量和平均时延方面比STDCA MAC和原始的IEEE 802.11 MAC更好地提高了网络性能.     

一种基于竞争的无线传感器网络低延迟MAC协议

SMAC协议周期性侦听和休眠的低占空比机制大大地降低了无线传感器网络的能耗,但却是以牺牲延迟和吞吐量为代价的。针对SMAC协议虚拟簇间调度不一致而导致的休眠延迟问题,提出并设计了一种低延迟协议LDSMAC,该协议采用全局同步机制使整个网络内的所有节点形成统一调度,保证了全网内的所有节点在相同时间激活,从而解决了数据传输中的转发停顿问题。仿真结果表明,相比于SMAC协议,LDSMAC协议在能耗略有增加的情况下,大大地降低了传输延迟,提高了网络吞吐量。     

基于ETPC的802.11 MAC层自适应节能传输机制

在传统的802.11与802.11e下,BSS中MAC传输路径只能是AP转发或经AP协调下的DLS方式,在能量敏感场景下,将导致无谓功耗。本文提出了一种基于增强型传输功率控制协议（ETPC）的自适应切换节能传输机制,该机制通过ETPC的动态链路测量进行实时切换决策,并根据所选传输路径实施精确功控。本文所提出之ETPC基于802.11h的TPC,TPC因未考虑节点移动性影响特别是突发性阴影衰落情况而致使其测量与控制精度不稳定,ETPC中,提出了双向瞬态测量法以克服此缺陷,使测控精度和实时性都得到良好改善。试验与仿真表明,本协议与机制在不影响吞吐量的情况下,可有效减少节点能耗。     

Impacts of feedback delay and estimation error on secrecy performance of MISO single eavesdropper cognitive radio networks

Due to the broadcast nature of wireless transmission medium,security threats may hinder propagation of cognitive radio systems for commercial and military data application. This paper sets a channel error analytical framework and studies the joint impact of estimation errors and feedback delay on secrecy performance in cognitive radio networks. Under the assumption that system applies beamforming and jamming scheme,a multi-antenna cognitive base station( CBS) sends confidential signals to a secondary user( SU) in the presence of M primary users( PUs) and an eavesdropper. Assuming only imperfect channel state information( CSI) about the receivers is available,secrecy rate,outage probability,secrecy throughput are deduced to obtain a closed-form expression. It is shown that while the transmit power increases,secrecy throughput would reach to a constant. Simulation results show that feedback delay adversely impacts on secrecy rate,connection outage probability and secrecy throughput,while estimation error causes more impact on secrecy outage probability. Furthermore,the secrecy rate could increase progressively with the transmit power only if there exists no feedback delay.     

最新WLAN协议IEEE802．11g物理层性能分析

新制定的IEEE802．11g协议标准是最有发展潜力的无线局域网标准。在全面介绍了IEEE802.11g物理层的各项参数后，分析了IEEE802．11g系统性能和吞吐量性能，并给出了相应的系统性能仿真结果，其结论对今后的IEEE802．11g系统的深入研究具有重要参考作用。     

基于TEDS的分布式电学信号测量控制系统设计

基于电子数据表格、CAN总线和Modbus通讯协议设计了一种分布式电学信号测量控制系统。该测控系统由上位机、从节点、总线构成。上位机是测控系统的主节点,实现从节点的管理、测量结果显示以及与用户的交互。从节点采用模块化设计,包括信号处理电路、TEDS信息存储单元、总线通讯接口电路、电源管理电路和AVR单片机,实现了多种电学信号转换和测量、执行器的控制以及与上位机的通讯。TEDS信息存储单元按照IEEE 1451标准规定的方式描述了节点的详细信息、校正模型等核心参数,并可通过标准指令被上位机读取。借助TEDS技术,系统中的从节点支持即插即用,自动识别。目前该测控系统已成功应用于大功率逆变电源设备中,运行稳定可靠。     

WPAN应用环境下IEEE 802.11b最优包长

为了提高WPAN应用环境下IEEE 802.11b的吞吐量,首先分析IEEE 802.11b DCF协议应用时的数据包传输时序,得到IEEE 802.11b系统的吞吐量性能与包长及包错误概率的关系,然后对WPAN干扰网络存在时包错误概率与PLCP服务数据单元(PSDU, PLCP service data unit)值之间的关系进行建模.在理论上证明了在一定的WPAN干扰强度下,IEEE 802.11b系统存在一个最佳的数据包长度,可以使得系统的吞吐量最大.在此基础上提出了WPAN干扰网络存在时的自适应包长方案.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高网络吞吐量.     

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.     

基于ALOHA多址协议的水声传感器网络仿真研究

在水声信道长时延扩展、强多径干扰、强烈随机时-空-频变等恶劣传输条件下设计水声传感器网络多址协议是一项挑战性极大的任务.本文对ALOHA多址协议下水声传感器网络的性能进行仿真研究,首先利用网络仿真软件Opnet建立了ALOHA水声传感器网络模型,并分析了节点数目、数据包产生的平均间隔、数据包帧长等网络参数对网络性能的影响.仿真实验结果表明:根据负载、节点数等网络参数对数据包帧长进行适当设置,将可优化ALOHA网络的吞吐性能.     

带睡眠机制的IEEE 802.15.4 MAC协议性能分析

针对IEEE 802.15.4中的周期性睡眠机制,提出了一种IEEE 802.15.4 MAC协议实时应用中完全基于时隙分析的精确建模方法.该方法把IEEE 802.15.4的睡眠机制以及载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)机制同时纳入考虑,将整个超帧以退避时隙为单位进行划分.通过对2个机制精确到时隙的建模,分析了网络负载以及占空比特别是睡眠机制对能耗、吞吐量及平均服务延迟等网络性能的影响.NS-2仿真结果表明,该模型可准确预测实时应用中IEEE 802.15.4网络性能,且在相同数据率条件下占空比适当的睡眠机制可使得能量消耗以及网络吞吐量达到最优值.     

最新WLAN协议IEEE802.11g物理层性能分析

新制定的IEEE802.11g协议标准是最有发展潜力的无线局域网标准.在全面介绍了IEEE802.11g物理层的各项参数后,分析了IEEE802.11g系统性能和吞吐量性能,并给出了相应的系统性能仿真结果,其结论对今后的IEEE802.11g系统的深入研究具有重要参考作用.     

移动sink传感网低时延数据收集方法

提出一种基于环形线路的低时延数据收集（LDCR）方法,使sink节点沿环形路线移动,减少部分数据分组等待传输的时间,并在sink节点到达停留点时立即发送HELLO消息,使其通信范围内的传感器节点及时发送数据分组.性能分析结果表明：与现有的sink节点使用往复路线的数据收集方法相比,提出的LDCR方法在数据分组平均端到端时延、吞吐量、分组传送成功率和存储空间占用等方面的性能得到整体提升.     

软件无线电硬件体系结构研究

软件无线电具有开放性、标准化、模块化和高度可编程的特点,被认为是继模拟通信技术、数字通信技术之后的第三代无线通信技术.在了解传统无线电体系结构的基础上,首先简单介绍了软件无线电体系结构的演化过程：数字无线电、软件定义无线电、理想软件无线电以及虚拟无线电.然后,详细总结了目前软件无线电硬件体系结构的两种常用实现--流水线式、总线式结构的特点.最后,引入目前研究的新方向--交换式及基于工作站簇的结构.