Ad hoc网络信道接入技术研究

Ad hoc网络是一种特殊的对等式网络,传统的基于固定的或有中心的网络的协议不能满足Ad hoc网络的需要,首先研究了Ad hoc网络信道接入要考虑的隐终端问题和暴露终端问题,并给出了一种可能的双信道解决方案,在分析了现有的两种退避算法后,提出使用退避计数器广播加信道争用估计技术的来消除不公平现象,在这些结果的基础上,提出了一种新的信道接入协议。     

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。     

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.     

无线多跳网络中802.11 DCF广播信道接入性能分析

分析了采用网络编码和机会路由方法的无线多跳网络中存在的信道接入问题,建模描述了802.11 DCF广播信道接入过程,并对影响无线多跳网络的吞吐率、延迟、信道资源分配等性能指标的因素进行了定量分析.利用M/M/1/K队列和离散时间的二维Markov链,建模描述具有相异报文到达速率的多个节点竞争信道时各个节点上的报文到达、排队、信道接入和发送过程.通过求解该模型,得到各节点的实际发送速率、报文平均服务时间和系统总吞吐率等指标的计算公式.将模型计算结果和基于NS-2网络模拟平台得到的实验结果进行对比.结果表明,该模型能够有效地预测各种传输负载组合情况下的报文平均服务时间和信道资源分配的公平性等网络性能指标.     

分层M2M网络中分簇节点MAC优化研究

在高密度节点分布的分层结构M2M(Machine-to-Machine)网络中,同层簇头间和终端节点一般采用随机机制竞争信道,簇头或终端节点竞争信道机会相近,特别是簇头数据量较大就可能存在延时较大或丢包.为了减小簇头的延时和丢包率,提出了一种BT-MAC算法,在终端节点和簇头间竞争信道时,根据节点需发送数据量反比设定节点退避时间,因此簇头传输的数据量越大,算法设定的平均退避时间就越小,相当于簇头发送的优先级越高,从而减少碰撞,提高簇头接入信道的概率.仿真结果表明,对比常见的DMAC协议和SMAC协议,BT-MAC算法能提高簇头接入信道概率达到较小的平均延迟,同时也能减少节点的平均能量消耗.     

基于优先级接入机制的WLAN性能优化研究

针对目前WLAN中各种不同业务的不断增多，而不同的业务要求等级也不同的问题，采用将WLAN中不同无线终端设置不同优先级业务的方法，分别对不同的关键参数AIFS和TXOP进行优化。使业务要求较高的无线终端优先接入信道传输数据包，使高优先级的终端获得更高的网络性能。仿真结果表明，该优先级访问机制可以在语音和视频等要求较高的业务情况下，使高优先级业务的无线终端更早的接入信道，有较小的时延和更高的网络性能。     

MIPv 6网络中基于平衡机制的最佳路由器广播周期

在介绍MIPv6(移动IPv6)网络及其特点的基础上，分析了移动终端在链路层(L2层)和网络层(L3层)切换的性能．新的MIPv6草案引入了L2层切换触发机制，使得L2、L3层切换可以同时进行，减少了移动终端在不同子网或系统间切换时的时延．在基于无线链路效率和切换丢包率平衡考虑的基础上，研究了外部接入路由器广播周期对切换性能的影响，求得理论最佳的接入路由器广播周期，确保高的无线链路效率和业务服务质量．仿真比较了移动IPv6中路由器广播周期对不同切换方式切换性能的影响。表明基于最佳路由器广播周期的快速切换机制能降低网络负荷，提高业务服务质量．     

基于优先级接入机制的WLAN性能优化研究

针对目前WLAN中各种不同业务的不断增多,而不同的业务要求等级也不同的问题,采用将WLAN中不同无线终端设置不同优先级业务的方法,分别对不同的关键参数AIFS和TXOP进行优化.使业务要求较高的无线终端优先接入信道传输数据包,使高优先级的终端获得更高的网络性能.仿真结果表明,该优先级访问机制可以在语音和视频等要求较高的业务情况下,使高优先级业务的无线终端更早的接入信道,有较小的时延和更高的网络性能.     

一体化网络中可证明安全的三方认证协议

为了有效地保证终端、接入交换路由器和认证中心的安全,本文提出了一体化网络中可证明安全的三方认证协议.该协议实现了终端和认证中心之间及接入交换路由器和认证中心之间的相互认证,不仅可以有效防止非授权终端接入网络,还可以防止伪造的认证中心和接入交换路由器对终端的欺骗.在BR扩展模型下,可证明该协议是安全的.通过性能分析得出,协议具有很高的效率.     

蜂群自组网双信道频率分集多址接入协议

提出了一种适于大规模蜂群自组网的双信道频率分集媒质接入控制(DCFD-MAC)协议。信道预约与数据分组传输分别在控制信道(CCH)与业务信道(DCH)进行,避免信道预约与数据传输碰撞,提高信道接入效率。同时,在信道预约过程中完成频道占用信息交互,网络节点自适应选择数据传输频道,实现数据频率分集并发传输,解决了网络隐藏终端与暴露终端问题,提升网络性能。最后,对该协议性能进行了仿真。仿真结果表明,该协议与传统MAC协议相比多址性能明显改善。     

Non-cooperative game for network access selection in heterogeneous integrated networks

The integration of different heterogeneous access networks is one of the remarkable characteristics of the next generation network,in which users with multi-network interface terminals can independently select access network to obtain the most desired service.A kind of unified quantification model of non-monotone quality of service （QoS） and a model of non-cooperative game between users and networks are proposed for heterogeneous network access selection.An optimal network pricing mechanism could be formulated by using a novel strategy which is used in this non-cooperative game model to balance the interests of both the users and the networks.This access network selection mechanism could select the most suitable network for users,and it also could provide the basis when formulating QoS standards in heterogeneous integrated networks.The simulation results show that this network selection decision-making algorithm can meet the users＇ demand for different levels service in different scenes and it can also avoid network congestion caused by unbalanced load.     

异构家庭网络中基于环境感知的流媒体自适应分发系统

随着无线网络与智能终端的普及,移动流媒体业务量正在逐级攀升。在异构家庭网络中,有线网络的带宽变化、抖动和丢包,无线网络的带宽变化以及多种样式的用户终端,都对可靠QoS保证的流媒体分发带来了很大程度的挑战。在充分考虑上述可能影响流媒体分发的因素后,文章提出了一种基于环境感知的流媒体自适应分发系统,实现了有线网络感知,无线网络感知,终端感知以及策略分析模块,分别感知有线无线网络参数和终端参数,并对现有的流媒体QoS模型进行了优化,最终实现系统基于环境变化的流媒体自适应分发。在论文的测试阶段,笔者设计了12种测试环境分别对系统各个模块和整体性能进行了测试。通过测试结果可知,文章提出的系统可以根据不断变化的用户环境(网络参数和终端性能等)来动态调整服务策略,为用户提供可靠QoS保证的流媒体分发服务。     

一种适用于 5G 融合网络的接入选择算法

提出一种适用于5 G融合网络的接入选择算法：灰色层次分析法（grey analytic hierarchy process,GAHP）。该算法基于层次分析法的思想,结合网络性能和用户体验类指标选出QoS参数,对其进行分类处理;运用模糊理论将用户偏好转化为定量参数,结合灰色关联法对 QoS 参数进行筛选,并对候选网络进行排序选择。仿真表明, GAHP在负载均衡方面优于传统算法,可以更加快速准确地选择最优网络,提高用户满意度。     

异构网络中基于马尔可夫过程的区分业务无线资源管理研究

文中提出了一种基于UTMS蜂窝网络和WLAN异构网络的协同无线资源管理算法.该算法的关键参数包括业务类型、用户终端移动性和位置信息等,协同地利用异构网络中的资源,并同时能保证业务的QoS和业务成本的最小化.通过马尔可夫模型分析了算法的有效性.仿真结果表明,在不同的移动性和网络负荷条件下,文中算法能够明显降低不必要的垂直切换到达率,提供稳定的通信,并有效地提高了系统吞吐量.     

基于CREAM和不确定推理的人因可靠性分析方法

提出了一种基于认知可靠性与失误分析方法（CREAM）和不确定性推理的适用于海洋工程的人因可靠性分析方法．首先根据海洋工程的作业环境特点,对共同绩效条件（CPC）进行了修正．之后为解决CREAM本身固有的不确定性,利用模糊数学原理实现CPC评价的模糊化,再基于CREAM的分析流程建立91叶斯网络,完成由CPC得到控制模式的推理过程,并证明贝叶斯网络的建模效率要高于模糊模型．由贝叶斯网络输出控制模式的隶属度,再通过去模糊化的方式计算得到人误概率．最后,针对某平台的实例分析结果证明该方法能够提高计算的精度．     

基于接收信号强度预测的自适应垂直切换算法

城市部署的超密集异构无线网络中车辆终端的运动状态和业务类型差异巨大,针对不同运动状态和业务类型的终端并发接入导致的频繁切换和拥塞问题,提出一种基于接收信号强度预测的自适应垂直切换算法。在切换触发阶段使用长短时记忆神经网络预测接收信号强度,在信道链路质量恶化之前提前触发切换,在网络选择阶段综合考虑网络参数以及终端在不同运动状态和业务类型下的接入偏好,并选出综合效益值最高的网络作为切换目标网络。仿真结果表明,该算法能更好地适应终端运动状态和业务类型的变化,能降低不必要的切换次数和网络拥塞度。     

基于QoS的分级选择策略

讨论了QoS组成要素，提出了一种基于QoS的分级顺序服务策略．该策略是在服务质量保证协议（QoSGP）的基础上，将用户分成不同优先权的三个等级，按优先权从高到低为：VIP用户、IP用户和Common用户，不同等级的用户采用不同的服务质量计算方法，等级内则采用顺序或随机顺序的服务策略．从实验结果可知，该策略满足了不同层次用户的请求服务质量要求，最大限度地让各用户满意，并提高系统的整体服务质量．     

Ad Hoc网络中的QoS-Aware多目标优化路由协议

对Ad hoc网络中的QoS保证进行研究,针对现有的QoS路由协议没有考虑节点负荷、节点碰撞等本地信息,提出了一个在Ad hoc网络中提供QoS的路由协议——QoS-Aware多目标优化路由协议(QMOR).该协议把QoS请求———带宽作为接入控制的参数,路由发现和路由维护算法是DSR协议的扩展,在目的节点利用多目标优化算法进行选路,算法的优化参数包括路径时延、缓冲区中已存包的长度和重传数目.通过仿真,结果显示了QMOR协议无论在静态网络和动态网络,都有比DSR协议更好的性能.     

基于自构建RBF神经网络的内模控制

针对复杂的非线性被控过程,本文提出一种基于自构建RBF神经网络的内模控制方法。该方法中,神经网络的自构建学习算法包括结构学习和参数学习。结构学习采用最近邻聚类法使网络能够自适应地在线增加和删减神经元以达到理想的网络结构。神经网络的参数学习采用梯度下降法。将该神经网络用于内模控制,使得辨识被控远程内部模型和控制器模型的神经网络的神经元个数可以根据激励强度动态改变,进而改善了控制系统的动态性能和鲁棒性。仿真结果表明了所提方法的有效性。