基于二次曲线的无线局域网MAC退避算法

为提高无线局域网的吞吐量,提出了一种基于二次曲线的无线局域网介质访问控制(MAC)退避算法QIQD.该算法通过分段二次曲线计算数据帧碰撞冲突后增大竞争窗口的倍乘因子和数据帧成功传输后减小竞争窗口的倍除因子,克服了采用定常退避因子导致冲突加剧的缺点,从而降低了碰撞概率,提高了信道利用率.文中还讨论了QIQD算法中退避窗口阈值Wbasic的取值,并利用大量仿真实验验证了Wbasic=64时,QIQD算法的吞吐量和公平性能最优.仿真实验表明,QIQD算法能够有效降低站点之间的碰撞概率,增加系统整体的吞吐量,同时增强站点之间的公平性.     

802.11多速率无线局域网中的竞争窗口控制算法

针对此类网络的饱和吞吐量模型,分析了速率调整无法降低帧冲突的原因以及发送节点的尝试发送帧概率对网络性能的影响.基于发送节点的尝试发送帧概率和竞争窗口大小之间的关系,提出了一个802.11多速率无线局域网中控制竞争窗口的方法,该方法通过估计局域网中的平均连续空闲时隙数来控制竞争窗口,因此能够主动减少由于节点数量大造成的帧冲突,从而提高网络性能.模拟实验表明,在802.11多速率无线局域网中,竞争窗口控制算法的引入可以在已有的速率调整算法的基础上使网络性能大大提高,获得更好的吞吐量和公平性.     

基于IEEE 802.11协议的P概率退避算法研究

针对IEEE 802.11 DCF提出一种P概率退避算法P_PBA（P-persistert backoff algorithm）。P_PBA基本思想是网络终端执行退避算法时计算出时隙利用率和概率P,在终端每次成功发送后,终端的发送竞争窗口大小以概率P回到初始值,否则以概率1－P保持竞争窗口大小不变。P_PBA解决了IEEE 802.11协议没有记录网络竞争程度问题,有效地降低碰撞概率,提高网络性能。仿真结果表明,P_PBA在保持高的吞吐量的同时维持较小的接入时延。     

编队协同中的Ad Hoc网络MAC协议

大量研究分析表明,退避机制和竞争窗口的优化设计能够改善IEEE 802.11 DCF MAC协议的性能.结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,给出了基于IEEE 802.11 DCF MAC协议的优化改进机制:DCF/CCW.该机制改变IEEE 802.11 DCF MAC协议中根据MAC帧的多次碰撞以确定竞争窗口值的方法,通过监控信道获得系统中竞争节点数目,使用最优常数竞争窗口,从而减少碰撞机率,获得网络性能的提高.该机制具有一定的拓扑适应性,当网络结构发生变化时,监控信道获得的系统竞争节点数随之变化,从而可动态调整最优常数竞争窗口.对该机制下的系统吞吐量和接入时延的分析结果显示:网络规模一定时,系统吞吐量受竞争窗口大小的影响较大,而系统平均接入时延的影响较小.该机制对提高和完善编队协同网络的通信性能具有一定的意义.     

无线局域网中一种提供服务质量的自适应算法

IEEE802.11e在信道负载增加和信道性能恶化的情况下为优先级流提供QoS时,系统性能存在不稳定性.针对该问题提出一种新的自适应MAC算法(MEDCF),站点根据网络中的负载情况和信道的误码率自动调整竞争窗口大小、退避时间及数据帧长度.使信道在不同的负载和变化的信道特性下都能够在稳定系统吞吐量的同时,保证不同优先级数据流对QoS的需求.仿真结果验证了算法的有效性.     

基于数据和能量优先等级改进WSN中S-MAC协议的研究

通过扩展IEEE 802.11的数据帧,结合数据和能量优先等级对S-MAC协议进行改进,解决数据优先等级的携带问题.发送数据时,根据发送数据和能量的优先等级及网络负载情况,节点调整竞争窗口,使网络高优先等级数据优先发送,低优先级的数据延迟发送,减少碰撞.采用NS2仿真实验平台,对改进协议仿真测试.结果表明,改进后的S-MAC协议对高优先等级数据传输时延明显降低,均衡了网络负载,延长了网络生存时间.     

基于预测的无人机视频快速匹配算法研究

针对无人机视频数据,提出一种快速逐帧匹配算法。该算法首先使用计算机在每一帧中均匀标记一定数量的点,接着利用视频相邻帧之间的特点使用绝对差值法完成同名点的寻找,之后引入内插理论建立预测模型,缩小了搜索窗口和匹配窗口大小,降低了算法时间复杂度。实验结果表明,该算法可以高效地完成相邻帧之间的匹配。     

基于量子隐形传态的数据链路层停等协议

提出了数据链路层中基于量子隐形传态的量子停等协议,即在数据链路层的2个站点进行通信时,传送量子信息,在设定的时间内,若接收方收到量子帧,则用量子信道来返回确认帧.根据量子隐形传态的瞬时性,该协议减少了2个站点通信的传播时延,从而降低了2个发送成功的量子帧之间的最小时间间隔,缩短了通信时间,提高了通信效率,而且发送方对所传送的量子信息是未知的,从而也提高了信息传输的保密性.     

一种基于虚拟目的节点的VANET可靠单跳广播机制

在车载自组网(VANET)中,单跳广播通常是紧急警告消息传播的基本机制.针对传统IEEE 802.11单跳广播存在的不可靠性问题,提出了一种基于虚拟目的节点的可靠单跳广播机制VDB-ROBS:广播节点对实时接收的数据帧进行统计分析,从邻居节点中选择一个合适的节点作为虚拟目的节点,然后广播节点将与这个虚拟目的节点进行单播传输,同时其他邻居节点仍然将单播帧视作传统的广播帧接收.这种机制使得广播传输能够利用单播中的RTS/CTS、ACK、重传和竞争窗口调整等多种修复和自适应机制,有效地提高了单跳广播的可靠性.仿真结果表明,VDB-ROBS相比传统的IEEE 802.11单跳广播机制和基于概率的可靠单跳广播机制,能够提供更可靠的单跳广播通信性能.     

基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议

针对NCAC-MAC协议在选择中继节点时存在碰撞和中继节点中待转发数据帧的目的节点使用随机线性网络编码的解码方法可能不能对编码帧进行成功解码的问题,提出一种基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议(NCAC-WTC).该协议主要提出两个改进机制:一是完全无碰撞中继节点选择机制,使用目的节点最终选择唯一中继节点,保证中继候选节点在竞争中继节点及编码重传的过程中做到完全无碰撞;另一个是自适应解码机制,使目的节点能根据链路信息自适应地选择解码方法对编码数据帧进行解码,提高目的节点对编码数据帧的解码效率和成功率.仿真结果表明:与NCAC-MAC和Phoenix等已有协议相比,NCACWTC协议有效地减小了平均端到端时延,提高了网络吞吐量和数据帧投递成功率,且使数据帧投递成功率稳定在95.5%.     

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.     

有限域随机变量限界概率分布函数模型

针对随机变量正态分布函数等的理想化情况,提出了限界修正的方法,并给出了线性函数修正和二次函数修正两种具体的修正结果。以美国AASHTO桥梁船撞设计指南中船舶碰撞概率的计算方法为例,说明了限界修正在工程领域中的重要性。     

无线传感器网络冲突自适应S-MAC协议

在无线传感器网络中,由于S-MAC协议的竞争窗口固定,导致其网络的适应性差．利用马尔可夫链数学模型对网络性能参数进行分析。并提出了一种冲突自适应S-MAC协议．新协议采用指数退避机制。并引入退避长度和信道忙计数器来估计当前信道的冲突概率,使节点自适应调整竞争窗口大小,提高网络性能．仿真结果表明,新协议不仅能很好适应网络流量变化．而且在能耗和吞吐量性能方面较S-MAC协议有明显改善．     

差异演化算法求解二次分配问题

二次分配问题是典型的NP难题.建立了二次分配问题的数学模型.设计了基于差异演化算法的新方法对其进行求解.给出了差异演化算法求解该问题的具体方案.对不同的二次分配问题算例进行了仿真实验.结果表明,算法可以有效、快速地找到二次分配问题的最优解.     

等式约束情况下多项式函数的乘子法

在乘子法中广泛使用二次罚函数,但有时会遇到困难,如约束条件为有界集,但增广Ｌａｇｒａｎｇｅ函数在Ｒ＾ｎ上无下界,文中对等式约束条件下,目标函数与约束函数为多项式函数的情况作了具体分析,然后给出１种非二次罚函数及相应乘子法,且对于上述情形,该形式乘子法都有解。     

基于二次互信息的特征选择算法

将二次互信息(mutual information)用作模式分类问题中特征选择的准则,分析了该准则在再生核希尔伯特空间中的几何意义.在二次互信息准则基础上,提出了基于Parzen窗密度估计和后向删除策略的特征选择算法PW-QMI,同时针对大规模数据集的情况给出了基于高斯混合模型的算法GMM-QMI,以减小算法的计算复杂度.通过与相关度算法和SVM-RFE算法的实验比较,证明了该算法在特征选择问题上具有更为稳定的性能.     

模m二次剩余系之Wilson定理

主要研究了模m二次剩余系之Wilson定理,研究表明,若模m有原根,-1为模m的二次剩余,则模m的二次剩余系全体元素之积modm的同余数为-1;若不然,则模m二次剩余系全体元素之积modm的同余数为1。且模m二次非剩余系全体元素之积与二次剩余系全体元素之积modm的同余数相反。若m无原根,则模m二次剩余系全体元素之积与二次非剩余系全体元素之积modm的同余数相等。     

一种无线局域网络信道接入自适应退避算法

根据IEEE802．11分布式协同机制（DCF）,提出了一种自适应调整竞争窗口的退避算法．其原理是根据节点MAC帧头部的持续时间duration字段中网络分配矢量（NAV）的信息来预测节点附近信道的争用情况,竞争窗口的取值是在不同网络负载的情况下,采用自适应的调整策略,以达到改善网络性能的目的．分析与仿真结果表明,与传统的退避算法BEB算法相比,本算法提高了网络的信道利用率,对平均传输时延也有所改善．     

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。     

化简二次型方法的探讨

二次型是高等代数中非常重要的内容。化二次型为标准形是二次型教学中的重点与难点,除了线性替换法、矩阵法两个常用方法外,这里我们将给出从解析几何的角度出发的一种新方法,该方法简单、直观。