基于IEEE802154协议的虚拟仪器的设计与实现

利用虚拟仪器技术,设计并实现了一套基于IEEE802154协议的无线传感器网络分析仪.采用MVC设计模式将系统软件模块的用户交互界面与业务逻辑处理分离开来,提高了应用程序的可扩展性,实现了数据帧解析,实时显示网络拓扑结构等功能.为了处理来自串口的缓冲数据,提高处理质量,使用了一种基于自适应线程池技术的数据处理方法.实践应用结果表明,该套分析仪器已经满足了系统设计的需求,对无线传感器网络的理论和应用研究具有一定意义.     

IEEE 802.16e协议调度服务性能模拟研究

为了评估IEEE 802.16e协议的QoS性能,分析了IEEE 802.16e协议保证QoS的方法及MAC层所定义的5种调度服务,通过NS-2模拟实现了对五种调度服务的模拟。然后对模拟结果进行了量化分析和讨论。研究结果对改进IEEE 802.16e协议的QoS支持具有一定的意义。     

IEEE802154标准化协议在ATmega平台上的设计与实现

在基于ATmega的自主设计的硬件平台上,设计并实现了国际标准协议IEEE802154.在该标准协议的设计和实现中,采用了有限状态机的思想,把标准协议中节点分成了若干状态,状态和状态之间通过触发条件转变,对于IEEE802154协议,触发条件就是收到不同的帧和上层的相关命令,利用有限状态机思想能有效地把复杂的逻辑处理分离开来,提高了协议的可扩展性.为了能延长节点的生命,提高协议的灵活度,设计并实现了一种基于自适应CAP和CFP的调节和管理方法.实践应用结果表明,该方法有效延长了节点生命,并适合某些特定的上层应用,对IEEE802154协议的应用研究具有一定意义.     

IEEE 802．16中冲突的一种解决算法

IEEE 802．16在上行链路采用时分多址接入方式,并引入了按需分配多址接入方式用于资源竞争与预留,这使得各用户站之间存在冲突,导致系统性能下降。论文根据IEEE 802．16协议推荐采用的冲突解决算法,通过合理简化数据帧,分别获得吞吐量、延时与用户数的关系;并通过定义代价函数,获得了系统性能达到最优时,最佳退避窗与用户数的关系。结果显示,当退避窗口值约为用户数的2倍时,系统性能达到最优。     

基于IEEE802．11e MAC的联合无线资源管理

联合无线资源管理（JRRM）是针对耦舍多种无线接入技术的异构网络进行无线资源管理的一种新型机制，其目的是基于重配置技术和业务分流来整体优化异构网络的资源利用率。这种资源管理机制对其管理的各个接入网提出了QoS保证机制的要求。IEEE 802．11e的提出为WLAN提供了MAC层的QoS保证机制，从而促使IRRM能够高效工作。对基于IEEE 802．11e MAC的JRRM进行介绍，并分析了在联合会话允许控制和联合资源调度方面，基于IEEE802．11e MAC的方式能够改善异构无线环境中的网络性能。     

基于IEEE802.11的速率自适应算法研究

目前IEEE802.11设备提供了多个不同的传输速率,对动态变化的无线信道选择不同的传输速率可以使系统性能最大化.目前已经有许多速率自适应算法被提出, 但是没有一种算法适用于所有环境下的动态变化无线信道,而不同工作环境下需要选择不同种类的速率自适应算法.概述了不同种类的速率自适应算法,剖析了每种算法影响其性能提高的因素,并对不同种类的算法进行了对比,最后提出了现有速率自适应算法所存在的问题.此外,用NS-2(Network Simulator version 2)仿真软件验证了RTS/CTS(Request-to-Send/Clear-to-Send)信号的作用,它的启用会降低系统频带利用率,但同时也能有效地消除由多个移动终端共用一个AP(access point)引起的碰撞.     

IEEE802.11e EDCA竞争窗口算法的研究

IEEE802.11e EDCA机制的重设竞争窗口算法能够提高无线局域网的QoS,然而在高负载情况下低优先级业务资源却被高优先级业务耗尽,影响传输公平。本文根据EDCA机制利用NS2对高负载情况下各级业务进行仿真,仿真结果验证了理论分析。     

基于IEEE 802.16e标准的LDPC-COFDM无线通信系统

深入研究了基于IEEE 802.16e标准的LDPC编码的OFDM无线通信系统.分析了标准中LDPC码校验矩阵构造和相应的快速编码方法,建立了LDPC-COFDM无线通信系统.在16QAM调制方式下,分别在高斯信道和多径信道下进行系统性能仿真,并与卷积码编码的OFDM系统性能进行比较.仿真结果表明LDPC编码的OFDM系统具有更好的纠错性能.     

基于IEEE802.11的速率自适应算法研究

目前IEEE802.11设备提供了多个不同的传输速率,对动态变化的无线信道选择不同的传输速率可以使系统性能最大化。目前已经有许多速率自适应算法被提出,但是没有一种算法适用于所有环境下的动态变化无线信道,而不同工作环境下需要选择不同种类的速率自适应算法。概述了不同种类的速率自适应算法,剖析了每种算法影响其性能提高的因素,并对不同种类的算法进行了对比,最后提出了现有速率自适应算法所存在的问题。此外,用NS-2(Network Simulator version 2)仿真软件验证了RTS/CTS(Request-to-Send/Clear-to-Send)信号的作用,它的启用会降低系统频带利用率,但同时也能有效地消除由多个移动终端共用一个AP(access point)引起的碰撞。     

基于IEEE802．16标准的帧同步算法研究

在正交频分复用（OFDM）系统中,帧同步对系统性能起到十分重要的作用．针对IEEE802．16标准,提出了一种基于前导结构的帧同步算法．文中提出的自相关差分算法产生一个尖锐的最大峰,显著降低了传统算法中由于存在峰值平台带来的不确定性,与传统的算法相比,具有更好的鲁棒性和抗噪声性能．理论分析和仿真结果表明,该算法帧同步准确,复杂度适中,是一种适用于IEEE802．16标准的优化的帧同步算法．     

一种基于IEEE802.16e的退避算法

IEEE 802.16e使用二进制指数退避算法进行随机竞争接入,但该算法的冲突概率较高;二进制负指数退避算法有较小的冲突概率,但是接入时延却偏大.对退避算法进行了改进,并将两种算法结合起来应用于IEEE 802.16e系统中,仿真结果表明,使用改进的退避算法,系统在接入概率和接入时延方面的性能都较好,适用于IEEE 802.16e周期测距.     

一种基于幂函数增长的IEEE 802.16e休眠算法

为了减少移动站点的功率消耗,降低服务基站空中资源的使用,IEEE 802.16e引入了休眠模式,移动站点在与服务基站协商后进入休眠周期并暂时终止业务服务.提出了一种统一的休眠模式增长模型,通过增长因子a调节休眠间隔的变化趋势,满足不同业务的服务质量要求.重点分析了a0时不同休眠间隔增长算法在平均能量消耗与平均等待时间上的性能表现.实验结果表明当a取1.2时,幂函数休眠算法取得了最好的能耗表现,比指数增长算法降低了约11%的能耗,同时减少了近55%的平均等待时间.     

一种新颖的IEEE 802.16e休眠机制

为了提高电池供电的宽带无线接入设备的能量效率,采用马尔可夫分析模型的方法,研究IEEE 802.16e标准的休眠机制的工作行为,提出一种根据随机业务量的实时统计值而动态设置初始休眠窗口的新算法,分析功率损耗和数据包的平均时延与初始休眠窗口之间的关系,能够在整个休眠模式中节省较多的终端能量.仿真结果表明,新算法与标准比较能使终端功率损耗有明显的改善.     

基于误码率的模糊加权无线网络公平调度算法

针对无线网络中实现多连接时的公平性调度问题,提出了一种基于信道误码率的模糊规则自校正的加权公平调度算法.该算法通过对链路误码率的定期测量,利用模糊算法对信道的当前状态进行推理判断,从而使各链路的调度权值跟随信道的状态自适应地调整.算法中还引入模糊规则自校正算法,以使其具有自寻优能力.仿真结果表明,所提算法能有效地改善系统的吞吐量及带宽分配的公平性,当信道误码率较高时,系统平均吞吐量比传统加权轮询调度算法提高14倍,而公平性系数仍达到0.8以上.     

基于IEEE 802.16e的MIMO-OFDM系统的信道估计

信道估计对于提高M IMO-OFDM系统的性能至关重要。既有较好的性能,又实现简单,是信道估计研究的目标。文中研究了ML-1D维纳信道估计,将其应用于IEEE 802.16 e M IMO-OFDM系统,并将其与2×1-D维纳滤波器进行了比较。仿真结果表明,此估计器能够减小计算复杂度并达到较好的性能。     

基于IEEE802.16e的MIMO-OFDM系统的信道估计研究

研究了基于IEEE802.16e的MIMO-OFDM系统导频辅助的信道估计算法。分别对LS信道估计算法和LMMSE信道估计算法进行了研究,导出其估计均方差。为降低算法复杂度,利用奇异值分解进行简化,实验表明能有效地降低计算复杂度,并获得较好的估计性能,最后在IEEE802.16e环境下进行了仿真。     

IEEE 802.16e系统中的切换技术分析

切换技术是移动通信系统中的一项关键技术，本文论述了切换的概念以及引起切换的原因，重点介绍在IEEE802．16e协议草案中的MAC层切换技术．     

Key Management Protocol of the IEEE 802.16e

0 Introduction IEEE 802.16e standard[1] supports fixed and mobile services for both enterprise and consumer markets and overcomes most security weakness in an old version of 802.16-2004[2,3] as pointed out in Ref.[4] and Ref.[5]. The security part of IEEE…