非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

VSAT卫星通信系统内向信道多址接入协议性能分析

文章在介绍VSAT网络模型的基础上，提出了一种多重码预约Slotted ALOHA协议，利用离散时间，离散状态的Markov链来分析VSAT网络上行信道的性能，并给出了实验结果和分析。     

一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议Markov分析模型

为了有效描述启用休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议,提出一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4时隙CSMA/CA算法Markov分析模型.分析了协议参数对吞吐量和功率消耗的影响,其中特别考虑了占空比和非饱和负载的影响.并且讨论了模型参数数值结果.结果表明,分析模型给出的理论分析结果与仿真结果较吻合,且该模型可用于描述休眠模式对IEEE 802.15.4协议性能所产生的影响.     

基于Markov链的产品开发过程模型研究

建立了并行开发过程模型,构造了对应的随机Petri网模型及与之同构的Markov链,基于马尔科夫过程的稳态概率求解了系统的性能参数,分析比较了两系统资源利用合理性及系统的平均延迟时间.     

烯类聚合物构型序列理论的进展(三)——非稳态动力学方法

本文评述烯类聚合物构型序列分布理论中的非稳态动力学方法,并用此法补充处理了一级Markov过程的判别式.通过比较可知:对于无规聚合和Bernoulli过程,由非稳态法得到的理论结果和统计方法的结果一致:但对Markov过程,则仅当聚合物的分子链很长时,作为极限,非稳态法的结果才能够简化为统计方法的结果.也就是说,统计方法无条件地适用于无规聚合和Bernoulli过程;但对于Markov过程,则统计方法只适用于聚合物的分子链很长时的极限情况。     

移动自组网中可用性分析研究

可用性已经成为评价一个网络质量好坏的一个重要标准.由于移动自组网的网络拓扑结构易变、无线通信可靠性差和带宽受限、移动主机能源受限等不足,使得对其可用性的分析变得相当困难.为了能更好地分析移动自组网的可用性,构造了一个齐次的连续时间Markov链模型,并且通过该模型能够很好地求解系统在正常情况下稳态的概率,即稳态的可用性.图2,参9.     

基于弃尾队列的SCTP稳态吞吐量建模与分析

流控制传输协议(SCTP)是一个基于IP网络用于传输信令的新传输协议.由于其具有很多新的特性尤其对多宿的支持,使得其正在成为一种通用传输协议.本文对基于弃尾队列情况下的流控制传输协议的数据传输进行建模,得到一个稳态吞吐量关于丢包率的函数关系,并对结果进行仿真验证和分析.实验结果显示,该模型能够很好的估计流控制传输协议在弃尾引发丢包情况下的稳态吞吐量.     

Markov跟踪测量环稳态平均输出的误差分析

为分析具有 Markov性的跟踪测量环稳态输出平均值的误差性能 ,导出了不可约有限齐次 Markov链稳态部分和平均值的二阶矩和转移概率矩阵的简明关系 ,并分析了平均次数趋于无穷时的极限情况。在此基础上通过典型例子说明了作者针对跟踪测量应用提出的进一步降低跟踪误差的稳态平均法的有效性。该方法利用已有的稳态输出信息 ,取平均之后作为最终结果。计算和仿真结果相吻合     

酵母基因启动子序列结构与转录频率的关联性分析

分别基于Markov链模型、频率分析和加权Markov链模型分析k-mer(主要考虑k=6的情形)在DNA序列中的使用情况,并以此定义模糊相对熵度量2个DNA序列结构的差异程度.将转录频率较低的启动子序列作为对照,分析其它转录频率不同的酵母基因启动子序列与对照序列中k-mer隶属度的模糊相对熵的变化,发现基因转录频率与模糊相对熵存在线性正相关关系.一般地,转录频率相差越大的基因,其启动子序列结构的差异越明显.这提示酵母基因启动子序列结构与基因转录频率有一定关联性.与Markov链模型和频率分析法比较,加权Markov链模型的模糊相对熵能更有效地度量基因启动子序列结构的差异.     

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.     

饱和情况下基于非竞争带宽请求机制的IEEE 802.22 MAC层协议性能分析

为了分析IEEE 802.22 MAC（Medium Access Control）协议性能以及各协议参数对性能的影响,针对饱和情况下基于非竞争BR（Bandwidth Request）机制的IEEE 802.22 MAC协议提出了一种三维离散时间马尔科夫链分析模型. 该模型同时考虑了协议的子信道预留机制和频谱感知的虚警概率,在帧节点处分析了离开事件以及到达事件,并在建模场景下准确得到了马尔科夫链的状态转移概率矩阵. 通过马尔科夫链分析,得到了吞吐量、强迫中断率和切换队列的平均排队时延3种最主要性能指标的表达式. 仿真结果表明：本文的分析模型可以准确评估协议性能,定量分析各项性能指标,为合理地选取协议参数提供理论依据.     

基于MAC层协议的自适应退避算法

针对二进制指数退避算法传输时延较高、 信道利用率和吞吐量较低等问题, 提出一种基于MAC层协议的自适应退避算法. 先对比系统延迟中值及数据包传输时间, 得出退避因子的大小, 从而使退避窗口据此动态变化, 再由得到的最大退避时隙数建立多冲突以太网通信网络模型. 仿真实验结果表明, 该算法相比于二进制指数退避算法在多冲突以太网场景中, 传输时延较低, 吞吐量和信道利用率均较高, 从而提高了传输实时性.     

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.     

IEEE 802.11 DCF延迟性能分析

通过二维马尔可夫链模型分析了IEEE802．11 DCF在饱和状态下的延迟特性,提出了二进制回退算法中平均回退窗的计算方法,并在此基础上给出了分布式协调功能（DCF）中接入延迟的理论分析方法,通过仿真验证了计算方法的有效性,为研究在无线局域网传输实时业务提供了理论依据．该计算方法还适合于IEEE802．11e EDCF在饱和状态下的延迟分析．     

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．     

Design and Analysis of Prioritized Medium Access Control Protocol for Backbone Routers in Wireless Mesh Networks

A Prioritized Medium Access Control (P-MAC) protocol is proposed for wireless routers of mesh networks with quality-of-service provisioning. The simple yet effective design of P-MAC offers strict service differentiation for prioritized packets. A Markov model is developed to yield important performance matrices including the packet blocking probability due to queue overflow and the packet reneging probability due to delay bound. It is further proved that the service time of P-MAC approximates exponential distribution, and can be effectively estimated. The analytic models with preemptive and non-preemptive schemes, validated via simulations, show that P-MAC can effectively support traffic differentiation and achieve very low packet dropping (both reneging and blocking) probabilities when the traffic load is below the channel capacity. When the network is overloaded, P-MAC can still maintain extremely stable and high channel throughput. Moreover, it is demonstrated that P-MAC performs superior in multihop networks, further proving the advantages of the proposed protocol.     

CSMA—SNP/TR协议的性能优化

在传统的CSMA/CD协议的基础上,本文提出了一种性能更佳的优化CSMA-SNP/TR协议,并从理论分析和模拟实验中得到验证.本研究的理论分析以马尔可夫链(Markov Chain)为基础,通过优化数学模型得出一个重要的延迟方程,并以此作为推测到达率的依据.这种以确定的负反馈方式求得的最佳延迟,最大限度地缩短了冲突浪费的时间,系统的吞吐量可达0.97,而延迟比相同负载下CSMA/CD的延迟小得多.模拟实验结果表明,优化CSMA-SNP/TR较为明显地改善了CSMA/CD在重载下的性能,尤以对延迟特性的改善更为显著.     

多速率无线局域网的自适应退避算法

针对标准分布式协调功能（DCF）退避算法应用于多速率无线局域网存在吞吐量异常和严重不公平性问题，提出了一种基于信道状态和节点速率的模糊自适应退避算法．该算法通过对信噪比的检测以及对信道负载率的估算，利用模糊算法对信道的当前状态进行推理判断，从而使节点的退避窗口跟随信道的竞争程度和节点的发送速率自适应地调整．仿真结果表明，采用所提算法可以提高网络吞吐量和接入公平性，特别是当信道繁忙时，它的网络吞吐量比标准DCF采用的指数退避机制提高了81．2％，公平性指数可提高64％．