VANETs中基于分布式TDMA的协作网络编码方法

针对VANETs上行链路应用场景,提出了一种分布式TDMA的协作网络编码通信方法,协作节点利用MIMO_NC技术编码自身业务数据和其它节点传输失败的数据,实现在发送自身业务数据的同时协作重发其它节点传输失败的数据。所提方法利用分布式TDMA内在机制来确认数据传输结果,并采用消息搭载机制交换相关控制信息,避免发送专门的控制分组。理论分析和实验结果表明,所提方法能够显著提高数据接收概率、有效降低数据传输时延和丢包率。     

一种无线传感器网络中快速汇聚传输调度算法

针对无线传感器网络周期性数据上报应用中"多对一"数据汇聚传输,研究TDMA调度算法,使得全网数据在最短时间内全部汇聚到sink.首先证明调度所需时隙数的下限为max(2nk-1,N),其中N为网络中节点数量,nk为最大分支中的节点数.然后针对树型网络中每个节点一个周期产生一个数据包的情形提出一种多信道的分布式TDMA调度算法,并将算法扩展到任意网络以及部分节点产生多个数据包的情形.分析表明算法所需时隙数为max(2nk,2×[N/2]),只需4个信道,每个节点最多只需缓存两个数据包.仿真和分析表明本算法在所需时隙数、算法复杂度和能耗方面优于同类算法.     

一种可靠的车载自组网MAC层协议

车载自组网中数据链路层常使用的802.11p协议在实际应用中存在很多问题。如:信标帧在周期性广播时,常因无序发送带来信道冲突而导致丢包率高、数据帧发送延时大且不可预测等问题。本文提出一种改进的车载自组网MAC层协议--BSCM(Beacon Slot Channel Management protocol),该协议采用帧时隙的方法对周期性广播的信标帧进行分时隙管理,减少与其它帧发送冲突的几率。同时,对成簇拓扑中相关节点运动规律进行预测与分析,提出节点加入、退出簇及簇融合等方案。仿真实验证明,该协议与802.11p协议和其相关改进协议比较,信标帧丢包率大大降低,网络负载减轻且数据帧传输有更小的时延。     

空基移动自组网中基于TDMA的 令牌时隙MAC协议

为了较好地提高控制信息的利用效率,提出基于时分多址(TDMA)的令牌时隙媒介访问控制(MAC)协议. 该协议采用控制信道与数据信道分离的方法,在控制信道按照网络节点的标号(ID)顺序,动态拥有令牌时隙,及时交换节点信息参数及数据传输请求;在数据传输信道采用预约分配的时隙进行高速数据传输,避免了节点间的传输干扰. 同时采用空分复用TDMA模式,极大地提高了有限信道资源的利用率. 仿真结果表明,设计的MAC协议能够有效地提高网络的吞吐量,满足不同服务质量(QoS)和传输时延的要求.     

车载自组网拥塞自适应路由

车载自组网通过节点间的多跳数据包转发为智能交通应用提供支持.节点数目多和分布密度不均匀的特点易使其在网络局部产生通信拥塞,造成数据包传递延迟增大甚至丢失.针对典型的城市应用场合,提出了一种新的拥塞适应路由协议,通过监测信道状态来估计各节点可用带宽,从而获得拥塞程度指标；同时利用邻居道路口通告和数据包捎带机制,发布网络通...     

基于RSSI的无线传感器网络ARQ差错控制策略

无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)中采用前向纠错差错控制策略(FEC)无法克服丢包的问题,且在传输长数据时能效较低;传统的自动重发请求差错控制策略(ARQ)主要考虑的指标是带宽延迟乘积,能量效率不是其重要的性能指标。本文提出了一种基于接收信号强度(received signal strength indicator, RSSI)动态调整重传次数和重传时隙的ARQ差错控制策略。发送节点在接收数据请求时从数据请求帧中提取当前信道的RSSI值,当RSSI值大于阈值时采用较小的重传次数和重传时隙,当RSSI值小于阈值时增大重传次数和随机选择一个大的重传时隙,从而避免发送节点陷于忙等,提高了接收节点正确接收数据包的概率。实验结果表明,该方案能有效降低丢包率,且具有较高的能量效率。     

无线传感器网络公平性算法的分析

为了保证无线传感器网络具有较好的公平性,同时拥有较高的吞吐量,提出了一种基于公平性的多数据包发送调度算法.在该算法中,数据包是按照信源识别的方式来存放的.距离网关一跳范围外的节点,采用改进的最大最小公平性调度算法;距离网关一跳范围以内的节点,每次成功竞争信道后,若节点内各个堆栈都有数据包,则节点一次发送多个数据包,每个堆栈都发送一个.否则,节点等待空闲一段时间.通过对比仿真实验,网络具有较好的公平性以及较高的吞吐量.     

一种适用于城市环境的车载自组网路由协议

近来关于车载自组网路由协议的研究是个热门话题。然而,关于城市环境的车载自组网路由协议的研究是个难题。在城市环境场景下,十字路口对路由算法是个独特的挑战。为了解决无连通区域和不可用的转发节点,引入了骨干节点的概念。此外,提出采用单播传播请求信息的方案,通过发送请求信息避免了其他算法中出现的严重丢包和冲突,显著地提高了车载自组网的传播性能。     

一种基于令牌的短波网动态TDMA协议设计与仿真

针对短波天波通信数据传输可靠性低的特点,在TDMA(time division multiple address)协议基础上,时隙内部加入令牌机制,设计一种基于令牌的动态TDMA协议(TDMA protocol based on token,TP-TDMA),实现了时隙的动态利用,并克服了HFTP(high frequency token protocol)协议对令牌传递的依赖.提出了令牌发送算法(token send algorithm,TS-ALG)对各节点前一段时间内发送的数据量进行统计,并依据发送的先后顺序加权求和,以此判断节点当前业务量大小.在时隙剩余的情况下,通过TS-ALG算法选定业务较繁忙的节点,以业务繁忙节点地址为目的地址发出令牌,目的节点收到令牌后发送数据至时隙结束.利用OPNET软件建立了TP-TDMA协议仿真模型,并与TDMA协议和HFIP协议作了不同业务量条件下的性能比较.仿真结果证明,TP-TDMA相比TDMA协议和HFTP协议,在信息投递率、吞吐量和平均时延方面具有更优异的性能.     

基于Internet的短波接入协议设计

为了提高短波通信系统接入Internet的数据传输率,提出一种设计方案.在短波通信系统中,采用一种可变长度数据包,提高传输的有效性;在报文传送过程中,采用"选择重发SW ARQ"模式来同时发送多个数据包,减少协议的空闲时间;在传输层中,采用IP报文代理协议,克服误码率高、时延大等不利于传输的缺点.仿真实验证明,该方案有效提高了短波接入Internet的数据传输率.     

支持业务区分的分布式STDMA协议

在空间复用时分多址(STDMA)的海上船舶无线自组网中,提出了一种支持业务区分的分布式STDMA协议,即区分服务统一时隙分配协议(DS-USAP).通过搜集两跳内邻居节点的时隙状态信息,为具有不同服务等级的业务动态申请不同数量的时隙,并且采用冲突检测和处理机制解决拓扑变化造成的时隙冲突.仿真结果表明:DS-USAP具有高效的时隙复用率,能够区分不同的业务并为之提供不同的服务;在10 m/s速度下,q=3时的业务流吞吐量是固定时隙TDMA业务流吞吐量的4.8倍,比GA-STDMA业务流吞吐量高近50%.     

一种基于自适应竞争窗口的无线传感器网络拥塞缓解策略

为了解决无线传感器网络拥塞引起的数据包丢失问题,利用节点监测发送队列的长度,当节点发现缓存空置比率上升时,预测本节点将会聚集更多的数据包,则缩小节点的竞争窗口尺寸,提高其成功竞争信道、进行数据包发送的概率,进而提高数据包的传递率.仿真结果表明,仿真开始时,外围节点将数据包不断推送至离汇聚节点较近的节点,使这些节点迅速进入饱和状态,导致拥塞发生;随后,各节点缓存队列长度逐渐缩短,直至各节点缓存的数据包被传输至汇聚节点,网络中只有少量数据包被丢弃.该策略使数据包被临时缓存于网络外围节点,避免其向汇聚节点迅速集中;此外,它还能平衡网络中的载荷分布,大幅减少了网络中数据包的丢失率,使数据包的传递率提高了25%～30%.     

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址(TDD)的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

一种中小型无线自组网信道接入协议设计

阐述了目前主流的无线自组网信道接入协议,并针对目前工程应用环境提出了一种改进的无线自组网信道接入协议——信道预约多址接入(CAMA)协议。CAMA协议基于IEEE802.11DCF协议思想,通过对物理信道的动态划分,将控制信道与业务信道相分离,实现了业务数据在业务信道的无冲突发送,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性。     

一种基于时分复用的BMA协议改进方法

文章针对无线传感器网络,采用时分复用的方式,对现有的BMA协议提出了一种改进方法--DABMA.通过优化原协议的时隙分配方式,提高了信道的利用率,减少了空闲监听的时间,避免了冲突和串音,特别是针对需要传输的数据节点较少、数据量较大的情况下,节省了能量,延长了网络生存期.     

无线局域网能耗性能分析

为得到IEEE802．11分布式协调功能（DCF）在无线局域网环境中饱和状态下的能耗性能,根据节点在每一虚拟时隙内发送的报文概率和条件碰撞概率,通过计算节点在每个虚拟时隙内的平均能耗和每个虚拟时隙的平均系统时间,得到了节点的平均功耗和网络的载荷能耗率．分析结果表明：报文越长、信道速率越高,网络的载荷能耗率越低,能耗性能越好;网络的载荷能耗率与网络规模呈近似线性关系;随着信道速率的提高,基本接入机制将逐渐显示出较RTS／CTS接入机制更大的优势;当网络超过一定规模时,节点的平均功耗主要取决于接收功耗,而发送功耗、空闲功耗仅对其有微弱影响．     

面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题，提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先，分析数据帧在无线信道中的传输过程，利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率；其次，提出了一种改进的信道满载阈值计算方法，当信道环境发生变化时能够稳定数据的传输并降低时延；最后，通过依次调整各优先级阈值，维持整体信道处在满载阈值水平，保证了最高优先级队列的高传输成功率与低传输时延，有效地提高了整体蜂群无人机自组网的性能。仿真结果表明：在不同业务量接入的情况下，所提协议能够保持各优先级数据的高传输成功率、低时延和高吞吐量传输，传输成功率比基于业务量统计的多优先级接入协议提升了14.2%,并在最高优先级数据传输成功率、端到端时延以及吞吐量等方面具有较大的优势。     

TDMA网络协议的关键技术——时隙同步技术

TDMA（时分多址）网络协议是利用时间的正交性实现信道共享,网内各个站点按照时隙方式工作,不存在发生碰撞才相互竞争问题。TDMA网络是一种同步网络,必须有统一的时间基准,站点的时隙必须与时间基准同步。因此,时隙同步技术是TDMA网络协议的关键技术。     

一种用于工业无线传感器网络的动态调度方法

传输调度是提高无线网络通信性能的重要手段,针对工业无线传感器网络,文章提出一种基于距离矩阵的动态调度方法。根据网络的拓扑结构建立初始时隙分配计划以及距离矩阵,构建时隙分配表并确定节点的发送和接收时隙。该方法既考虑了网络拓扑结构的影响,又考虑了节点数据产生周期的影响。仿真结果表明,该方法能显著降低网络的平均发送时间,提高数据传输的保真度。     

采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法

针对分布式空时编码的最大比合并算法(MRC-DSTC)中处理矩阵存在零矩阵的问题,提出了采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法(RU-CD)。在中继节点,该算法首先利用随机生成的酉矩阵对中继节点各个天线上的接收信号进行处理,并通过正交扩频码序列将多个时隙的信号线性合并,随后再通过共轭处理使得中继发送的信号仅占用2个时隙传输;在目的节点,该算法可以利用复信号特性进行解码,实现发送信号实部和虚部的独立解码,因而降低了解码复杂度。仿真结果表明,在系统具有单中继节点以及2个中继节点的条件下,RU-CD算法分别比MRC-DSTC算法的误比特率降低了3dB和5dB左右。