一种Ad Hoc网络信道接入退避算法及仿真分析

移动自组网络的应用环境以及其在商业上的潜在应用要求它支持QoS，高效合理的MAC协议对于保障Ad Hoc网络QoS具有重要的意义。在分析现有典型MAC协议及退避算法的基础上，提出了一种支特动态服务区分兼顾公平性的退避算法——服务区分动态退避（SDDB）算法。分析和仿真结果证明，与IEEE802．11等协议采用的退避算法相比，该算法在信道公平性和提供服务区分方面有较好的改善，并且在信道的吞吐量和提供服务区分、改善信道接入公平性之间能达到较好的折衷。     

Ad Hoc网络中一种基于邻节点活跃度的自适应退避算法

基于无线AdHoc网络中信道共享的特性,通常采用具有退避机制的MAC接入协议。由于网络节点的各邻居节点在前一段时间的活跃状态在一定程度上反映了网络的繁忙状况,活跃的邻居节点越多,表示信道竞争越激烈,网络越繁忙,反之网络比较空闲。据此,提出了一种基于邻居节点活跃状态的时延退避算法,根据邻居节点活跃数量自适应地调整时延退避窗口,从而提高了网络吞吐率。     

采用集总式冲突消除算法的Ad hoc网络MAC协议

针对动态分配类时分多址接入协议的服务质量(QoS)问题,提出了集总式冲突消除算法,该算法通过递进结构可以将一帧内所有节点的冲突在控制时隙内完全予以消除,然后通过队列预留机制进行信道的分配,使节点在接入过程中满足先入先出的特性,提高了协议运行的公平性和稳定性,减小了节点的退避时延.另外,协议能够按照业务的级别重新调整节点的接入次序,实现了对实时业务的QoS保证.分析和仿真表明,采用新算法后,协议在接入效率、吞吐量和接入时延方面均呈现出良好的性能.     

一种新的支持智能天线应用的多址协议及其性能分析

主要研究将智能天线应用于Internet无线接入网络的中心接入点 (CAP) ,提出了基于轮询的自适应波束形成多址接入协议 (PB ABFMA)。该协议中 ,CAP接收或发送数据分组前 ,由CAP引导用户节点发送训练序列 ,CAP的智能天线据此计算出与用户节点对应的权矢量。CAP以轮询及动态TDMA方式为各节点安排发送时隙 ,采用微时隙为处于空闲状态的节点保持连接以降低时延。提出一种简单有效的竞争接入算法 ,保证新用户能够快速接入信道 ,该协议可工作于异步网络中。针对Internet中主要的“请求 -回应”(request reply)式业务 ,推导了信道利用率的计算公式。结果表明 ,PB ABFMA协议能有效支持智能天线应用并具有较高的信道利用率与良好的时延性能     

基于信道状态判决的随机接入协议退避算法

针对二进制退避(binary exponential backoff, BEB)算法存在的“饥饿效应”及其与数据链网络作战场景不匹配的问题，通过对现有信道状态判决方法进行改进，结合数据链网络的作战应用场景，提出了基于信道状态判决的退避算法，使退避窗口的设置与节点数据的优先级以及当前信道负载密切相关。对系统的吞吐量和端到端时延进行了理论分析和仿真验证，通过分析仿真结果可知，无论是在系统吞吐量或是在端到端时延方面，所提算法的性能明显优于现有退避算法，保证了高优先级数据链信息发送的实时性。     

基于随机/自由和按需算法的卫星BoD多级MAC协议

针对全球没有统一BoD协议标准的问题,根据随机、自由和按需分配多址协议的特点,借鉴802.11分层协议工作原理,提出了一种新的BoD多级MAC协议,它根据地面站数量和系统业务量确定使用不同的协议,通过提高动态信道利用率达到降低平均传输时延的目的。理论分析和仿真结果表明,多级MAC协议在系统业务量小、地面站多时能得到小的传输时延;业务量增大后,在保持最大系统流量的同时仍能得到较小的传输时延,同时通过改进碰撞算法保证了系统的稳定性。     

一种高效的自适应可靠广播/组播MAC协议

为了提高无线多跳网络中支持可靠广播/组播MAC协议的效率和灵活性,分析了可靠广播/组播的不同实现方式,以广播/组播代价为指标建立了有确认广播、有确认单播、混合方式三种实现方式的数学模型,并在此基础上提出了一种自适应可靠广播/组播MAC协议.该协议能够根据网络环境、业务特性等参数自动地选择效率最高的广播/组播实现方式.仿真结果说明该协议在效率与可靠性两方面均能达到良好的性能.     

一种Ad Hoc网络信道接入排队退避公平算法

移动Ad hoc网络是一种特殊的无固定控制中心的多跳网络。由于其特殊性，传统的CSMA协议直接应用在Ad hoc网络中会带来隐终端、暴露终端和公平性问题。本文基于Ad hoc网络信道接入层已有退避算法，提出了一种新型排队退避公平算法。分析与仿真结果表明，与IEEE802．11标准的BEB算法和其它算法相比，本文算法更为简单实用，且对于合适的参数取值，本文算法能有效地改善信道接入的不公平性，并能在信道吞吐量的下降和信道接入公平性的改善之间达到一个较好的折衷。     

#br# 基于POMDP的机载网络信道接入策略研究

针对机载网络随机竞争类媒介接入控制(medium access control,MAC)协议在网络负载较重时性能下降严重、接入门限值设置缺乏理论依据和多优先级业务服务质量无法有效支持等问题,提出一种基于部分可观测马尔可夫决策过程的信道接入策略。在以不同优先级分组占用信道代价作为目标函数的基础上建立动态规划方程,采用状态空间压缩方法对问题求解进行简化,得到各优先级分组间理论近似最优接入门限值的数学表达式,可为不同优先级分组的接入决策过程提供理论依据并实现接入冲突的有效控制。仿真结果表明,该算法能够有效提高数据传输的时延、成功概率等性能,满足军事航空通信中数据传输的实时性和可靠性需求。     

基于WIA-PA的无线总线多信道调度算法

针对无线总线替代有线总线所带来的网络实时性和吞吐量下降的问题,充分利用无线信道提供的众多信道,在媒体接入控制(media access control, MAC)层提出了一种多信道调度算法。该算法在星型拓扑下将每个通信周期分为载波侦听多路访问(carrier sense multiple access,CSMA)阶段和时分多址(time division multiple access,TDMA)阶段。在CSMA阶段,基于不同优先级的灵活接入使得节点间发生碰撞的可能性大大降低。在TDMA阶段,基于全局队列的最早截止时间优先(earliest deadline first, EDF)调度使得信道利用率明显提高。仿真结果表明:提出的多信道MAC调度算法可以有效提高网络的实时性和吞吐量。