IEEE 802.11e Medium Access Control层QoS机制的改进研究

针对IEEE802.11e Medium Access Control层的QoS机制高负载时存在远端节点冲突和低优先级业务资源被耗尽的问题,提出在牺牲较小带宽的基础上增加一条忙音信道,取代CTS帧在数据信道上的广播,减少远端节点的冲突.仿真结果表明,该方案具有较小的冲突概率,有效地减少了远端节点冲突.同时提出一个解决公平性问题的新思路：在避退时间发送忙音抢占信道,以期提高低优先级业务的接入概率.     

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％．     

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.     

802.11协议在Ad hoc网络中的应用研究

Ad hoc网络MAC（媒体接入控制）协议的研究主要是基于802．11协议,但是802．11协议并非专为多跳网络而设计,因此在实际应用中存在TCP传输不稳定性以及节点信道接入的不公平性问题。文中提出通过调整TCP滑动窗口参数,解决Ad hoc网络中TCP传榆的稳定性;通过改进802．11协议的竞争窗口机制,解决节点信道接入的公平性。仿真结果表明,上述改进措施可以有效提高802．11协议在Ad hoc网络中的应用性能。     

基于信道占用率的Ad Hoc网络自适应公平性算法

Ad Hoc网络中,节点通过竞争信道完成通信,如果竞争窗口值选取策略不合理,则容易造成公平性问题.在分析现存典型公平性算法的实现机制基础上,提出了信道占用率的概念,设计了一种基于信道占用率的Ad Hoc网络自适应公平性算法.根据节点对通信历史及当前信道占用率与理想信道占用率之间的关系,将通信情况分为4种类别,再结合当前网络负载情况,动态设置竞争窗口值.仿真结果表明,该算法在改善吞吐量的同时,显著提高了节点信道接入公平性,在各种负载条件下表现良好,优于BEB、MILD、MIMD和NAVB等算法.     

一种基于三角校验碰撞预测的ZigBee网络防冲突机制

针对ZigBee网络节点在发送数据的过程中会引起多节点数据碰撞、形成冲突的问题,提出了一种基于三角校验碰撞预测的放信道信号冲突机制.运用3个节点的信号组成三角校验区域,通过无线信道的节点数学模型进行信号可能碰撞的预测,计算碰撞的可能概率,通过迭代多区域校验进行防冲突运算,降低了数据碰撞的可能性.实验证明,利用此算法能够有效防止数据碰撞,提高了信道利用率.     

具有节点访问公平性的WLAN改进退避算法

以获得无线局域网(WLAN)尽可能大的吞吐量和尽量小的丢包率与平均延迟为目标,对无线局域网MAC协议中影响网络性能的载波检测机制,特别是冲突退避算法进行了深入研究.通过对现存冲突退避算法的分析,提出了一种充分考虑了节点对网络访问的公平性的改进退避算法.通过基于NS2网络仿真平台的设计与实现,对所提改进算法进行了性能仿真.结果表明,由于算法中对发送站和非发送站,根据监测到先前包是否冲突情况,采用不同的退避窗口调节策略.不仅保证了节点间数据包发送的公平性原则,其吞吐量、丢包率和包平均延迟性能都获得一定程度的提高.     

基于IEEE802.11b的无线Mesh网中信道分配策略的分析及仿真

研究无线Mesh网在繁忙区域增加接入点(AP)时,各种信道分配策略对网络性能的影响.首先研究了在多个AP和多个用户的热点环境中的容量平衡机制,然后分析了在物理层使用IEEE 802.11b标准提供的多重叠信道时对每个AP的影响,最后通过实测试验和NS2仿真,研究了信道条件、节点密度、信道接纳策略以及MAC协议对吞吐率和公平性的影响.结果证明,在网络中同一区域存在多个AP时,由于有限的频谱和无线介质特性,增加新的AP并不与系统容量成正比,反而会因为竞争和干扰降低这个区域的吞吐量.3种分配策略都存在一定的局限性,因此需要进一步考虑其它有效措施来提高系统容量.     

信道分配与负载均衡相结合的多信道路由协议

为了降低邻居节点间的信道冲突,最大化并行传输的信道数目,从而提高移动Ad hoc网络的性能,提出了一种信道分配和路由选择相结合的多信道路由协议LBMMR.LBMMR协议在MAC层和路由层间进行实时的信道状态的信息交互,节点根据信道状态列表,在每一跳中始终选择信道干扰指数最小的信道,从而减少与邻居节点的信道干扰和冲突.在路由选择方面,以信道已用带宽和节点接口队列长度作为负载均衡的判据,在全路径范围内找到一条负载均衡且干扰最小的路径.仿真结果表明,与现有的多信道路由协议相比,LBMMR在网络吞吐量、端到端时延等方面具有明显的性能提升.     

无线mesh网络公平性研究

网络重载时无线mesh网络会发生严重的不公平性,导致部分节点产生“饿死”现象.为保证网络公平性,首次提出公平队列管理和无线资源公平分配的联合解决方案.在分析了无线mesh网络空间不公平性的基础上,通过改进IEEE 802.11竞争窗口处理方法得到一种新的自适应分布式无线资源分配协议(adaptive distributed radio resource allocation,ADRRA).仿真实验比较了ADRRA与IEEE 802.11 DCF协议、赤字轮询与弃尾协议.结果表明,ADRRA协议实现无线mesh网络的无线资源可控管理,在网络重载时保证了较高吞吐量,并提高了网络公平性.ADRRA与赤字轮询队列管理的联合解决方案改进了网络公平性.     

Multi-Axis Projection Based Giant Component Formation in Random Unit-Disk Graphs

This paper proposes a multi-axis projection (MAP) based giant component formation strategy via the Maximal Independent Set (MIS) in a random unit-disk graph.We focus on the problem of virtual back-bone construction in wireless ad hoc and sensor networks,where the coverage areas of the nodes are disks with identical radii.In the simulation,we show that the MAP-based giant component has the ability to connect most nodes and serves as a backbone in the network.The algorithm is localized and may play an important role in efficiently constructing a virtual backbone for ad hoc and sensor networks.     

基于身份加密的Ad hoc网络安全模式

无线Ad hoc网络由一些没有中心管理机构的结点组成，由网络中的所有结点共同担负职责．由于Ad hoc网络比传统的无线网络更加容易受到攻击，提出两个有效的安全模式用于Ad hoc网络，结点通过使用非交互性计算对称密钥，减少通讯开销，并允许结点为不同的组生成它们的广播密钥，提出一种无碰撞方法计算这些密钥，最后介绍一种基于对称密钥体制的认证广播模式和相应的数字签名模式．     

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．     

Ad hoc网络安全模型的研究

Adhoc网络作为一种无线移动网络正成为网络研究的一个热点。而且由于它的若干特点，使得Adhoc网络在军事领域受到广泛的重视，并正在逐步应用于商业领域。但安全问题却是Adhoc网络的一个弱点。根据RSA密码体制和门限数字签名方案，提出了一种门限RSA数字签名方案，并在此基础上提出了一种基于信任分散的Adhoc网络安全模型。该安全模型对建立一个安全的Adhoc网络有着一定的意义。     

A Secure and Pragmatic Routing Protocol for Mobile Ad hoc Networks

An ad hoc network is a group of wireless mobile computers （or nodes）, in which individual nodes cooperate by forwarding packets for each other to allow nodes to communicate beyond direct wireless transmission range. Because of node mobility and power limitations, the network topology changes frequently. Routing protocol plays an important role in the ad hoc network. A recent trend in ad hoc network routing is the reactive on-demand philosophy where routes are established only when required. As an optimization for the current Dynamic Source Routing Protocol, a secure and pragmatic routes selection scheme based on Reputation Systems was proposed. We design the Secure and Pragmatic Routing protocol and implement simulation models using GloMoSim. Simulation results show that the Secure and Pragmatic Routing protocol provides better experimental results on packet delivery ratio, power consumption and system throughput than Dynamic Source Routing Protocol.     

基于延时限制的无线局域网DCF丢包率性能分析

针对无线局域网中具有延时限制的多媒体业务,提出了基于理想信道和有限数目节点假设的带延时约束的DCF接入丢包率分析模型.分析了基本接入方式下给定延时限制的系统丢包率性能并通过仿真验证了分析模型的可靠性.研究结果表明:在固定延时约束条件下,丢包率随系统中节点数量的增加而增大;在固定节点数目时,分组的延时限制越紧,丢包率越高.此外,还研究了初始竞争窗和最大退避阶数对丢包率性能的影响.     

移动自组网连接概率的仿真分析

连接性是在设计和仿真移动自组网时需确定的重要基础性问题．采用仿真分析的方法对移动自组网的连接概率进行了研究,利用仿真程序得出连接概率与节点发射半径及区域边界范围之间变化的数据,然后进行数据拟合,得到了移动自组网连接概率的公式表达式．     

一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议

在无线自组织网数据链路层中,采用传统的功率控制机制会引起不同发射功率节点间的分组冲突。为了减少这种冲突和提高网络性能,提出了一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议。通过引入交互发射功率等级信息和目的节点发送两次CTS帧的方法来缓解隐藏终端问题。网络仿真表明,在静止网络中CTPL协议与802.11 DCF协议相比可有效提高网络吞吐率,并减少部分能量消耗。通过仿真分析可知,该协议在无线自组织网络静止场景中可提高吞吐率,降低传输时延以及延长网络使用寿命。     

基于移动Ad Hoc网络的分布式RSA密钥生成机制

移动Ad Hoc网络(MANET)是一种具有全新概念的无线网络,不依赖于任何固定物理基础设施和集中式组织管理机构,通过无线信道实现移动节点之间的通信.然而Ad Hoc网络的固有特性使其更易遭受各种安全威胁,在基于分布式PKI/CA体制的安全解决方案中如何生成和分发CA密钥将是一个具有挑战性的问题.对现有的几种方案进行了分析讨论,指出了其中存在的问题,并就此提出了一种基于门限RSA密码体制的分布式CA密钥共享生成机制,提高了系统的安全性和鲁棒性.