微网结构无线ad hoc网络的容量区研究

以IEEE 802.15.3 HR-WPAN协议框架为基础,首先建立了微网结构ad hoc网络的系统模型,给出了微网结构ad hoc网络容量区的定义.在此基础上,给出了微网结构ad hoc网络容量区的计算方法,并研究了不同发射功率、离散功控、传输速率离散化和多跳路由4个方面对容量区的影响.结果表明:增大发射功率与采用多跳路由能显著扩大网络的容量区;传输速率离散则不利于网络的容量区的扩大;而功率控制对微网结构ad hoc网络的容量区影响很小.这对以IEEE 802.15.3 HR-WPAN协议为基础的无线ad hoc网络的跨微网通信、路由协议、功率控制等方面的设计,具有重要的指导意义.     

一种支持拥塞识别的ad hoc网络DCF协议速率自适应机制

分析了IEEE 802.11 DCF协议虚拟载波检测机制在支持多速率传输方面存在的局限性,以及高速率传输数据分组的重负载条件下多跳ad hoc网络的节点拥塞问题,并在DCF协议框架内提出了一种支持拥塞识别的速率自适应机制.该机制允许接收节点根据信道质量选择可用的最高传输速率,并把此速率值和自身的拥塞状况反馈给发送节点,发送节点根据接收节点的拥塞状况决定发送或退避等待.仿真结果表明,该机制能有效解决ad hoc网络在重负载条件下的拥塞问题,显著提高网络的总吞吐量.     

Ad Hoc网络中一种新的双信道MAC协议及其性能分析

针对多跳ad hoc网络,提出了一种新的应用于媒体接入控制(MAC)层的双信道协议,采用双信道传输以及改进的握手协议和信道预留方法,避免了数据冲突,解决了隐藏终端和暴露终端对数据传输的影响问题,提高了信道利用率.节点根据收到的不同的控制包,在控制信道和数据信道中采取3种不同的预留方法.在数据传输中,隐藏终端能够同时接收数据,暴露终端能够同时发送数据.在高业务量网络中分析了该协议的吞吐量属性,通过与基于RTS/CTS的协议的比较,表明DCMAC协议能提高多跳ad hoc网络的吞吐量.     

基于AODV的无线Mesh网络路由协议优化设计

无线Mesh网络(WMN)融合了WLAN和Ad hoc网络的优势,具有高速、多跳和自组织的特点,广泛用于会场、医院和车站等场合.由于其开放性和无线链路,导致路由协议效率不高.针对Ad hoc单跳路由的缺陷,从WMN的体系结构入手,提出了设计原则和方法,并在AODV的基础上,通过修改数据包的格式,优化设计了相应的网络协议,并给出了相应的路由算法,然后选择时延和负载两个核心指标,在OPNET平台上进行了仿真实现,结果表明,15个节点组成的WMN和4个节点的网络相比,其关键指标值优势明显,说明这种算法更加适合于规模较大的网络.     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制(medium access control,MAC)协议.首先在相邻节点之间运用时分多址(time division multiple access,TDMA)技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点...     

无线Mesh网络的在线测量优化

对网络特征进行准确和实时的测量是优化无线Mesh网络性能的基础. 该文提出一种无线Mesh网络在线测量架构以解决测量节点的位置选择问题. 联合考虑无线信号检测能力与信息传输能力,提出基于椭圆割线的测量节点选择方法. 分别以被测量节点和数据处理中心作为椭圆焦点构成测量区域,以测量系统的性能度量为目标函数,在椭圆环中选择最佳测量节点位置. 数值仿真表明,在保障无线Mesh网络在线测量品质条件下,该测量架构实现了检测能力和信息传输能力的综合优化,椭圆割线算法的计算复杂度低于随机选择算法.     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于分簇结构的电池射频能量搜集和恢复策略

为提高传感器节点无线射频能量搜集效率和能量恢复效果,提出了一种无线传感器网络电池能量搜集和恢复策略.该策略在分簇网络结构下利用供能节点对搜能节点处可用无线射频能量的影响和不同分簇网络通信机制对电池不同状态进行调度,去除无用传输节点来提高无线射频能量搜集效率.在电池能量恢复方面采用一种改进的马尔科夫模型,根据电池非线性特性并考虑电池饱和门限状态,利用电池的占空期对电池能量进行恢复.实验结果表明在电池睡眠时间进行能量恢复与实际测量电池电量对比分析,电池的恢复能量与实际测量值之间相差在5%以内.另外,实验仿真验证了搜能节点周围传输能量节点数量为5时达到最佳值,这和理论证明的结果一致.所提出的分簇结构电池射频能量搜集和恢复策略能有效延长传感器网络生命周期.     

无线传感器网络TinyOS调度机制的改进研究

研究无线传感器网络TinyOS的体系结构、通信机制及内核调度机制.针对TinyOS调度机制的不足,提出一种改进的调度策略——基于时限的轮转调度策略.在由micaZ节点搭建的实验平台上对改进机制进行实验,实验结果表明,基于时限的轮转调度策略提高了无线传感器网络通信的吞吐量,改善了无线传感器网络的通信性能.     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

一种新的无线网状网可信路由

由于现有信任模型不能直接应用于无线网状网,为此提出了一种基于主观逻辑的信誉模型. 该模型不但能监测和隔离WMN中的恶意节点,而且能区分恶意丢包和由于链路质量造成的丢包. 将该模型应用到无线电度量的按需距离矢量路由协议(RM-AODV)中,得到了一个可信的路由协议T-AODV. 仿真结果表明,所给出的机制能有效抵御黑洞、灰洞等网络攻击,提高网络可靠性、鲁棒性及安全性. 网络中存在的恶意节点越多,这种优势越明显.     

一种ad hoc网络可靠性度量——网络均衡度

通过网络节点的重要性,定义了网络的均衡度,从而用来衡量网络的可靠性.该度量反映了网络的抗毁性、生存性以及有效性,是一种衡量网络可靠性的有效尺度.     

能量优化和负载均衡的QoS按需路由协议

摘要：针对移动ad hoc网络对QoS的要求,提出一种能量优化和负载均衡的QoS路由协议. 综合整条链路的能量 和负载信息生成QoS参数,根据QoS选路算法建立链路. 结合距离信息控制路由请求分组的广播方向,并在中间节 点设置能量和队列阈值作为路由请求分组转发的限制条件,减少不必要的路由开销. 在路由维护阶段利用节点的能 量信息限制路由的本地修复,避免能量即将耗尽的节点继续参与路由发现. 该算法同时优化了路由选择机制、中间 节点转发机制和路由维护机制. NS2仿真结果表明,提出的协议在投递率、归一化路由开销和端到端延时方面均表 现出良好的性能.     

解决Ad Hoc网络广播冗余竞争冲突的高效广播算法

针对盲目广播带来的广播风暴问题,提出了一种适用于Ad Hoc网络的跨层模糊逻辑广播算法(cross-layer fuzzy logic broadcasting algorithm,CLFBA).该算法应用跨层设计的方法,在保持原有介质访问控制层(medium access control,MAC)和路由层严格分离的基础上,允许路由层共享MAC的接收信号强度信息.采用模糊控制获得节点重播分组的概率,赋予增加通信面积大的节点和剩余能量高的节点较高的转发概率.CLFBA减少了广播过程中产生的冗余、竞争和冲突,均衡了网络中节点的能量消耗.仿真结果表明,与路由层应用泛洪和概率泛洪算法、MAC层应用IEEE802.11协议相比,CLFBA提高了转播节省率,延长了网络生命周期,降低了平均节点丢包率和平均端对端延迟.     

MANET路由协议安全分析

分别采用strand space和BAN逻辑,分析MANET安全路由协议的plausible route属性.分析结果表明MANET路由协议的安全性本质上是建立在网络中可信节点之间实体认证和消息完整性认证机制的基础上;传统的安全协议形式化分析工具适用于MANET安全路由协议的分析.     

基于博弈论的异构无线网络动态选择

下一代无线通信网络的主要特征之一是移动终端可以灵活接入各个网络. 在异构网
络共存的下一代通信中,网络选择技术能提高频谱利用率和网络容量. 为此,设计了一个基于
非合作博弈的网络选择机制,以保证移动终端能从异构网络中选择合适的网络接入. 证明了
该博弈为潜博弈,分析了该机制中博弈的纳什均衡存在性和可行性,并设计了一个基于反应
动态机制的最优迭代算法求解博弈. 仿真表明,该算法能够收敛到纳什均衡,且其网络选择机
制具有近似最优的性能.     

具有灰色预测功能的ad hoc网络稳定路由算法

将灰色理论应用于自组织网络拓扑连接状态预测,提高反应式路由协议(DSR)的预应能力,避免路由信息震荡,减小不必要的网络开销,迅速发现失效链路,提高了路由信息的稳定性.仿真结果表明,改进后的基于灰色模型的稳定路由协议S-DSR具有更高的稳定性,组网效率更高.