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.     

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802.11功率控制MAC协议及仿真研究

提出了一种基于IEEE802.11的功率控制MAC(medium access control)协议,在控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效降低隐藏终端和暴露终端之间的干扰,并且在数据接收的同时允许邻节点同时发送信息.通过仿真与802.11MAC协议进行比较,结果表明,在移动自组网中,该功率控制协议能够提高系统的吞吐量性能,而大大减少移动节点的功率消耗,提高节点的能量利用效率,并降低超过93%的系统能耗.     

Ad Hoc网络中基于信道状态的速率自适应机制

针对多跳Ad Hoc网络,给出了一种兼顾分组碰撞和信道误码的饱和吞吐量解析式,基于此提出一种速率自适应机制.该方案支持多个速率,能够根据信道状态,以最大化饱和吞吐量为目标,选择最优的数据分组长度和数据分组发送速率.仿真结果表明,该方案在饱和吞吐量和抗信道衰减方面性能优于OAR和不同速率模式下的802.11 DCF.在信道衰减较剧烈时,性能与802.11 DCF 1 Mbps相比提高260%,与OAR相比提高10%.     

多射频无线ad hoc网络的复杂网络效应

对复杂网络与无线ad hoc网络的机理分析表明,一定条件下的无线ad hoc网络具有复杂网络效应。该文在验证多射频节点组建小世界无线ad hoc网络可行性基础上提出多射频节点的控制策略。文中提出的策略考虑到节点的设计,并根据网络环境及节点的聚类系数来控制多射频节点的部署。仿真实验表明,该策略优化了网络的拓扑结构,增加了网络的鲁棒性,对进一步优化网络性能具有理论与实际意义。     

Multi-radio无线网络中基于协议冲突模型的功率分配算法研究

为了提高无线Ad hoc网络中的Multi-radio Multi-channel利用率,最大化全网吞吐量,提出了一种基于协议冲突模型的功率分配算法- LPCA.LPCA首先利用整数线性规划方法得到了最小功率下所有链路并行传送数据所需的最小信道数,然后又分别估计了相同功率和混合功率下Multi-radio Multi-...     

改进DBTMA协议公平性的一种方案

针对双忙音多址接入协议(DBTMA)在解决Ad Hoc网络中的隐终端和暴露终端问题时,出现的不公平性问题,提出了一种改进方案.改进方案去掉原协议中的忙音信号发送,采用时隙ALOHA协议对缺少发送忙音保护的RTS报文进行传输.仿真实验表明,改进的DBTMA既降低了协议的复杂性,缩短了时延,又保证了协议的公平性和稳定的信道利用率.     

多信道协同合作需求感知MAC协议

车辆自组织网络中的应用可以分为安全性和非安全性两种.安全性应用主要处理紧急路况等问题,对通信的时延和可靠性有严格要求.为此,提出一种基于多信道协同合作的需求感知介质访问控制协议,该协议由路边单元广播安全询问数据包以提前预约控制时隙,实现车辆节点无碰撞地发送紧急信息的目的,并根据安全数据的需求量动态划分控制时隙和服务时隙,促使每一个节点都能通过路边单元动态调度的方式按序广播安全信息,降低了分组碰撞的概率.仿真结果表明,所提出的介质访问控协议与传统的IEEE 802.11p协议相比,能够提高网络吞吐量,降低端到端的传输时延.     

无线Mesh网上机会路由协议的分析与改进

无线Mesh网上机会路由协议是一个研究热点. 现有机会路由协议大多采用固定速率数据发送方式和端到端数据应答方式,因而产生了网络拥塞和大量数据重传等问题. 该文针对以上问题提出一种建立在机会路由内部的速率控制方法,同时引入一种循环轮转的数据发送方式. 文中提出的速率控制方法充分考虑了无线链路的质量和机会路由无固定传输路径的特点,通过比较本地和邻居的数据“实际”缓存长度来检测局部网络的拥塞状况,调节各节点的数据发送速率以达到拥塞控制的目的. 循环轮转的数据发送方式在保证数据传输可靠性的同时减少了由于应答数据丢失造成的不必要重传,从而提高了端到端的数据吞吐量和资源利用效率. 仿真实验表明,与具有代表性的机会路由协议MORE相比,改进后的机会路由协议在多种场景下均获得明显的性能提升.     

一种基于多参数模糊逻辑的车载通信资源协同优化方法

车载自组织网络(vehicular ad hoc networks, VANETs)中存在大量文本、音频、视频等资源,但网络的高动态性和本地服务器的存储限制了资源的使用,不仅会导致用户请求资源失败,而且因传输无效零散数据而浪费带宽和存储.为解决这个问题,改进了一种基于模糊逻辑的资源管理(fuzzy logic resource management, FLRM)方法—–多参数模糊逻辑资源管理(multi-parameter fuzzy logic resource management, MP-FLRM).首先基于V2I通信模式收集并记录每种资源的请求时间、下载时间、上传时间,然后根据多参数的去模糊化运算得到每种资源的存在时间以实时更新资源列表.对比仿真与现有的多种资源管理方案,结果显示MP-FLRM能够提高系统的吞吐量,有效改善系统性能.     

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...     

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.     

异构分簇的无线传感器网络拓扑控制

在拓扑结构变化较小的无线传感器网络中,为了减小分簇算法在簇头选择过程中的能量损耗,该文提出一种分簇拓扑控制算法. 该算法以功能较强的异构簇头为中心,将一个簇分为内外两层,外层再进一步分成可以并行工作的多个子区,既保留了以簇头为中心的控制方式的高效性,又兼有多跳的灵活性. 仿真分析与实验证明,以该算法构成的系统具有以下优点：减小了节点的平均发送半径,均衡了能耗;有效降低了簇间干扰;提高了系统的吞吐量.     

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.     

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.