基于整体映射机制的移动无线传感网区域收敛算法

为解决节点收敛次数较高且收敛时长难以控制等不足,提出了一种基于整体映射机制的移动无线传感网区域收敛算法。首先,根据节点干涉过程中发射信噪比的变化情况,设计了一种新的区域收敛机制,利用发射信噪比动态调整节点覆盖区域,以降低节点干涉现象,提升网络收敛能力。然后,采用时间退避方法对信号发射过程的时间窗口进行动态调节,以改善信号发射过程中存在的碰撞现象,有效降低网络收敛时间和节点收敛次数。由仿真实验结果可知,相较于移动无线传感网区域收敛领域中常用的逻辑模糊可信算法和网络寿命节约评估算法,本算法具有更低的网络收敛时间和节点收敛次数。

高速飞行器自组织网络MAC协议研究

高速飞行器自组织网络具有节点运行速度快、网络拓扑高度动态变化、多种优先级保障需求等特点。介绍高速飞行器自组织网络的网络组成和协议栈架构,提出一种适用于高动态场景的自组织网络协议栈设计,MAC层采用统计优先级多址接入协议(Statistical Priority-based Multiple Access,SPMA)。针对SPMA协议退避时间问题,提出一种自适应退避时间算法,可以根据优先级等级、门限阈值和信道占用统计值动态调整退避时间以达到更好的退避效果,并利用OPNET平台对SPMA协议进行系统建模与仿真分析。实验结果表明,SPMA协议可以实现多种优先级差异化服务,自适应退避时间算法能有效地提升SPMA协议吞吐量性能,进一步降低高优先级分组的丢包率和平均时延。

带有组间切换的认知无线网络混合式信道分配策略及性能研究

针对认知无线网络中的非实时通信业务,综合使用随机退避方式和控制中心调度方式,考虑两组授权信道,提出一种带有组间切换机制的混合式信道分配策略。基于认知用户数据分组数量及两组授权信道上分别传输的授权用户数据分组数量,建立三维Markov模型,导出认知用户的阻塞率、数据丢失率及平均延迟等性能指标表达式。数值实验和系统仿真的结果表明,随着退避时间的变化,不同性能指标间存在一定的折衷关系,通过选取最低的系统成本,给出退避参数的优化设置方案。

基于退避机制的有向无线传感器网络路由协议

针对有向带状无线传感器网络中,节点能量受限导致网络存活时间难以保证的问题,提出一种基于时间退避机制与能量效率的地理路由协议(GRBE)。以单位能耗传递数据包的有效距离,作为选择下一跳节点的标准,在建立带状网络模型基础上,通过基于时间退避机制选取下游节点,减少了上游节点与下游节点间不必要的通讯和数据传输能量消耗。经模拟对比仿真,新路由协议GRBE网络寿命分别是GEAR的1.96倍、OFEB的1.31倍。

基于人工免疫的无线AD HOC网络MAC层自私攻击检测

通过对IEEE 802.11 MAC层攻击的分析与分类,提出将节点传帧率和退避时间序列作为行为特征,建立了MAC层攻击检测的人工免疫模型,给出饱和状态下的节点检测算法-基于滑动窗口残差阈值法,并对自私节点的退避时间序列进行编码和基因处理,给出非饱和状态下基于相对位置的子串相关函数匹配的基因检测算法,解决了传统检测算法不能有效检测智能攻击和与现有协议不兼容的局限性.

一种提高以太网确定性通信的方法

提出一种方法来实现以太网通信的确定性,应用多个媒体访问控制器组成半双工以太网用于模拟实时通信网络;通过分析和探讨最小退让时间对数据传输方面(主要是冲突、抖动和延时)性能的影响,提出在时间槽内传输帧数据并随机指定最小退让时间;应用二进制指数退让算法(BEB)改善带宽利用率,来提高以太网传输时间的确定性(实时性)。在这个仿真实验中,为每个基于CSMA/CD协议的控制器单元分配不同的最小退让时间(指定的范围),来减少数据包的冲突、抖动和延时。测试表明,随机分配的最小退让时间,整个通信网络的实时性大大(确定性)增强。

改进的截断二进制指数后退冲突分解算法

截断二进制指数后退算法广泛应用于随机多址接入系统(如LAN和HFC)中的冲突分解过程。在对其基本算法分析的基础上,提出了动态设置初始窗口及设置初始和结束窗口两种改进算法。计算机仿真实验表明,改进算法是稳定有效的,其分解效率和吞吐量特性曲线较之基本算法有明显改善。

大斜度井管柱割捞一体化作业技术应用

在大斜度井井下作业过程中,通常使用的技术主要是切割、倒扣、打捞、套磨铣等。但由于存在储层认识不足,井眼或井身结构复杂,修井工具选择不匹配或操作不合适等因素,井下故障时有发生。而传统的将切割和打捞工艺分开进行的修井作业,不仅施工周期长、劳动强度大、原材料消耗多,而且作业成本很高。本文综合考虑了大斜度井修井中在地面进行加压、上提或驱动倒扣时,加不上钻压、扭矩不能被充分传递到井下,以及同一井段长时间重复作业,可能导致的损伤套管等问题,提出运用割捞一体化管柱组合和液压倒扣器井下倒扣,在大斜度井中进行井下故障处理的技术,将切割与打捞工艺结合起来,将切割工具和打捞工具连接起来,组合成为一趟管柱,完成切割和打捞的一体化作业。应用结果表明,割捞一体化技术能顺利完成作业,极大地缩短了施工周期,降低了作业成本,并由于工期缩短等,减少了对油气层的伤害。

动态二进制指数后退算法研究

截断二进制指数后退算法(binary exponential back-off algorithm)广泛应用于随机多址接入系统中的冲突分解过程。在对基本算法进行分析的基础上,提出了动态设置初始窗口和设置初始和结束窗口的两种改进算法。计算机仿真实验表明,改进算法是稳定有效的,其分解效率和吞吐量特性曲线较之基本算法有明显改善。

基于RBF神经网络的无线信道退避算法优化设计

通过对信道接入协议及退避算法的原理进行研究,针对无线网络的挑战和问题,本文提出基于RBF神经网络的无线信道退避算法的优化设计。该优化设计主要根据网络的整体情况,合理地调节退避算法中的退避时隙间隔,最大程度地降低节点等待信道资源的可能性,使无线网络将短时间地处于拥塞状态。RBF神经网络主要完成网络状态与退避时隙控制间的对应关系的记忆学习。同时,通过在OPNET Modeler中建立仿真场景及学习样本,对所提出的优化设计进行仿真验证。仿真结果表明,本文优化后的退避算法使通信节点在当前网络状况下选择合适的退避时隙,从而有效地降低了不必要的等待时间,通信平均延时降低了17.6%,网络性能得到了整体提高。总之,本文提出的基于RBF神经网络的无线信道退避算法效果更突出。

基于OPNET的IEEE802.15.4协议实时性能优化与分析

针对IEEE 802.15.4协议存在的退避指数范围较窄、缺乏优先级区分服务和时隙分配算法粗糙的不足,融合了基于碰撞感知的二进制退避算法和优先级区分服务,提出一种基于时间敏感的时隙分配算法,用以降低时延、提高系统的自适应性和提高时隙带宽利用率.最终以汽车传感网为应用对象,在OPNET中验证了所提出的融合改进型协议较原有协议在实时性能等方面的优越性.

一种估计WLAN竞争站点数的方法

在802.11WLAN中,竞争的站点数在网络性能的优化中是一个重要的参数。针对现有的概率测量法和中断测量法的实时性较高,但测量精度较差的问题,提出基于退避时间的竞争站点数测量法。该方法考虑站点的退避时间长短对测量结果的影响,对中断测量法进行改进,并给出实现算法。仿真实验结果表明,该方法是一种具有较好测量精度的测量方法。

退避算法中随机数范围对工业Ethernet实时性的影响

明确地定义了冲突概率系数、最小可能概率和微小概率,用最大可能冲突次数这一概念,阐明了网络最大延时的计算方法.着重论述了退避算法中的随机数R的取值范围会影响以太网的最大延时,合理地选取Rm ax值,能够使工业Ethernet具有更好的实时性,完全能够满足现场控制的实时性要求.

IEEE 802.11协议下移动自组网节点自私行为研究

对IEEE 802.11协议下移动自组网中节点的MAC层自私行为进行了研究,描述了自组网节点利用减少退避时间等方法占用媒体资源造成网络性能严重下降的问题。分析了节点自私行为对其退避时间、吞吐量、数据重传次数的影响,提出了一种基于退避时间、吞吐量、重传次数指标的节点自私行为检测方法,并提出了一种利用邻接节点信息表的节点自私度的检测和惩戒机制。实验证明以上方法能有效识别节点的自私行为,在一定程度上解决了节点自私行为问题。

自组织网络中MAC层退避算法的分析

二进制指数退避BEB(Binary Exponential Back—off)算法机制在重负载的情况下会表现出低的包成功发送率和吞吐率问题。对BEB算法进行分析,并从吞吐量和退避窗口方面与一种基于区分机制的退避DB(Distinct Back—off)算法进行比较,仿真结果表明,这种基于区分机制的退避算法在包成功发送率和吞吐率方面与BEB算法相比均有不同程度的改善。在已有算法基础上提出了一种新的退避算法思想,通过与一种自适应调整接入速率算法相结合,进行最佳发送速率的选择,能更好地改善网络的性能。