基于博弈论的空时频谱共享:动态接入与惩罚策略

为了解决时空域频谱资源利用不充分的问题,针对异构网络中多个次用户通过感知空时频谱机会动态接入的场景,提出一种基于博弈论的可靠频谱共享策略。首先,次用户通过信道采样感知主用户的活跃程度,并进一步寻找适合的空时频谱机会。其中,每个次用户旨在寻求更多的频谱资源,须避免对主用户的通信质量造成损害。为此,次用户与主用户之间需进行个人效用的协商,以达到混合纳什均衡状态。当次用户发射功率异常时,其行为将被视为违规。然后,结合违规次数和网络中活动节点数,对次用户采用退避时间补偿算法进行惩罚。最后,仿真结果验证了引入惩罚机制的空时频谱机会共享策略的有效性。

移动自组织网络可用带宽估计方法研究进展

首先分析了有线网络和无线网络带宽估计机制的区别,然后,在此基础上给出了MANET可用带宽定义,并且从原理上分析了数据帧碰撞概率、回退时间以及信道空闲比例等对MANET中的可用带宽造成影响的因素,同时对各种参数的测量以及估计方法进行了详细介绍,最后展望了带宽估计的应用前景和研究趋势。

基于功率退避的MAC协议优化算法

针对多跳稠密的移动Ad hoc网络面临的网络生存时间、无线资源利用效率以及时延要求等问题,提出一种新的功率控制MAC协议,该协议在功率退避基础上结合改进的时间退避机制,采用较灵活的竞争窗口调节方法有效地缓解冲突。仿真结果表明,该协议可以减少移动节点消耗的功率,提高节点的能量利用效率和系统的吞吐量性能。

用于机会中继的一种最佳中继选择算法

通过使用具有最佳瞬时信道质量的单个中继进行协作分集，机会中继可以获得与更为复杂的空时编码协作通信相同的分集增益。但是，随着可选择中继节点数的增加，最佳中继选择的失败概率会明显上升。文章提出了一种新的实用最佳中继选择算法，要求源站向最佳中继发送选择确认消息，竞争中继则在冲突发生后进行退避。仿真结果表明，采用新算法可以将选择失败的概率降低2～3个数量级，而增加的开销尚不到2％。

带有时间约束的机载自组网自适应退避算法

针对传统媒质接入控制(MAC)层退避算法无法满足机载自组网中高优先级业务高可靠、低时延的QoS传输需求,以及重负载时算法性能下降严重的问题,提出一种带有时间约束的多优先级自适应退避算法。首先,针对不同优先级业务的QoS需求,建立相应的时间约束机制和竞争窗口自适应调整机制,当网络处于重负载时,通过限制低优先级业务接入信道来保证高优先级业务的传输;其次采用三维马尔科夫链对多优先级自适应退避算法进行建模,求解不同网络负载时各优先级分组受时间约束条件下的退避状态转移概率,理论推导出网络吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,该算法在重负载时能够有效保障高优先级业务低时延(<2ms)、高可靠(>99%)的QoS需求,相比增强型分布式信道接入访问和区分企业优先级的自适应退避算法,当网络负载大于9 000包/s时,吞吐量分别提升了33.4%和21.5%。

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.

IEEE802.11 DCF退避机制分析和改进

引入二维马尔科夫模型,对退避时隙选择概率分布对IEEE802.11DCF系统性能的影响进行了理论分析,并提出了一种简单有效的退避时隙选择改进方案.仿真结果证明,该方案能够有效提高IEEE802.11的饱和吞吐量.

医院护理呼叫通讯系统设计及防冲突算法研究

讨论医院护理呼叫通讯系统的设计和防冲突算法。通讯系统采用RS485总线结构,根据CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测工作原理,设计基于"错时退避"策略的延时退避算法和冲突退避算法,降低再次冲突发生的概率,数据传输的实时性得到很大地提高。

有效提高WLAN吞吐量的数据帧发送策略

设计合理的数据帧发送策略能够提高无线资源利用率。分析了退避机制对系统归一化吞吐量的影响情况,提出一种简单、有效的数据帧发送策略,其中主要包括主动的动态数据帧发送时间调整机制和被动的自适应竞争窗口调整方法,前者能够主动地调节单位时间内注入队列的数据帧数量,后者以被动的方式根据网络当前数据帧碰撞程度快速调整竞争窗口。仿真结果表明,提出的调整机制能够根据网络状态快速地、自适应地优化节点数据分组传输过程中的相关参数,使得网络吞吐量提高接近30%,有效地改善了无线资源使用率。

基于高能效及公平性的移动设备定位算法

通过分析校园师生基于GPS的真实活动轨迹,以及何种算法才最适合具有自私性的移动用户展开合作,提出一种高能效及用户公平定位技术。通过采用代理设备合作思想,提出一种集中式最优算法,在保证固定精度界限和设备公平的基础上,实现移动设备GPS时间平均功率最小化。通过控制退避时间和GPS关闭时间,提出一种分布式准最优算法。最后,基于多种拓扑结构进行全面的仿真实验,验证了算法的高能效性和公平性。

基于二元指数后退的电子标签防碰撞算法

为解决目前现有电子标签防碰撞算法在电子标签数量较大时,读取效率低且耗时较长的问题,提出了一种基于二元指数后退的时隙选择算法,当碰撞发生时,改进算法以二进制指数方式进行时隙的增加,并随机选择时隙发送数据,重复这个过程直到所有标签被正确读出。仿真试验表明,在电子标签数量急剧增加时,改进算法的读取效率较高,电子标签读取所需时隙基本不增加。

基于GDCF的竞争窗口快速增加退避算法

竞争窗口(Contention Window,CW)的调整策略在很大程度上决定了退避算法的性能。针对节点碰撞时CW固定调节方式存在的不足,将节点的连续碰撞次数作为衡量信道竞争激烈程度的标志并将其引入到CW的调整策略中,在GDCF基础上提出一种具有自适应特点的CW快速增加退避算法(Fast Increasing GDCF,FI-GDCF),节点碰撞时按照其连续碰撞次数的指数律调整CW大小。理论分析和仿真结果表明,与BEB和GDCF算法相比,FI-GDCF算法在两种接入模式尤其是基本接入模式下,其碰撞概率、归一化网络吞吐量以及分组平均接入时延等性能均可获得不同程度的提升。

FATMA－时频多址协议及其性能分析

ＶＳＡＴ网络协议的更新，都是以改进网络性能为目标的。本文对ＦＡＴＭＡ－一种新兴的时频多址协议进行了性能分析，结果表明ＦＡＴＭＡ可以大幅度提高网络的总吞吐量、具有更好的时延特性和工作稳定性。而且频率个数Ｆ越大，协议性能越好。当Ｆ足够大时，ＦＡＴＭＡ可以不设立退避时延，从而使分组传送时延减小到最低限度。

一种多等级无线体域网服务质量方法

提出一种基于等级的无线体域网(WBAN)QoS框架,将WBAN中的QoS分为3个等级。利用IEEE802.15.4的信标模式中基于时隙的CSMA/CA机制、保障时隙以及传感器节点内部的流量区分实现了QoS框架。仿真结果表明提出的QoS框架可以满足WBAN对QoS的需求。

基于信道随机干涉博弈机制的移动传感网安全传输算法

为解决移动传感网安全传输领域存在的网络传输带宽较低、节点抖动现象难以控制等不足,提出了一种基于信道随机干涉博弈机制的移动传感网安全传输算法。首先,根据移动传感网覆盖存在的冗余特性,采取信道频率干涉机制对信道信噪比予以精确评估,以降低信道干涉对传输的不利影响,进而消除冗余数据并增强节点数据传输能力。随后,基于博弈退避机制提出了时间匹配方法,利用最低信道信噪比模型对节点数据传输周期予以调控,降低因数据重传输导致的网络拥塞,从而降低节点抖动发生频率。仿真实验表明,与常用的高效均衡分布机制的移动传感网安全传输算法和异构能量预测机制的移动传感网安全传输算法相比,所提出的算法具有更高的传输带宽及更低的网络节点累计抖动频次。

以太网并行处理程序退避方法分析

许多并行处理应用程序和任务时间相对变化很小。因此,许多节点在几乎同一时间内完成任务。如果应用程序是运行在以太网上,同时完成任务意味着,当任务试图进行与中心任务管理器进行通信时,多任务发生互相碰撞。反过来又在通信中造成重大的延迟,造成以太网硬件生成不必要的时间补偿。我们的工作将分析这一问题并提出解决方案。

基于逻辑时隙的Ad Hoc网络介质访问延迟分析

根据AdHoc网络MAC层DCF的指数退避机制及二维Markov链分析模型,分析退避计数器在退避过程当中每一次递减的时间间隔,提出逻辑时隙的概念,并得出逻辑时隙的3个组成部分,推导出饱和负载条件下DCF的平均介质访问延迟等于逻辑时隙的平均长度乘以成功发送数据所用的平均退避逻辑时隙数。实验表明,该方法能较准确地计算出AdHoc网络的DCF介质访问延迟。

Ad Hoc网络中基于传输状态的自适应退避算法

提出一种适用于Ad Hoc网络、基于传输状态的自适应退避(ABTS)算法.为了预测信道状态,ABTS算法采用局部竞争节点估计的方法,并且针对不同的信道状态采用退避窗口乘性或线性增加的策略.鉴于重传多次的数据容易被丢弃,ABTS赋予重传多次的数据高传输优先级,以减少数据丢失.理论分析和仿真结果表明,ABTS算法能满足Ad Hoc网络多跳特性,并对网络吞吐量、延时和冲突概率有明显地改善,性能优于经典的二进制指数退避(BEB)算法.