无线局域网中一种改进的频域信道竞争机制

针对现有无线局域网信道接入机制开销较大、高密部署场景下站点碰撞频繁的问题,提出一种基于频域竞争的改进机制混合频域竞争(HFCC)。首先,将用于频域竞争的正交频分复用(OFDM)符号中的子载波分类为竞争子载波和信息子载波;其次,每次信道接入均采用两轮信道竞争,必要时开启成功竞争信道确认;最后,利用单个OFDM符号反馈数据正确接收信息。理论分析表明,当网络中竞争站点(STA)较多(35个左右)时,与分布式协调功能(DCF)相比,HFCC站点碰撞概率下降幅度和系统吞吐量提升幅度分别为99.1%和73.2%;与现有频域竞争机制Back2F和REPICK相比,系统吞吐量分别提高了35.7%和75.2%。分析结果表明,HFCC可在降低开销的同时提高系统的强健性,适用于高密部署场景。

信道竞争感知的多速率多跳无线网络时延路由测量

根据IEEE 802.11 DCF基本访问模式,建立了无线链路传输模型和信道竞争模型,定义了链路和节点对共享信道的竞争度,提出了信道竞争感知的多速率多跳无线网络端到端时延路由测量CCAD。基于无线链路传输模型和信道竞争度计算链路及传输路径的时延,实现了对多速率多跳无线网络中链路的质量、传输速率以及信道竞争的测量。NS2仿真实验结果表明,CCAD的性能明显优ETX、ETT和MIC等现有的路由测量。

不饱和负载802.15.4网络MAC层信道竞争延时优化机制

为减少IEEE802.15.4网络媒体访问控制层信道竞争延时,设计一种针对不饱和负载的节点竞争信道机制,并对其进行数学建模和推导,得到节点主要工作状态的稳态概率。基于该模型的结果对信道状态转换过程建模并推导节点信道接入延时的分析式。研究参数λ,NB和min BE对节点信道竞争延时性能的影响,并与饱和负载网络的延时性能进行对比。分析结果表明,该模型能够较好地描述和评价网络MAC层信道竞争机制,提出的优化机制能够有效降低信道的竞争恶化程度,且可改善节点信道竞争延时性能。

基于势场竞标的认知无线网络信道竞争算法

对于认知无线网络的信道竞争问题而言,主用户和次级用户都存在功率约束,而传统的信道选择算法并没有同时考虑这两种约束。在主用户干扰功率和次级用户总功率的共同约束下,提出了一种基于势场竞标理论的信道竞争算法。该算法首先将信道选择问题建模为一个非合作竞标,并将认知无线网络的速率作为竞标的共同效用;然后证明了该竞标是一种具有至少一个纯粹策略纳什均衡势场竞标,且保证能最大化认知无线网络速率的纯粹策略纳什均衡就在其中;最后使用迭代信道选择过程达到最优策略。仿真结果表明,相对于传统算法,该算法能够达到更高的速率。

战术互联网信道竞争问题研究

信道竞争问题是制约部队机动作战指挥与通信效率的一大瓶颈。文中以某部队机动作战车载C3I系统中的战术互联网为研究对象,以解决信道的竞争为目的,进行了研究与分析。首先介绍了该C3I系统战术互联网的网系结构以及该战术互联网的几个重要性能指标,然后以信道竞争为主题,阐述了信道的竞争原理,分析了战术互联网的两个重要性能:吞吐量和数据帧的平均时延性能,最后,根据分析的结果总结出了提高竞争信道性能的方法和途径。

使用容量指标的安全实时数据库信道限制方法

依据可信计算机系统评测标准(TCSEC)要求,提出一种使用信道容量指标的安全实时数据库中数据竞争信道的限制方法(CUCCMM),给出了限制过程中信道容量度量算法和限制参数计算方法。为了保证系统的信道容量限制标准的准确执行,提出了一种基于多概率的并发控制协议选择策略(MPBPSP)。实验结果证明CUCCMM方法可以有效地、准确地实施对隐蔽信道容量的限制,并且通过使用MPBPSP策略显著降低了信道限制操作对系统实时性能的影响。

基于竞争允许TDMA的无线传感器MAC层协议

无线传感器网络在许多重要领域有着广泛的应用,而传感网的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的运行和性能具有重要影响。该文概述了目前存在的传感网MAC协议的设计思想,在SMAC协议的基础上,将TDMA和CSMA两种思想结合起来并与SMAC协议同步机制相统一,提出了一个新的基于竞争允许TDMA的无线传感器网络MAC协议。模拟结果显示,与SMAC协议相比,该协议在数据包延迟、能量消耗及数据包的接收率等性能上有很大提高。

一种新型VHF/UHF数据链中的时隙分配策略

时隙分配技术是VHF/UHF数据链中的一项关键技术,通过它可以提高系统的通信效率。在目前VHF/UHF数据链的基础上,提出了一种新的时隙分配高层算法:渐变分配策略,它主要是以固定分配方式为主,以竞争分配和动态分配为辅的一种新型时隙分配策略,兼有固定分配、竞争分配和动态分配的优点,同时又尽可能克服它们的缺点,以最小代价换来最大成效。

无线传感网中具有唤醒机制T-MAC协议

无线传感器网络为了节约能量在设计MAC协议时常采用周期睡眠机制,但在传感器结点处于睡眠状态时无法对发生的事件进行及时的处理。本文是在T-MAC协议的基础上做了改进,在睡眠时引入了唤醒机制,使用和T-MAC一样的方式竞争信道,出现早睡的时候,可直接利用唤醒机制,这样可及时的传输信息,而能量消耗和T-MAC相比最多增加一个睡眠周期的能量,通信方式也较为简单。

基于单跳通信的IEEE 802.15.4 WSNs数据传输可靠性优化

针对IEEE 802.15.4 WSNs数据传输可靠性优化问题,提出了一种基于单跳通信的信道竞争算法模型。基于模型的数学推导,研究了MAC层数据包传输可靠性的影响因素,然后建立了可靠性性能指标的数学分析式;最后研究了协议参数minBE、NB和N对可靠性的影响,并分析了参数配置对信道接入失败和重传次数的影响。研究表明,相对于无休眠态的信道竞争算法,在网络规模较大时可靠性提高了94.5%,提出的算法模型能够有效改善数据传送的可靠性性能。

分布式并行处理中的异步通信技术及其分析

在基于网络环境的分布式并行计算中,因为一般情况下,局域网的底层通信协议多为以太网协议,而以太网采用的是总线通信和信道竞争两种技术,因此基于网络环境的分布式并行计算中最大的问题可能就是要解决好通信开销的问题。根据以太网的特性,提出了一种子任务计算和通信错开的解决方案,并已成功用于求解一个经典的流体力学问题,取得了良好的效果。该文着从理论上分析该方案的加速比和并行效率等。

移动无线传感器网络中空间复用性分析

网络拓扑结构是上层算法的基础,对无线传感器网络性能起着决定性作用.针对动态无线传感器网络拓扑结构的变化造成的空间复用问题进行了论述,量化描述了移动无线传感器网络空间复用率,并在此基础上提出了移动无线传感器网络连接拓扑的特征.研究结果对设计移动无线传感器网络MAC层协议具有重要的参考价值.

基于VoWLAN的MAC层接入算法的改进

在VoWLAN(VoIP over WLAN)系统中,当周期性语音业务与随机性数据业务混合传输时,面临着信道能容纳的话路数少、语音业务与数据业务获得信道的机会不可控等问题。IEEE802.11e协议在传输周期的无竞争期(CFP)采用混合协调功能(HCF)来解决语音业务QoS问题。研究在IEEE802.11e的HCF机制基础上,对媒质接入控制(MAC)层进行了改进,对CFP时段的上行周期性语音采用无竞争预约排队信道接入(CFRQCA)机制取代HCF受控信道接入(HCCA)方式,在CFP时段的下行语音接入采用M-M(Multicast-Multiplexing)机制;为了协调语音业务与数据业务的接入机会,论文中还提出了一种基于业务流量监测的接入机会自适应调度算法(AOASA);理论分析和仿真表明,无竞争预约排队机制和接入机会自适应调度算法能显著提高信道容纳的话路数。

无线移动自组织网络中的定向广播算法

在无线自组织网络(MANET)中,收集可靠的全局拓扑信息是不可行的。因此,在网络拓扑信息未知的前提下,广播成为AdHoc网络必不可少的通信方式。然而,由于无线信号在同一区域内很可能会重叠,直接用洪泛法进行广播将导致分组的过多转发、信道竞争和冲突,即广播风暴问题。为解决这个问题,现阶段提出的许多路由协议要么可到达性低,要么计算开销量大。本文提出了一种新型广播算法:定向广播算法,该算法减少了重传,获得了较高的可到达性,具有较低的能量和带宽消耗性能。

异步分布式并行SRM算法

在基于网络环境的分布式并行计算中 ,因为一般情况下 ,局域网的底层通信协议多为以太网协议 ,而以太网采用的是总线通信和信道竞争两种技术 ,因此基于网络环境的分布式并行计算中最大的问题可能就是要解决好通信开销的问题 .文中根据以太网的特性 ,提出了一种子任务计算和通信错开的解决方案 ,理论分析和实验均表明文中提出的方案效果非常显著 .同时 ,在文中还引用了并行效率的概念 。

HF电台网络组网

为了实现人工观察信息的实时上报以及中心控制指令的实时下发,提出了一套解决方案。该方案针对较大规模的短波通信网络及突发性网络业务,从网络拓扑结构、站点分配及频率规划、媒体接入控制与调度策略以及频率选择和切换机制等方面分别进行分析与设计,以保证网络在相对少的设备配置下能较好满足应用需求。

面向航空导航的通信路径动态优化算法研究

针对航空导航通信系统中即时性通信以及突发状况下的通信路径转换需求,文中研究一种基于蚁群聚类算法的面向航空导航的通信路径动态优化算法。在分析航空通信导航系统组成和工作原理的基础上,利用蚁群聚类算法实现对航空导航通信的地面导航站通信路径选择。通过将信道竞争时延较大以及发生突发性干扰或故障的地面站作为障碍物,同时结合飞机自身的位置信息,通过聚类迭代获得当前时刻最优通信地面站,并利用蚁群训练结果实现实时性动态的导航通信最优路径选择。仿真结果验证了,文中所提方法可以有效实现最优通信路径的动态优化,同时算法的迭代收敛性也验证了算法动态实现的可行性。

求解喷流问题的一种有效的并行算法

采用笔者提出的异步并行计算技术,利用局域网并行求解流体力学中的经典问题,平面渠喷流问题。该方法不仅并行处理效率高,而且与权威结果(串行计算)进行比较,计算结果令人满意。基于网络环境的分布式并行计算中,通常局域网的底层通信协议多为以太网协议,而以太网采用的是总线通信和信道竞争两种技术,这样就存在通信冲突率提高、通信效率低下的问题。为解决网络环境的分布式并行计算中通信开销在的问题,文中采用了一种有序通信的思想,从而有效地回避了通信冲突的问题,取得了较好的效果。

一种实现MAC层冲突反馈的跨层TCP拥塞控制机制

详细分析了传统的TCP拥塞控制算法在无线多跳网络环境下面临的问题,指出无线多跳环境下的MAC层信道竞争以及TCP拥塞窗口的过激增长机制是影响TCP性能的主要原因,提出一种新的TCP跨层拥塞控制机制TCP-CR.该机制中节点通过MAC层维护的链表信息,将冲突概率定时向源节点的传输层进行反馈,源节点根据获取的反馈信息做出拥塞窗口调整.仿真结果证明,该机制中源节点能有效根据当前MAC层网络状况做出及时动态调整,从而提高TCP的吞吐量.

基于定向天线的无线网络邻居发现算法

针对使用定向天线的无线网络邻居发现问题,为提高邻居发现效率,提出了一种忙音辅助算法。通过全向发送序列化忙音预约信道,有效缓解了无线网络通信过程中普遍存在的数据冲突问题和空闲问题,提高了信道的利用率。根据感知的忙音方向调整定向天线的波束指向,有效解决了基于定向天线的无线网络中波束方向的协调问题,提高了通信效率。实验结果表明,相对传统算法及基于反馈机制的邻居发现算法,忙音辅助算法具有更高的邻居发现效率。