一种实现MIMO多包接收的Ad Hoc网络MAC协议

MIMO技术可以同时接收多个数据包并能对它们进行有效的分离,是改善Ad Hoc网络系统性能的新途径。提出一种利用MIMO系统中MPR能力来提高网络吞吐量的MAC协议。它通过在回复CTS前接收多个RTS来最大化可以同时发送的链路数,接收节点根据自身的天线数目和接收到的RTS数目决定发送数据流数目。与现有的同类协议相比,该协议可以无差错地接收并分离出多个节点同时发送的数据,且在同一竞争区域内,允许多对节点同时通信。在OPNET仿真软件中,从业务负载、节点场景密度对其进行了网络仿真,并在结果分析中验证了MIMO MAC协议的综合性能优势。

一种无线Mesh网络中基于协同通信的多包接收方法

协同通信容许移动节点共享彼此的天线以构建虚拟多入多出系统,可有效获得空间分集增益。为利用虚拟多入多出信道的分集增益,该文提出了一种在无线Mesh网络上行链路中采用协同策略的多包接收方法。该方法中提出由发生冲突的Mesh终端及其协同节点构建虚拟多入多出信道,且多天线Mesh路由器通过串行干扰消除算法来快速分离冲突包。理论分析和仿真结果表明该方法可充分利用空间资源,相比NDMA和TDMA可有效提高系统的有效吞吐量并降低时延。

高性能路由器分组调度算法研究

Internet同时面临着两个问题:更快的交换路由结构和引入服务质量（QoS）保证,每个问题都可以独立解决.高性能路由器可以用输入缓冲的交叉开关（crossbar）代替共享内存来获得更快的速度;QoS能够通过分组公平排队算法PFQ（packet fair queuing）来得到.然而到目前为止,这两个问题的解决还是互斥的——所有的分组公平排队算法研究都需要路由器采用输出排队或者集中式共享内存.基于输入输出结合排队CIOQ（combinedinput output queuing）结构,设计和实现了一种分组调度算法DF2Q（distributed feedback fair queuing）.该调度算法最重要的特征是引入了反馈机制.分析并讨论了DF2Q的性能.实验结果表明,它能够很好地避免内部拥塞和提高资源利用效率.

iRGRR/PM:一种新的高速crossbar分组调度策略

iRGRR(iterative Request-Grant-based Round-Robin)算法是一种输入排队crossbar调度算法,具有硬件易实现、可扩展性强、性能优良等优点。在此基础上,该文提出一种新的高速crossbar分组调度策略iRGRR/PM(iRGRRwithPacketMode),可以更好地支持IP分组的调度,能够被应用于高速、大容量的路由器中。与iRGRR算法相比,iRGRR/PM简化了分组输出重组模块的设计,并且提高了crossbar的带宽资源利用率。文中简单分析了两种算法间的分组时延关系,并进行了详尽的仿真研究。结果表明:在相同条件下,iRGRR/PM算法具有更高的吞吐量,尤其在非均匀业务流下能获得接近100%的吞吐量;调度长分组时,iRGRR/PM算法具有更好的时延性能。

MIMO系统多包接收性能分析

多包接收MPR(Multi-Packet Reception)技术能够极大地提高无线网络吞吐量,它可以同时接收多个数据包并进行有效的分离。多输入多输出系统MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是一种实现MPR的高效技术,对提高无线通信系统性能具有重要意义。文章对4×4天线配置下的MIMO系统MPR进行仿真并分析其误码性能。仿真分析表明,MIMO不仅能获得分集和复用增益,而且能实现一种多包接收功能并能同时正确分离多个数据包。

瑞利衰落信道上行分布式大规模MIMO系统跨层设计性能分析

研究了在瑞利衰落信道下将离散速率自适应调制与自动重传技术相结合的上行分布式大规模多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)系统的跨层设计(Cross-layer design,CLD)性能。通过性能分析,基于每个用户近似有效信噪比的条件概率密度函数和目标丢包率(Packet loss rate,PLR)约束下的切换阈值,推导出了采用CLD的分布式大规模MIMO系统的平均误包率(Average packet error rate,APER)和整体平均频谱效率(Average spectral efficiency,ASE)的闭式表达式。根据以上结果,使用互补误差函数的近似值,还可以推导出近似的APER和整体ASE。仿真结果表明理论分析是有效的,得到的理论ASE和APER能很好地匹配相应的仿真。此外,该系统可以满足目标PLR要求,并且分布式大规模MIMO系统比集中式大规模MIMO提供了明显的性能提升。

基于MIMO的多载波通信系统仿真分析

为了抵抗无线信道的多径时延和频率选择性衰落,在多载波系统中采用阵列天线,提出了基于多输入多输出的小波包分复用系统(MIMO-WPDM)。仿真结果表明:不同天线配置的MIMO-WPDM系统在瑞利信道下,基于小波包变换的MIMO-WPDM系统的性能优于基于傅里叶变换的MIMO-OFDM系统的性能。

高性能并行分组交换结构的研究

随着高速宽带通信网络的发展,网络设备的交换能力正成为制约现代网络发展的主要瓶颈之一。并行交换结构能够极大提升网络设备的交换能力,使网络设备拥有更高的交换容量和交换速率,以支持更多的网络业务。本文从交换结构模型的角度较深入的研究了高速路由器调度算法,并在基于参考交换结构和库存论原理对并行分组交换(PPS)结构稳定工作进行定义的基础上,分别分析了无输入缓存PPS和带输入缓存PPS稳定工作的充要条件。

iRGRR算法分组调度中带宽利用率分析及改进策略

为消除变长长度分组和信元长度对算法性能的影响,提高带宽利用率,以iRGRR算法为例,分析了在分组调度中带宽利用率等性能,并提出了一种简单、硬件易实现的改进策略。仿真结果表明,iRGRR算法使用该策略后,不仅提高了带宽利用率,而且消除了分组变长长度对算法性能的影响。给出了该策略的实现方案。

基于多用户调度的闭环MIMO系统中断性能分析

针对无线资源的匮乏,结合多用户分集与多用户调度技术,提出一种基于多用户调度的闭环多输入多输出跨层算法。该算法是采用跨层理论的方法,以包错误率为服务目标,利用调度技术,自适应调制,自动重传技术与MIMO技术的有机结合,提高系统的中断性能。推导了系统平均包错误率,平均传输次数与中断概率的闭合表达式,分析了天线配置,移动用户数以及重传次数对系统性能的影响;仿真结果表明,该系统的中断概率明显减小,中断性能提高。

MIMOMAC协议PHY/MAC联合仿真性能研究

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术是能够实现多包接收(Multi-Packet Reception,MPR)功能。提出MIMO系统的MAC协议,该协议基于数据流控制方法实现多包接收功能,并在同一通信领域内支持多对一和并行通信。网络仿真中采用调用信道模型的方法,并利用OPNET和MATLAB进行了PHY/MAC跨层动静态联合仿真分析。仿真结果表明,所提协议能够有效地提高移动Ad Hoc网络吞吐量、端到端分组延迟等性能。

一种输入输出排队交换机中分布式分组调度方法的研究

针对采用共享缓存(shared memory)做为交换机构(switching fabric)的输入输出排队交换机,该文给出了一个分布式分组调度方法DHIOS(Distriduted Hierarchical Ingress and OutputScheduling)并做了详细的仿真。表明DHIOS可以支持变长分组,能够确保业务流的QoS,性能优良。

一种双端口CICQ交换机的分组调度方案

Internet中的交换机面临着高速交换和提供QoS保证的双重挑战,前者要求交换机的缓存以线速工作,后者要求交换机能完全模仿输出队列交换机。目前交叉点缓存交换机仿真输出队列交换机的方案需要交换机内部加速2倍,对硬件实现要求较高。该文利用双端口技术,提出了一种新型的交叉点缓存交换机结构,理论分析说明,该变长分组交换机在无需内部加速的情况下能够仿真输出队列交换机,并且交叉点缓存的需求是有下界的,从而表明该交换结构适合高速交换。

利用MIMO系统多包接收能力的Ad hoc网络MAC协议

传统的分布式Ad hoc网络的单信道媒体接入控制(MAC)协议在同一时刻一跳范围内只能允许一对节点通信,导致网络的冲突严重、吞吐量小和接入时延较大.为此,文中利用MIMO系统的多包接收能力,设计了一种新的分布式Ad hoc网络MAC协议,该协议利用二进制退避和共享退避机制进行信道预约和共享,在单信道自由竞争的Ad hoc网络中实现了多点对点的通信,大幅度提高了网络吞吐量.文中还推导了该协议的网络归一化饱和吞吐量的数学模型.理论分析和仿真实验证明,新协议的网络吞吐量比利用分层空时编码(BLAST)的CSMA/CA(k)协议有了较大的提高.

具有等增益子信道的MIMO多用户分集系统性能分析

针对收发两端已知信道状态信息的多用户多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统,研究基于几何均值分解(GMD)的MIMO多用户分集性能.该算法将基站和用户之间的MIMO信道分解为等增益的并行子信道,其自适应编码调制的复杂度低.借助Wishart随机矩阵理论导出多用户平均容量表达式,所得的表达式简洁、易于计算.研究表明,当参与调度的用户数足够多时,系统随着天线数的增加而获得的容量增益随用户数的增长而趋于饱和.

MIMO系统中基于加权公平队列的空间复用多用户接入调度算法

多入多出(MIMO)系统利用多个发射和接收天线可以取得空间复用的效果.传统的加权公平队列WFQ虽然给每个用户提供了公平的接入信道机会,但是并没有利用MIMO系统空间复用的优点,系统容量并没有得到改善.针对这个问题,提出了一种新的基于加权公平队列的空间复用多用户接入SMMA调度算法,将上层的公平调度策略和物理层的优化天线分配相结合.最后通过仿真,将传统的WFQ算法和基于WFQ的空间复用多用户接入调度算法进行比较.仿真结果证明SMMA-WFQ算法不但给每个用户提供了公平的接入信道机会,而且提高了系统容量.

MIMO-OFDM系统中基于小波包的信道估计方法

对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中基于导频辅助的最小二乘(LS)信道估计算法进行研究,针对LS算法对噪声影响比较敏感的缺点,提出了一种基于小波包去噪的信道估计方法,对导频符号的信道响应进行去噪处理后,再做内插估计。根据该方法的思想,基于长期演进(LTE)协议进行计算机仿真与分析,结果表明该方法比传统的LS估计算法具有更好的性能,能够有效减小信道噪声的影响,提高信道估计精度。

基于系统安全的软件检测设计

基于SDK平台,采用内核检测技术,设计开发了一种新型的系统安全检测软件。其主要功能包括系统服务程序监视及相关操作;监视注册表值的变化;检测病毒、木马等恶意软件隐藏的文件、进程及内核模块等;强制结束掉被保护的进程和删掉被保护的文件,并通过进程端口映射能够查找系统打开的端口信息及打开端口的进程;有效地查找木马及NTFS流文件中的流病毒;通过查看BHO(Browser Helper Objects)、LSP(Layer Service Provider),防止浏览器和网络被劫持;通过查看被HOOK的SSDT(System Service Descript Table)及SSDT Shadow(System Service Descript Table Shadow)恢复被修改的内容。经过实际系统测试与比较表明,该系统能有效地保障系统软件的安全。

高性能交换结构中的输入排队调度算法综述

文章对各种输入排队调度算法进行了比较详细地分析,并着重对算法的吞吐量、稳定性、公平性、延迟控制、组播支持等方面进行了分析,同时对各种输入排队调度算法作了总结并且指出了进一步研究的方向。

利用HARQ多用户MIMO系统的自适应反馈方法

提出了一种利用混合自动重传请求(HARQ)的多用户多输入多输出(MIMO)系统的自适应反馈方法.该方法利用HARQ过程中用户反馈的确认/不确认(ACK/NACK)信息,分析信道状态和多用户之间的配对状况,决定用户端何时反馈信道状态信息(CSI),并进行调度和预编码来提高系统容量.仿真结果表明,该方法减少了反馈量,复杂度低,比传统的多用户MIMO系统具有更好的性能,特别是高信噪比和高速移动情况下,一定程度解决了多用户MIMO系统的瓶颈问题.