Internet无线接入网络中应用智能天线的多址协议及性能分析

该文研究将智能天线应用于Internet无线接入网络的中心接入点(CAP)。提出了基于轮询的自适应波束形成多址接入协议(PB-ABFMA)．该协议中,CAP接收或发送数据分组前,由CAP引导用户节点发送训练序列,CAP的智能天线据此计算出与用户节点对应的权矢量．CAP以轮询及动态TDMA方式为各节点安排发送时隙。采用微时隙为处于空闲状态的节点保持连接以降低时延．设计了一种简单有效的竞争接入算法,保证新用户能快速接入信道．针对Internet中主要的“请求一回应”(request-reply)式业务,分析了协议的信道利用率与平均“请求一回应”时延．结果表明,PB-ABFMA协议能有效支持智能天线应用并具有较高的信道利用率与良好的时延性能。     

移动Ad Hoc网络中应用智能天线的多址协议及其性能分析

对智能天线在移动Ad Hoc网络(MANET)中的应用进行研究．提出了自适应波束形成CSMA／CA(ABF—CSMA／CA)协议．该协议利用RTS／CTS对话实现信道预约；在RTs与CTS分组中设置了训练序列，收发节点的智能天线基于训练序列进行自适应波束形成以传输数据分组与ACK．提出改进的“虚拟载波监测”机制进行冲突避免(CA)．每个节点中设置两类网络分配矢量(NAV)，用一个oNAV记录邻节点以全向模式占用信道的时间，用多个bNAV分别记录各邻节点以波束形成模式传输分组的时间．推导了信道利用率的近似计算公式并进行了仿真，考察了节点传输距离、训练序列长度及天线模式切换时间对网络性能的影响．结果表明，ABF-CSMA／CA协议与智能天线的结合能有效实现信道的空分复用(SDMA)，显著提高整个网络的信道利用率．     

基于LoRa协议的智能防溜系统多信道数据通信

设计了一种基于LoRa协议的多信道智能防溜系统,实现了对智能铁鞋业务数据的实时、可靠上传。通过无线数据终端构建多级、多信道通信网络、业务数据及心跳数据以多种信道方式传输,数据有序上传,对不同来源、优先级数据打包发送,优先发送智能铁鞋溜逸数据帧。该数据传输方法实现了智能铁鞋数据的快速、可靠传输,有利于提高对站场智能铁鞋的管理效率,具有很高的理论意义和实用价值。     

IEEE 802.11支持QoS区分服务的性能优化

基于IEEE 802。11 p-persistent协议模型的研究,对一种近似优化条件在多优先级业务网络条件下的适用性进行了证明。应用该近似优化条件,提出了一种适用于IEEE 802。11 QoS区分服务支持的自适应优化算法QATC (QoS-supporting adaptive transmission control)。算法利用信道侦听信息实时优化调整各优先级业务的发送概率,更新相应的协议参数,实现信道利用率的提高和系统性能的增强。QATC算法不需要估计各优先级业务的节点数量,并且拥有     

WLAN Mesh网络多信道速率自适应MAC协议

针对多种传输速率的链路共存于同一信道时引发的性能瓶颈,以及单接口多信道网络中接收端忙的问题,在DCF协议的框架内提出一种适用于WLAN Mesh网络的分布式多信道速率自适应媒体控制接入(MAC)协议。该协议允许发送节点的邻居节点通过协作应答的方式告知相应接收节点所处信道,接收节点根据当前信道质量合理选择传输速率和传输信道反馈给发送节点。通过上述机制,将不同传输速率的链路分配在不同的信道上。仿真结果证明,该协议能避免不同传输速率链路之间的相互干扰,解决接收端忙问题。与现有典型多信道速率自适应MAC协议相比,能有效提高网络的总吞吐量。     

支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法

媒体访问控制(MAC)协议负责协调所有认知用户的空闲信道接入服务,是认知 Ad-hoc 网络支持服务质量(QoS)的关键技术之一。在二进制指数退避算法基础上,提出一种支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法。实时调整传输概率,使系统信道接入服务达到最优,建立传输概率调节的Markov链模型,导出分组的传输概率与协议参数的关系,给出基于服务区分的信道吞吐率模型,建立基于MAC协议参数学习的多智能体Q学习算法。实验结果表明,该算法能满足高优先级业务的QoS,且吞吐率和时延性能优于IEEE 802.11e EDCA机制。     

基于节点合作的Ad hoc网多信道MAC协议

针对Ad hoc网络的多信道隐藏终端问题,提出一种基于邻居节点合作通告机制的异步多信道媒介访问控制协议。该协议通过空闲邻居节点向未收到信道协商控制帧的节点发送通告广播帧,从而有效地解决了多信道隐藏终端问题。仿真结果表明,与IEEE 802.11、MMAC协议相比,该协议在提高网络平均吞吐量的同时,还能降低数据包平均延迟。     

基于预约调度的无线传感器网络的MAC协议*

提出了一种基于预约调度的用于无线传感器网络的MAC协议--SSMAC.该协议采用分布式竞争接入和预约调度发送,提供高能量效率的信道接入和支持QoS业务的传输,较好地解决了隐藏终端和暴露终端问题.仿真结果表明SSMAC协议在保持节能的同时,在降低媒体接入时延、提高报文投递成功率和提供QoS保障上较TRAMA协议性能有很大的提高.     

一种结合业务区分的S-MAC协议

针对无线传感器网络中S-MAC协议没有考虑网络的QoS性能问题,本文提出了一种结合业务区分的S-MAC协议,令优先级不同的节点获得不同的接入信道概率,提高了传感器网络的QoS性能。仿真结果显示,改进后的S-MAC协议确实提高了网络的QoS性能。     

一种结合业务区分的S-MAC协议

针对无线传感器网络中S-MAC协议没有考虑网络的QoS性能问题,本文提出了一种结合业务区分的S-MAC协议,令优先级不同的节点获得不同的接入信道概率,提高了传感器网络的QoS性能。仿真结果显示,改进后的S-MAC协议确实提高了网络的QoS性能。     

A new adaptive MAC protocol with QoS support based on IEEE 802.11 in ad hoc networks

With the expanding of applications, the demand of quality of service (QoS) has become strongly increased in ad hoc networks. Since the efficient and reasonable MAC protocol is a key factor for providing QoS in ad hoc networks, in this paper we propose an adaptive QoS MAC protocol (AMP) based on IEEE 802.11. In AMP, we introduce the concept of transmission license, where only the node which holds transmission license can participate in the channel contention for changing the number of licenses according to the load of the network adaptively, controlling the number of the nodes that participate in the channel contention, and ensuring the nodes with licenses share the channels through contention. In addition, AMP assigns different priority classes for different traffic according to the special characteristics and performance types of the different networks, and it sets the different contention parameters for the different priorities services for guaranteeing these services performances to have advantages in the channel contention. Simulation shows that compared to IEEE 802.11 protocol, AMP not only can meet the QoS requirement with high priority in the networks but also can well solve the hidden terminal problems and the fairness issues between different network nodes; that is, it can satisfy the high efficiency, pertinence, spatial-reuse, etc. to the largest extent at the same time in limited channels.     

一种带宽和能量约束的QoS路由协议

现有服务质量(QoS)路由协议一旦选定源节点到目的节点的路径,满足要求的特定业务流将一直从这条路径上传送数据包,直到该路径断链。针对该问题,提出一种基于带宽和能量约束的QoS路由协议——BERP。该协议以典型的AODV协议为基础,修改了以带宽为指标的基于AODV的QoS路由协议的路由发现和维护机制。仿真结果证明,网络中节点的能量消耗比较均衡,延长了网络存活时间。     

自组网环境下基于QoS的路由协议

自组网是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治系统。在这种环境中,由于节点无线通信覆盖范围的有限性,需要借助其它中间节点进行分组转发到达信宿。常规路由协议在自组网环境无法有效地正常运行。文中首先描述了自组网的概念和特点,在此基础上提出了自组网环境下的基于QoS的路由协议。该路由协议的主要思想是根据无线链路两个重要指标：平均错误分组率和生存时间进行路由发现、选择和维护。相对于跳数而言,它们向用户提供了最有可能满足特定QoS需求的信息流的传输。     

基于QoS的无线传感器网络路由

综合考虑无线传感器网络的路径节点最小能量、路径能耗、延迟、信道错误率等因素,采用QoS路由对不同的查询业务实现区分服务。通过对传统的定向扩散路由算法的扩展,在保证业务可靠性要求的前提下,组合利用“路径节点最小能量/路径能耗”和“最小跳数”信息,提出了一种针对尽力而为业务和实时业务的QoS路由算法。仿真结果表明,扩展后的算法能满足业务的可靠性要求,随信道错误率的增加,它能更好地均衡网络各节点的能耗。     

适用于AdHoc网络具有能量约束的QoS路由协议

为了有效利用网络带宽和能量资源,延长网络生存时间,提出一种用于AdHoc网络基于节点剩余能量和路由传输能量的Qos路由协议（QRETP）。该协议通过计算节点带宽保证路由协议对QoS的要求,同时,综合考虑节点剩余能量和传输能量的状况,一方面以避免网络分割为目标,均衡节点能量耗损;另一方面从网络能量有限的角度出发,节省网络能耗。仿真表明,该协议在网络生存时间、节点平均能量消耗以及分组投递率等方面都有一定程度的改善。     

一种多径QoS的MANET路由协议

近年来,QoS(Quality of Service)路由问题已成为Ad hoc网络的一个研究热点.本文提出一种按需的多径QoS路由协议-MTBP(Multipath Ticket Based Probing Routing Protocol).该协议能够在源节点和目的节点间找到多条满足QoS要求的路由.与传统路由协议相比,本协议通过"票"限制洪泛,在链路断裂时采用备份路由及时恢复数据分组的传递,具有多路径传输、负载平衡、控制开销小等特点,能很好的适应无线移动自组织网中网络拓扑结构变化迅速,节点间移动速率快的特性.     

带数据融合的无线传感器网络QoS路由算法

针对无线传感器网络以数据为中心的特点以及不同业务对QoS的不同要求,提出了一种结合数据融合的QoS路由算法(DAIQoS算法).该算法借鉴TopDisc协议的分簇路由过程对数据进行融合处理.在此基础上借鉴定向扩散(DD)协议中梯度路由的思想,通过维护簇内和簇间两个梯度场建立到sink节点的多条最短路径.选择既能满足数据的QoS要求,又能尽量时其进行融合处理的路径转发数据.仿真实验结果表明,DAIQoS算法能够在满足数据QoS要求的同时有效减少冗余数据,节约能源.     

一种基于QoS的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络中不同应用的QoS需求,提出了一种路由协议QMR。该协议使用节点剩余能量、可用缓存以及信道质量等度量值综合评估路径传输可靠性,根据量化的评估值构建自源节点至目的节点的多条路径;并引入路径选取模型,允许数据包依据优先级同时在多条路径上传输;接着采用按通信量更新策略,根据网络流量情况动态调整路由更新频率。通过仿真实验分析得出,该协议在降低网络能耗、提供差别服务方面具有良好的性能。     

无线链路保障QoS垂直映射技术

无线网络通信中为提供QoS保障,提高链路可靠性和有效性是十分关键的。通信协议中与链路相关的协议层包括物理层和数据链路层。物理层技术以提高物理层性能为目标,数据链路层技术以提高数据链路层性能为目标并受物理层技术制约。为保障可靠通信链路,提出一种无线网络中物理层和数据链路层QoS指标垂直映射结构,并通过等效容量方法实现低信噪比状态下瑞利平坦衰减信道QoS垂直映射;仿真结果验证了所提出模型的有效性。     

基于带状区域路由的无线传感器网络QoS协议

提出了一种基于带状区域路由的无线传感器网络QoS协议。根据网络传输路径的能耗模型分析,将路由的转发节点控制在以源节点与Sink节点连线的带状区域,有效降低了路径上的传输能耗。另外,在改进型QoS协议中,转发节点根据当前QoS约束动态重新建立新的带状区域宽度,使传输路径最大程度拟合源节点和Sink节点的连线,达到路径传输能耗最优。仿真实验表明,无线传感器网络QoS协议在满足网络QoS约束下,节省了网络能耗,延长了网络生存时间。