基于综合度量的Ad Hoc网络跨层路由协议

Ad Hoc网络路由协议普遍采用最短路径准则,无法有效支持多速率传输并容易导致网络局部拥塞。针对该问题,利用协议栈跨层设计的思想,提出一种基于综合度量的路由协议SMRP。该协议综合考虑链路速率值、MAC竞争度和网络队列长度多种因素选择路径,能有效利用多速率传输能力,避开拥塞节点。仿真实验结果证明,该协议能从网络吞吐量、分组时延等方面有效提高网络性能。     

一种UWB Ad Hoc网络的自适应MAC协议算法与仿真

UWB Ad Hoc网络在距离、功率、速率上有很好的互换性,这是下一代无线系统所期望的.在IEEE802.11DCF机制的基础上,提出了一种根据收端信噪比和信干比自适应调整发送速率和分组长度的MAC协议算法,并对该协议性能进行了仿真,在跨层节约的机制调控下,有效地克服Ad Hoc网络带宽股限问题.结果显示,相对于使用固定速率和分组长度的MAC协议,该协议可使系统吞吐量得到较大提高.     

Ad Hoc网络协议栈跨层自适应设计

针对Ad Hoc网络多变的网络特征和不同业务需求,介绍了Ad Hoc网络协议栈进行跨层自适应设计必要性,并对跨层设计概念、模型、机制、设计要求等方面进行阐述,提出了跨层设计的实现方式、实现方法、实现技术,最后总结跨层的优势及存在的问题。     

移动自组织网络服务质量控制机制综述

综述了移动Ad Hoc网络的QoS机制,将其划分为链路层、网络层、传输层、跨层优化和网络间QoS机制,并加以比较和分析。链路层QoS机制主要在于提供QoS控制的MAC协议。学者在网络层设计了各种服务质量感知路由,包括原有路由协议的QoS控制扩展和全新的支持QoS控制的路由协议。为了区分传输失败的原因以及降低资源竞争,传输层提供适合移动Ad Hoc网络的TCP协议。为了全面解决链路层触发、路由选择和负载平衡的问题,学者提出跨层构建QoS体系结构。网络间QoS机制主要在于提供移动Ad Hoc网络和固定结构网络之间的QoS保证。最后进行对比总结,指出了各种技术的特点和适用范围,并展望了该领域的未来发展方向。     

MIMO MAC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。     

基于 Exata的网络通信协议仿真*

Exata是针对无线通信技术而设计的先进网络仿真系统,具有很高精确度和效率。文章详细研究了Exata仿真体系架构及其通信协议实现方法,在此基础上设计了一种移动Ad Hoc网络（MANET）MAC层协议,通过Exata平台对该协议进行了仿真,仿真结果表明该协议满足设计指标。     

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道, MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.     

移动Ad Hoc网络的跨层优化拥塞控制

基于网络协议层框架充分分析了TCP应用到Ad Hoc网络导致性能下降的原因,包括:物理层中易损耗的无线信道, MAC层中的过度竞争和不公平接入,网络层中节点移动引起的频繁路由失效,传输层中TCP采用的不合适机制,包括基于窗口的传输、基于数据包丢失的拥塞指示,拥塞窗口的慢启动和AIMD、对ACK自定时的依赖;提出了全新的适合Ad Hoc网络特性的跨层优化拥塞控制协议CCOC(cross-layer optimal congestion control).CCOC运用了跨层设计框架来改进MAC层的接入信道公平性、检测虚假链路失效、减少路由失效次数、加快路由切换后的重启动、运用SACK实现可靠传输和实施非线性优化论指导设计的自适应优化策略;描述了CCOC的协议体系结构;实施了详细的NS仿真实验,仿真结果表明,在几乎所有的仿真场景和移动环境下,CCOC比TCP和ATCP在许多重要性能指标,如吞吐量和公平性方面都有了明显的改进.     

移动Ad Hoc网络中基于能量控制的QoS路由协议

实现QoS路由是保证在移动Ad Hoc网络中进行高效的多媒体业务传输的关键,然而现有的QoS路由协议很少考虑节能的问题,对此提出了一种基于能量控制的QoS路由协议。该协议采用跨层设计思想在MAC层和网络层同时提供能量控制,综合考虑了移动节点的发射功率和剩余能量状况。仿真结果表明该协议具有显著的节能效果,将为多媒体业务的持续传输提供一种有效途径。     

移动Ad Hoc网络跨层能量保护的系统构架

移动 Ad Hoc网络作为没有基础设施的网络 ,在军事和民用方面具有广阔的应用前景 .由于移动 Ad Hoc网络的大多数节点是由有限寿命的电池来提供的 ,因此能量保护策略成为该网络所有协议层的关键问题 .结合跨层设计思想给出了一种基于跨层协同的能量保护构架     

OAR速率自适应机制的改进与实现

以最大化AdHoc网络吞吐量为目标,研究了基于IEEE802.11协议的物理层和MAC层信道接入机制和速率选择机制,分析了经典的速率自适应机制,但这些速率自适应机制绝大多数是针对数据帧提出的,而针对控制帧的速率自适应机制还非常少见。在研究基础上提出了一种控制帧速率自适应机制,详细阐述了实现过程,并对改进机制进行了仿真。仿真结果表明:通过控制帧速率自适应能有效地降低系统总开销,提高网络吞吐量。     

无线传感器网络媒质接入控制协议的研究进展

媒质接入控制（Medium Access Control）是无线传感器网络设计的关键问题之一。由于无线通信模块是传感器节点能量消耗的主要来源，而媒质接入控制协议则直接控制着节点无线通信模块的活动，因此MAC协议节能效率的好坏将严重影响网络的性能。本文首先介绍了MAC层能量消耗的主要来源，阐述了无线传感器网络中MAC协议的研究内容和设计目标，并讨论了影响MAC协议性能的若干参数指标，随后介绍了几类典型的MAC协议，最后对MAC协议的发展方向进行了总结和展望。     

6LoWPAN协议在电力物联系统中的应用研究

当前电力物联网系统应用Zigbee协议,该协议不能满足IEE802.15.4的MAC层的Ipv6需求,造成电流传输速率低,且电压越限开关控制失败。为此,采用6LoWPAN协议优化了电力物联系统的网关功能。利用6LoWPAN技术原理、应用规范以及相比于其它物联网的优势,基于IEE802.15.4的网络层协议,提出Zigbee和6LoWPAN共存,协议中间层为双协议栈网关的总体设计方案,实现物联网与Ipv6 Internet的互联和信息交互。设计6LoWPAN适配层,解决IEE802.15.4的MAC层不能满足Ipv6需求问题。仿真结果显示：应用6LoWPAN协议后电力物联系统连通性能以及UDP数据报传输性能均符合实际应用需求;6LoWPAN协议应用后可显著提升数据采集节点的续航时间,降低功耗,增加电流传输速率,提升电压越限开关控制成功率。6LoWPAN协议的应用可有效提升电网的安全运行水平。     

基于MAC层信息的OLSR改进方案

针对移动Ad Hoc网络通信节点共享通信介质且易受网络负荷影响的特点，提出了一种基于MAC层信息的OLSR协议改进方案。该方案通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息，对路径选择算法进行改进以评估节点的网络负荷，选择出一条网络负荷和冲突较轻的路由，从而减少数据在MAC层和物理层的丢包。方案改进了TC消息源头节点的发送方式，采用源节点二次发送机制以降低对路由性能有重要影响的信令信息丢失的概率，稳定路由协议的性能，减少数据在网络层的丢包。仿真实验表明改进后的方案在网络负荷较重时，在不同的移动速率下均能提高数据传输的成功率，增强网络承受负荷的能力，提高其路由传输的性能。     

基于IXP2350的WiMAX基站MAC层研究

全球微波互操作接入(WiMAX)基站MAC层由于协议的复杂性、不完备性和系统大量的数据吞吐量,成为系统设计的瓶颈问题。该文结合WiMAX基站和网络处理器2个关键技术,提出一种基于多核网络处理器的WiMAX基站MAC层的设计方案, 并给出软硬件架构,分析了MAC层的数据流程和控制流程,为WiMAX基站MAC层的设计提供了可行的方案。     

基于流量预测的无线mesh网络负载均衡路由协议

提出了一种基于神经网络预测模型的无线mesh网络负载均衡协议NNP-L2MPM。协议根据网络中泛洪的HELLO包计算路径质量,从而选择出到达目的节点的最优下一跳,并以MAC层接口队列长度作为流量负载的衡量依据,然后利用RBF神经网络预测模型对mesh网路中的节点流量负载进行预测,根据预测的下一时刻的流量负载优化路径质量,提前实现路由更新,避免中间节点发生拥塞,进而提高网络性能。仿真结果表明:与原有路由协议相比,所提协议在数据包投递率上提高了约9%,平均端到端延时降低了约16%。     

无线传感器网络MAC协议的性能改进研究

在无线传感器网络中,MAC协议决定着网络的信道分配,对网络的性能有很重要的影响。目前已研究出多种S-MAC协议,其中S-MAC协议是一种典型的无线传感器网络MAC协议,但此协议存在一定缺陷,无法更好地适应传感器网Jj络多变的特点。针对该问题,在S-MAC协议的基础上,结合了自适应退避窗口和根据节点队列长度预测流量的思想,提出了一种新的协议-Q-MAC协议,并达到了较为理想的预测效果。经NS2仿真验证,此协议在平均延迟、吞吐量、能量消耗方面较S-MAC协议有了显著提高。     

基于进化博弈论的水声传感器网络介质访问控制协议

为降低水声传感器网络低带宽、高延迟的特性对介质访问控制(MAC)层性能的影响,提出一种基于进化博弈论的MAC协议。该协议中,每个传感器节点可以采用空间复用和时间复用两种策略,并利用复制动力学方程得到进化稳定策略,达到进化稳定均衡,提高信道利用率和数据传输效率,进而实现MAC协议的性能优化。仿真实验结果表明,与传统的水声传感器网络MAC协议相比,基于进化博弈论的MAC协议可以提高网络吞吐量以及数据包发送成功率。     

A cross layer rate adaptation solution for IEEE 802.11 networks

Optimizing the performance of wireless networks for emerging network applications is a highly challenging issue. Cross layer solutions offer promising possibilities of joint optimization across the protocol suite. This paper proposes a cross layer framework for rate adaptation in 802.11× networks. Previous approaches for rate adaptation mainly focused on the factors related to the wireless medium. However, the applications’ demands and timing constraints of the underlying protocols were not considered. The solution proposed in this paper tackles these shortcomings with a novel approach by performing rate adaptation according to the changing channel conditions, application preferences and timing constraints of the underlying protocols. The proposed rate adaptation is based on a loss differentiation mechanism which identifies the real cause of channel variations and takes an appropriate action thereafter. The design provides flexibility of tuning various parameters according to application type and offers minimal complexity. The simulation results assert considerable improvements over the previous solutions in terms of the algorithm response to application requirements and dynamic adjustment with variation in underlying protocol performance.     

一种基于大规模网络分解和协调的WSNs MAC协议

针对树状拓扑的大规模传感器网络中存在的节点能量和传输效率问题,提出了一种基于大规模网络分解和协调的无线传感器网络(WSNs)MAC协议。该协议在路由信息的基础上对网络进行再一次分解,并采用了与之相适应的节点接入算法。实验结果表明:该协议总体能耗低、传达率高且具有一定的自适应性,同时网络时延并没有因为分层而增加。该协议对大规模无线传感器网络有良好的适用性。