无线局域网中移动隐藏终端的自适应算法

对基于IEEE 802.11机制的无线局域网中移动隐藏终端的存在问题和性能进行了分析，在此前提下提出了一种动态自适应的改进算法，并对该算法进行了仿真，得出了该算法能改进移动隐藏终端性能的结论。     

IEEE 802.11p车载自组网络协议的EDCA自适应退避算法研究

IEEE 802.11p是IEEE针对车辆网络颁布的物理层与MAC层标准,网络中车辆密度是动态变化的,而IEEE 802.11p协议没有提出根据网络情况动态调整EDCA参数来优化网络性能。为了解决网络中节点密度变化带来的吞吐量低、碰撞率高的问题,提出一种EDCA自适应退避优化算法。仿真实验结果表明,该算法相对于传统EDCA算法,性能大幅度提高。     

无线局域网的公平接入控制算法

在IEEE802.11无线局域网中,站点的比特率可以依据链路质量进行调整.如果一个站点由于比特率的降低而长时间占用无线信道,将会影响其它站点对无线信道的使用,从而造成网络性能的下降.为了解决这一问题,提出了一种无线局域网中的公平接入控制算法,此算法根据特定的策略来分配站点的接入时间.经过仿真实验和结果分析,证明了这个公平接入控制算法在避免无线局域网性能的下降,提高服务质量方面的优点.     

基于均衡算法的协作信道分配策略

IEEE 802.11物理层和MAC具有支持多信道和多速率的能力。在多速率情况下,IEEE 802.11网络产生性能异常问题,低速率链路严重降低了高速率链路的性能,导致系统性能下降。针对该问题,设计了基于均衡算法的协作信道分配(CCA)协议,以解决无线网络中的性能异常问题。CCA的主要思想是通过预估传输时间(ETT)标准和均衡算法来解决信道分配问题。在预估传输时间标准下,CCA通过多信道来分离不同速率链路。通过使用均衡算法,CCA还能增加吞吐量的公平性。仿真结果表明,在无线网状网中,CCA能有效改善网络性能。     

基于无线信道的冲突分解算法仿真研究

目前,无线局域网(WLAN)中的媒体接入控制层(MAC)广泛采用基于IEEE802.11的二进制指数回退算法(BEB)的DCF协议.当WLAN中的节点数目迅速增加时,该协议存在系统吞吐量会急剧降低,网络性能变差的缺点.详细分析了无线局域网中IEEE 802.11MAC层的二进制退避协议,指出原协议在进行冲突处理上的不足,并结合树型分解算法(TSA)和快速分解算法(FCR),提出一种改进的树型冲突分解算法(ITSA).并用MATLAB仿真了CSMA/CA协议和ITSA算法.分析和仿真结果证明,与IEEE 802.11等协议采用的二进制指数退避算法相比,该算法能较大的提高系统吞吐量.     

一种基于动态约束发送门限退避算法

为了改进IEEE 802.11 DCF协议的二进制退避算法,提出一种基于动态约束发送门限退避算法。算法根据网络中站点对信道资源的争用程度设置动态门限,适当地约束部分站点数据的发送。一方面,算法没有对二进制退避算法的竞争窗口调整机制进行修改,保留了其简单、容易实现的优点;另一方面,有效地解决了传统二进制退避算法在完成退避过程后,没有考察网络状况而直接进行数据传输,容易产生冲突的缺点。仿真结果表明,该算法能够提高饱和吞吐量和降低分组平均接入时延。     

一种新的IEEE80.11 DCF有限负载性能分析模型

IEEE802.11的MAC协议采用基于CSMA/CA的DCF机制,针对该协议的非饱和性能理论评估问题,为DCF机制建立一个闭合排队网络模型。基于该排队模型推导出有限负载条件下无线网络传输率与吞吐量的表达式,并通过该模型理论分析了站点数量、传输负载、数据包大小对网络性能的影响。通过实验仿真结果与模型分析数据对比,验证了该模型能够有效地分析DCF机制的非饱和传输性能。     

改进的非理想信道IEEE802.11DCF性能分析模型

为了提高分析的精确性,考虑发送成功的站点可能连续发送和重传次数限制的影响,给出了分析非理想信道下IEEE 802.11 DCF性能的改进二维马尔可夫链模型,用该模型对IEEE 802.11 DCF访问机制进行分析,求出饱和吞吐量和平均帧时延表达式。并通过仿真加以验证。     

基于802.11e EDCA的无线网络传输性能仿真与分析

首先从理论上对比分析了IEEE 802.11 DCF和IEEE 802.11e EDCA这两种MAC接入机制;然后运用NS2网络模拟软件,仿真网络中视频、FTP和背景流在不同MAC协议网络中的性能表现,证实了IEEE 802.11e EDCA能提供QoS支持,提升无线网络传输性能。     

无线局域网中存在隐藏终端的速率自适应算法

针对IEEE 802.11标准的无线局域网已有大量速率自适应算法,但是大多数算法的速率选择未考虑冲突的影响,可能导致系统吞吐量反而下降。CARA算法虽然考虑了冲突因素,能有效提高系统性能,但是该算法没有对造成冲突的原因进行进一步区分,在存在隐藏终端的无线局域网中可能产生RTS振荡效应。为此提出一种基于CARA的改进算法——EN-CARA算法,该算法结合了隐藏终端检测机制,能避免RTS振荡效应,有效降低冲突概率,进一步改善和提高系统性能。仿真结果表明,该算法在随机生成的拓扑架构下能取得比CARA更好的性能。     

基于跨层协同设计的Ad Hoc按需定向路由算法

采用跨层协同设计的思路和定向通信机制，对移动Ad Hoc网中的按需路由算法进行跨层优化，提出一种新的Ad Hoc按需定向路由算法：CAODR。通过定向天线的使用和网络、MAC与物理三层之间的跨层协同，实现了定向单播和全向广播的发送方式，成功减少了隐藏终端造成的分组碰撞和暴露终端造成的不必要等待。数学推导证明了CAODR对隐藏／暴露终端问题的改善。性能分析和仿真结果也表明：它在端到端时延、吞吐率、成功率等性能上的表现优于经典的AODV路由算法。     

稠密自组网的网关选举策略

自组网是没有固定设施的临时无线系统．已经有多种路由算法被提出．因为自组网的网络拓扑动态改变且带宽有限,路由应当是可扩展且高效的．基于簇的算法是最有效和可以扩展的,然而,它不能有效地处理高密度网络环境．为了减少冗余广播以缓解该问题,该文给出了在高密度节点的网络环境下,存在隐藏网关的可能性定理,提出网关选举算法并证明了其正确性．仿真结果表明,在保证广播成功率的情况下,该方法可以有效地节省重播包比率和广播等待时间。     

Direct links in IEEE 802.11: Analytical study of unfairness problem

In this paper, the problem of mutual interference between direct links in IEEE 802.11 networks is represented. This problem is common for direct links in infrastructure networks with hidden terminals and for mesh networks as well. In this paper, we develop analytical models to study the impact of the direct link interference on links performance indices in various cases of links disposition. With these models proved by simulation, we show that network capacity distribution between direct links is unfair in many cases, explaining the reasons of the unfairness in every case. As a conclusion, we discuss possible mechanisms to solve the unfairness problem.     

基于循环自构形算法的神经网络结构优化

BP(back propagation)神经网络中隐层节点的个数过多将影响网络的泛化性能和效率,自构形学习算法通过考察网络隐层节点输出之间的相关性来删除和合并隐层节点.但自构形算法在节点的删除和合并时存在网络收敛不一致问题,因此,在自构形算法中引入随机度概念,在分治算法思想的基础上提出了循环自构形算法来优化网络结构.Matlab实验对比验证了循环自构形算法能从不同或相同的隐层节点数剪枝到一致的网络结构,并将网络结构优化至最精简.     

Improving densely deployed wireless network performance in unlicensed spectrum through hidden-node aware channel assignment

It is well known that a wireless local area network (WLAN) based on the IEEE 802.11 standard suffers from interference and scalability problems due to the limited number of non-overlapping channels. In order to mitigate the interference problem, channel assignment algorithms has been a popular research topic in recent years. It has been shown that such algorithms can greatly reduce the interference among wireless access points. However, in this paper, we show that previously proposed channel assignment algorithms may lead to an increased number of hidden nodes in dense network deployments. We also show that this can significantly decrease the performance of the network. Furthermore, we present results from experiments showing that the Request to send (RTS)/Clear to send (CTS) mechanism is unable to solve the hidden node problem in infrastructure WLANs, and therefore careful consideration needs to be taken when choosing channel assignment strategies in densely deployed wireless networks. To this end, we propose both a centralized channel assignment algorithm and a distributed channel assignment algorithm. Using a simulation study, we show that the proposed algorithms can outperform traditional channel assignment in densely deployed scenarios, in terms of QoS sensitive VoIP support without compromising the aggregate throughput, and that they are therefore a better performing alternative in such settings.     

e-MAC:一种面向Ad Hoc网络的高吞吐量MAC协议

解决ad hoc网络中隐藏节点问题、暴露节点问题的最终目的是减少节点间的冲突,提高网络空间复用率,从而提高网络吞吐量.现有MAC协议在解决隐藏节点问题时着重于彻底消除网络中的隐藏节点,忽略了网络空间复用率,即使能够彻底解决隐藏节点问题,也不能有效提高网络吞吐量.同样,现有协议在解决暴露节点问题时着重于如何允许暴露节点并行发送数据,忽略了暴露节点接收数据的问题,也影响了网络空间复用率.提出了一种高效的MAC协议e-MAC,协议采用两种方法提高网络空间复用率:首先,协议中接收节点根据接收到发送节点的信号强度动态调整忙音发射功率,使忙音恰好覆盖所有的隐藏节点,在彻底解决隐藏节点问题的同时,提高网络空间复用率;其次,隐藏节点接收到RTS消息后,通过判断RTS消息信号强度与信道中干涉信号的强度之比来决定是否接收数据,允许满足信噪比要求的接收节点接收数据,进一步提高网络空间复用率.仿真结果验证了协议的有效性,在任意拓扑结构下,e-MAC协议的平均吞吐量比DUCHA(dual channel access)协议高87%.     

A scalable delay based analytical framework for CSMA/CA wireless mesh networks

We present an analytical framework for the performance analysis of CSMA/CA based wireless mesh networks. This framework can provide an accurate throughput-delay evaluation for both saturated and unsaturated cases. An efficient algorithm that determines the collision domain for each node based on both the interference range and routing in the network is presented. As another important application of this framework, we develop an analytic model that enables us to obtain closed form expressions for delay in terms of multipath routing variables. A flow-deviation algorithm is used to derive the optimal flow over a given set of routes for any number of classes. The model takes into account the effects of neighbor interference and hidden terminals, and tools are provided to make it feasible for the performance analysis and optimization of large-scale networks. Numerical results are presented for different network topologies and compared with simulation studies.     

前向神经网络隐含层节点数的一种优化算法

由于前向神经网络隐合层节点数的确定尚无理论依据,为此提出一种基于黄金分割原理的优化算法,首先确定网络隐含层节点数频繁出现的区间范围;将网络总误差作为试验结果,然后利用黄金分割法搜索其区间中的理想数值;兼顾高精度的需要,将隐含层节点数频繁出现的区间作拓展,可以求得逼近能力更强的节点数.算法分析和仿真例子表明,此优化算法是切实可行的,不仅能找到理想的隐含层节点数,而且能起到节省成本、提高搜索效率等功效.     

HM-MAC:一种支持广播的多信道传感器网络MAC协议

针对单Radio多信道MAC协议需要全网时间同步、占用大量正交信道、多信道隐终端较多以及单跳多信道广播数据大量丢失等问题,提出了一种基于竞争的多信道MAC协议--HM-MAC.该协议无需全网时间同步,通过动态预约技术降低了正交信道占用量,利用握手机制减少了多信道隐终端数目,同时,HM-MAC采用基于概率的广播发送者协调机制,减少了广播数据丢失,提高了广播效率.在理论上分析了所用信道数目、多信道隐终端数目以及广播效率等性能参数.实验结果表明:HM-MAC可以有效地解决多信道隐终端数目较多的问题,显著地提高了广播效率和网络吞吐量.