802.11 WLAN中一种基于竞争窗口的分组调度算法

IEEE 802.11 MAC层中的分布式协调功能DCF（distributed coordination function）使用随机退避机制来解决信道竞争问题，导致信道资源不能充分利用.特别是在高负载的网络系统中，信道带宽在碰撞状态下浪费严重.本文提出了基于竞争窗口的分组调度算法，通过增加一个竞争窗口将节点间的竞争划分为两个阶段进行，其中只有通过第一退避阶段的节点才能进入下一个退避阶段，完成第二退避阶段的节点才能开始访问信道.根据具体网络情况，选择合适的第二阶段的最小窗口值，得到相应的网络性能.仿真结果表明该算法在高负载的网络中能够提高信道带宽利用率.     

Ad hoc网络中一种新的自适应退避算法

通过分析无线多跳Ad hoc网络中节点由于竞争共享信道引起的拥塞问题,首次提出了一种新的基于接收方的自适应退避算法-RBAB(Receiver-based adaptive backoff)。该算法中,发送方节点根据接收方节点反馈的队列拥塞程度控制竞争窗口的变化,改变节点对信道的竞争能力,从而在总体上控制节点的分组发送速率,达到拥塞控制的效果。仿真结果表明,该算法能够显著提高网络的饱和吞吐量,在MAC层有效控制了网络的拥塞。     

Ad Hoc网络中基于传输状态的自适应退避算法

提出一种适用于Ad Hoc网络、基于传输状态的自适应退避(ABTS)算法.为了预测信道状态,ABTS算法采用局部竞争节点估计的方法,并且针对不同的信道状态采用退避窗口乘性或线性增加的策略.鉴于重传多次的数据容易被丢弃,ABTS赋予重传多次的数据高传输优先级,以减少数据丢失.理论分析和仿真结果表明,ABTS算法能满足Ad Hoc网络多跳特性,并对网络吞吐量、延时和冲突概率有明显地改善,性能优于经典的二进制指数退避(BEB)算法.     

高密度无线传感器网络中IEEE 802.15.4MAC协议的改进

考虑节点密度较高的无线传感器网络,本文针对IEEE 802.15.4 MAC协议,引入了信道繁忙率参数,提出了一种基于信道繁忙率和数据帧碰撞率的窗口退避算法.该方法采用指数加权滑动平均方法对信道繁忙率和数据帧碰撞率进行统计和预测,并根据这两个信道反馈信息提出退避窗口更新策略.其中,结合网络空闲情况,采用线性方式减小退避窗口,可避免冲突,并使节点的数据帧传输概率在最优传输概率波动.NS-2仿真结果表明:在高密度重负荷的网络中,与标准IEEE 802.15.4 MAC协议算法及KEB算法相比,TLIFB算法可改善吞吐量、时延等网络性能。     

海上自组网中基于侦听的MAC协议退避算法

无人艇通常以编队协同的方式进行作业,并通过自组网进行数据交换.因海浪等因素影响,海上自组网的信道传输损耗通常处于动态变化中,现有MAC协议的退避算法在动态海上环境下无法区分分组碰撞和分组丢失,会出现可靠性和稳定性下降的问题.为此,本文提出一种基于信道监听的自适应最小竞争窗口退避算法,该算法通过感知邻近竞争节点数目来估计信道状态,降低信道冲突概率和重传次数,提升了网络整体的可靠性和稳定性.仿真结果表明,与经典BEB算法相比,改进算法的吞吐量和公平性分别最大提高28.67%和62.00%,端到端延时和丢包率分别最大降低2.84%和15.10%.     

Ad hoc网络中一种新的退避算法

为了提高Ad hoc网络中高等级节点的接入能力,提出了一种新的二进制负指数退避算法,该算法中高等级节点在分组发送成功时将竞争窗口设为普通节点的最小竞争窗口,在发生碰撞时竞争窗口随着退避次数的增加而呈负指数规律减小。仿真结果表明,该算法能够显著提高高等级节点的接入能力,提高了其业务吞吐量,并降低了端到端传输时延。     

IEEE802.11中的一种新型信道竞争退避算法

为了提高分布式协调功能(DCF)的性能,提出了计算暂停次数退避算法(SCB).该算法采用指数加权移动平均(EWMA)对其平滑,建立竞争窗口值动态相关性,实现了合理分配、规划信道带宽.仿真结果表明,SCB算法在实际吞吐量、公平性、碰撞速率上优于二进制指数退避算法(BEB)、指数递增指数递减退避算法(EIED)、自适应增强型分布式协调功能算法(AEDCF)     

一种新的紫外光自组织通信网络MAC层避退算法

紫外光自组织通信网络是把紫外光与自组织网络相结合的,能够利用自组织网络的多跳特性来克服紫外光距离有限性的通信网络。为了使紫外光自组织通信网络中各个节点能够对有限的信道资源进行充分与公平的利用,需要对网络协议栈中的第二层——媒介接入控制层上的传统算法进行优化。本文以媒质接入控制层(MAC,Media Access Control)传统上采用的二进制指数退避算法为基础,以提高公平性为目的,提出了依据退避计数器值的随机选取是否合理,继而采取相应的奖励惩罚机制的新算法。研究结果表明:新算法提高了无线紫外光自组织通信网络中各节点接入信道的公平性,并在信道吞吐量和信道接入公平性之间达到了一个较好的折衷。     

一种适于突发流量的退避算法及其在adhoc网络中的应用

adhoc网络中各项业务具有着一种统计上的自相似特性,对网络的性能影响很大,早期建立在泊松模型基础上的战术通信网性能及协议的分析评价方法已不再适用．在分析了多重ON／OFF源汇聚模型产生自相似业务的基础上,通过对各节点突发量的定量分析,在二进制指数退避（Binary Exponential Backoff,BEB）算法基础上提出了一种适用于自相似特性的算法．该算法通过引入节点竞争系数,使得对于信道的访问能根据网络的突发状态合理调整．利用OPNET技术对adhoc网络进行了仿真．仿真结果表明：算法改进后的网络时延性能较原来提高5．92％,吞吐量提高6．17％．文中算法对网络的协议设计、资源的优化配置具有参考价值．     

针对M2M业务的IEEE 802.11优化及其性能评价

为降低IEEE 802.11接入过程中误码引起的竞争失败率,提出一种无退避、快速重传算法,推导了MAC层服务时间概率分布,建立了IBP/Gw/1/K离散时间排队系统,研究了非饱和负载下M2M业务在802.11非理想信道下的传输性能。为了提高海量M2M终端在802.11网络中的接入效率,提出一种动态调整窗口的算法。为模拟802.11接入和IP承载网络传输M2M业务的通信场景,基于串联排队理论,建立了多节点串联排队网络模型,并求解了M2M业务的端到端性能指标。仿真表明:两种改进算法有效提高了802.11的服务效率;异质业务接入802.11网络的场景中,突发度小的M2M业务能获得更好的QoS。     

带有碰撞感知的MANET可用带宽估计方法

准确获知当前可用带宽信息是更加合理、有效使用Ad hoc网络资源的前提。该文提出了一种基于数据帧重传预测的Ad hoc网络可用带宽估计方法。该机制通过平均竞争窗口大小估计数据帧碰撞以及重传情况,进而通过多个节点协同工作的方式来估计当前可用带宽。仿真结果表明基于平均竞争窗口的估计方法能够比较准确地估计碰撞情况,采用该机制所估计的可用带宽数值与实际测量值比较接近。     

GEO卫星网络中基于带宽估计的Vegas算法研究

主要针对SCPS-TP协议中Vegas机制在大带宽时延积的卫星网络中,存在慢启动阶段结束过早、拥塞窗口过小,以及拥塞避免阶段窗口增长方式过于保守等问题,提出了一种改进的Vegas拥塞控制算法.该算法通过修订窗口增长速率因子ρ和判决因子D,并利用带宽估计来判断慢启动结束时机.仿真结果表明,该算法能使窗口大小迅速接近最大带宽时延积,从而提高了链路利用率.     

网络拥塞原因及控制策略研究

为了解决因特网的拥塞问题,对导致网络拥塞的原因进行探讨,介绍传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)拥塞控制的原理及其基本算法,并针对慢启动算法提出改进算法。新算法通过实时带宽测量以及将慢启动后期分阶段实现,从而在大容量网络中提高信道利用率,并减少慢启动后期可能出现的大量丢包。仿真结果表明,改进算法具有更好的性能。     

多速率分层光组播的波长带宽优化分配

光网络目的节点的异构性使组播业务的吞吐量和资源利用率都很低,为此提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的光组播网络最佳分层组播速率确定方法. 采用启发式算法确定每层实现最大组播吞吐量的最佳层速率值,计算组播的链路共享度,对共享度高的链路采用网络编码方法传输数据包,节约波长带宽分配. 该方法同时优化了分层组播速率和波长资源的分配,解决了异构网络多速率的吞吐量最大化问题,显著提高了光网络的波长带宽资源利用率.     

基于四元分组测量的网络拓扑推断算法

针对在基于层析成像技术的拓扑推断中测量节点性能时大都需要节点间的时钟同步,并且受到网络负载的影响比较大的问题,提出了一种可以测量时延抖动和丢包率的四元分组序列测量方法,并设计了根据2个网络性能参数计算节点相关性的拓扑推断算法.理论分析与仿真实验证明,该算法受到网络负载的影响较少.