一种瑞利衰落信道下的自适应选择重传ＡＲＱ算法

提出了一种相关瑞利衰落信道下的一种自适应选择重传（SR）ARQ算法，根据信道状态变化自适应的调整SR ARQ的发送模式即分组长度，利用信道状态和发送模式合并后的多状态马尔可夫模型推导了理想情况下和非理想情况下的自适应SR ARQ吞吐量的闭合解。给出了对应每个发送模式的分组长度的最优解和检测信道状态转移参数的最优解。仿真表明利用系统参数优化后的自适应SR ARQ和理想自适应SRARQ的吞吐量性能基本一致，比未经过参数优化的自适应SR ARQ的吞吐量性能在大范围信噪比下都有提高。     

优化分组长度的IEEE802.11网络性能

节点移动等特征使得IEEE 802.11网络中存在大量的短时通信. 为了实现短时相遇业务流的公平通信和较高的网络吞吐量,理论分析了非理想信道中保证最高链路吞吐量的分组长度;借助仿真模拟了保证短时相遇业务流公平通信的分组长度,并给出了经验值;得到了可以在短时公平通信的前提下实现较高网络吞吐量的最优分组长度. 仿真结果表明,利用分析得到的分组长度进行通信,相遇业务流可以在给定时间内实现公平通信,同时保持较高的网络吞吐量.     

多信道认知用户饱和吞吐量分析

为计算认知网络中系统饱和吞吐量的变化情况,提出一种分析认知用户间饱和吞吐量的三维马尔科夫模型.模型假设存在有限的认知用户在理想的信道上通信,通过分析802.11DCF(distributed coordination function)提供的两种退避接入机制,计算出认知用户间饱和吞吐量的理论值,并通过NS2仿真软件建立多信道实验场景,计算系统实际吞吐量.实验结果表明,多信道理论仿真结果与实际吞吐量基本吻合;随着认知用户信道数的增加,系统的饱和吞吐量近似成线性增加.     

基于信道反馈的协作MAC协议

在协作媒体接入控制层协议CoopMAC基础上,提出一种改进控制帧格式的协议I oopMAC. 改进后的协议能实现与IEEE 802.11 DCF协议兼容;利用中继和信宿的联合信道状态反馈信息确定站点传输方式,较好地适应信道的瞬时变化;采用新的网络分配向量NAV更新机制,减小了分组碰撞时周围站点延迟接入信道的时间. 仿真结果表明,同样条件下,I CoopMAC协议能获得比CoopMAC协议更高的吞吐量及更小的接入时延.     

高密度WLAN环境下动态频率选择算法的研究

提出了一种新的动态频率选择算法,该算法基于DCF机制,不改变原有IEEE 802.11b的MAC层协议。算法定义了一个信道质量参数用来评估自身干扰情况,通过周期性的检测信道状态,自适应的优化算法参数,动态分配频率资源,在现有的信道资源下提升系统容量。给出了算法处理过程的描述以及相关参数,并以IEEE 802.11b系统为例进行了仿真。仿真结果表明:该算法能够实现在高密度、负载不均衡的无线局域网环境下大大提高整个系统的吞吐量。     

瑞利信道下的数据分组传输效率

根据GillbertElliott模型对瑞利衰落无线信道进行建模,利用该模型,研究了在无线信道内进行传输的数据分组的传输效率. 相应的研究表明,分组的传输效率与其长度和信道传输条件有关. 利用上述结果推导出了进行数据传输时分组所应设定的最佳帧长,并对推导结果通过仿真进行了验证. 此外,根据上述结论,提出了针对不同业务及信道条件的新的动态帧长调整机制.     

基于非完全信息动态博弈论的无线局域网MAC协议

为提高802.11 DCF协议性能,文章提出了一种基于博弈论的无线局域网MAC协议G-DCF。将站点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,并求解站点竞争信道的均衡策略;依据此均衡策略提出G-DCF。站点首先监测、收集信道的状态信息,对当前博弈状态(竞争站点数n)进行计算;然后根据n调整其均衡策略。同时,为使空闲站点准确估计n,提出一种基于站点MAC地址的博弈状态估计算法,当空闲站点转换到发送状态后可以快速调整到其均衡策略。仿真表明:G-DCF能够有效提高系统的吞吐量(30%)、降低分组发送时延(20%)。     

受物理层参数影响的RLP协议性能研究

给出了无线衰落信道的一阶 Markov模型中模型参数计算方法的推导 ,并采用该模型 ,研究 了物理层参数对 Go-Back-N协议性能的影响 . 结果表明 ,对于 Go-Back-N 协议 ,当信道衰落余量 较小时 ,重传次数 Nr 对吞吐量效率的影响非常小 ;当信道衰落余量变大时 ,吞吐量效率对重传次 数的变化不明显 . 同时 ,衰落余量增大 ,向上层提交的剩余帧差错率减小 ,协议流量增大;而当最大允许重传次数增大时 ,在减小提供给 TCP层的差错率的同时 ,协议本身性能要降低.     

一种改进IEEE 802.11 DCF的建模与分析

针对IEEE 802.11系列标准中分布式协调功能(DCF)的缺点,提出了一种简单有效的改进DCF算法.其主要的改进集中在2方面:在经典DCF的基础上,将第0级退避的退避窗口值加倍;使用选择概率p将第0级退避窗口分割成2部分.为了精确地反映改进后协议的性能,建立了二维马尔可夫模型,并将其与经典DCF比较.数值仿真结果表明,改进后的DCF协议在终端节点密度较大时,其吞吐量和时延等性能参数要比经典的DCF优越.     

M-RADM速率自适应算法在瑞利衰落信道的适用性分析

针对速率自适应算法RADM在瑞利衰落信道下吞吐量低、适用性差的问题,提出了M-RADM算法。通过改变速率决策规则并实时修正统计窗口时间,使短期速率调整机制和长期速率调整机制有效配合,合理地调整了速率。仿真结果表明,在瑞利平坦衰落信道下,M-RADM算法在满足一定误码性能的同时提高了吞吐量。     

A new constrained-send mechanism to enhance the performance of IEEE 802.11 DCF

In this paper, a modified access mechanism named Constrained-send DCF (CDCF) is proposed to improve the performance of IEEE 802.11 DCF protocol. It is found that, in DCF, the transmission probability is higher than the reasonable value when the node number is greater than 4 under basic access scheme or than 17 under RTS/CTS scheme, and it results in serious collision. To avoid collision of high access loading, a constrained-send probability is introduced at the end of each back off procedure for the station transmitting. The performance of this mechanism is analyzed based on a 2-Dimension Markov analytical model, after that the optimum constrained-send probability is derived. Numerical results show that the CDCF mechanism has much better performance than DCF with respect to both system throughput and average packet delay. And under RTS/CTS scheme, although CDCF slightly improve the throughput performance (due to the natural good throughput performance of RTS/CTS-scheme DCF), it leads to a much better average packet delay performance compared to DCF. The CDCF keeps all the features of the IEEE 802.11 DCF protocol and is quite easy to implement.     

非饱和状态下IEEE 802.11 DCF的性能分析

在非饱和状态下,针对具有多业务支持能力的IEEE 802.11分布式协调功能,提出了一种简单有效的性能分析模型.该模型中引入了“虚拟时隙”以及“虚拟时隙状态”的概念,近似地将无线终端的行为在时间上离散化.以此为基础用二维Markov链对系统的性能进行了建模,利用该模型得到了平均分组传输延迟的近似闭合解,并提出了控制所有通信业务的平均分组传输延迟方法,有助于进一步研究如何对系统性能进行预测与优化.     

Ad Hoc网络载波监听双信道接入协议

为了解决由隐终端和暴露终端引起的数据报文冲突问题，在对Ad Hoc网络双信道接入协议进行研究的基础上，提出了载波监听双信道接入协议(dual channel multiple access，DCMA),包括基本的载波监听协议(basic carrier sensing，BCS)和忙指示载波监听协议(carrier sensing busy indication，CSBI).研究了DCMA控制报文的长度以及其解决隐终端和暴露终端的能力.通过仿真对DCMA的性能进行了分析和比较.结果表明，CSBI通过载波监听和忙指示(busy indication，BI)报文完全解决了隐终端和暴露终端问题，在高负荷时其吞吐量比802.11 DCF提高了近50%.     

IEEE 802.11协议分布式能量节省机制的实现与性能分析

对单跳Ad hoc网络环境下的能量节省机制展开研究。首先分析了IEEE 802.11 DCF中的能量节省机制PSM(power saving mechanism),并详细讲述了能量节省机制PSM在GloMoSim网络仿真环境中的实现方法,然后通过网络仿真,对PSM的性能进行了详细分析。仿真实验结果表明:相对于DCF协议,PSM在一定条件下可很好地减少网络的能量消耗,但该机制会降低网络的平均吞吐量和增加网络的端到端延迟。同时也可看出,信标间隔中的ATIM窗口的大小会严重影响网络的性能。     

IEEE 802.11a DCF协议吞吐量与时延性能分析

为了准确评估IEEE 80211a系统性能,指导同层规划工作,提出了改进二维Markov模型. 从成帧效率和分布式协调功能（DCF）协议效率2个方面对IEEE 802.11a 无线局域网（WLAN）的性能进行分析,得出饱和条件下系统归一化吞吐率和平均分组时延,并以此为基础,给出了不同节点数条件下,基本接入模式和请求发送/确认发送（RTS/CTS）模式切换门限值,使网络性能达到最优.     

Distributed multichannel medium access control protocol without common control channel for single-hop cognitive radio networks

A novel distributed cognitive radio multichannel medium access protocol without common control channel was proposed. The protocol divided a transmission interval into two parts for exchanging control information and data, respectively. In addition to evaluating system saturation throughput of the proposed protocol, a three-dimensional multi channel Markov chain model to describe the sate of the cognitive users (CUs) in dynamic spectrum access was presented. The proposed analysis was applied to the packet transmission schemes employed by the basic, RTS/CTS access mechanism adopted in the normal IEEE 802.11. Analyzing the advantage of the two methods, a hybrid access mechanism was proposed to improve the system throughput. The simulation results show that the experiment results are close to the value computed by the model (less than 5%), and the proposed protocol significantly improves the performance of the system throughput by borrowing the licensed spectrum. By analyzing the dependence of throughput on system parameters, hybrid mechanism dynamically selecting access mechanism can maintain high throughput.     

车辆网络MAC层的Markov链综合分析模型

应用于车载自组网的IEEE 802.11p媒体接入控制（MAC）层采用增强型分布信道接入机制,为验证该机制能否满足不同类型消息的服务质量（QoS）,在考虑不同竞争窗口值、消息内部碰撞和信道忙时的退避挂起机制的基础上,构建了基于二维Markov链的分析模型,该模型综合了饱和情况和非饱和情况. 通过该模型,分析了不同类型队列消息的归一化吞吐量和丢包率性能指标. 结果表明,归一化吞吐量随车辆数的增加而减小,随不同类型数据包产生量的增加而增加;丢包率随车辆数的增加而增加;高优先级队列始终有较大归一化吞吐量值. 验证了IEEE 802.11p能保证不同类型消息的QoS.     

多速率WLAN网络的时间公平调度算法

IEEE 802.11协议的分布式协调功能使得各站点以相同的概率接入信道,会导致多速率无线局域网的性能异常.该文通过对吞吐率公平与时间公平进行详细的理论分析与比较,提出了一种线性可调节时间公平的循环轮询队列调度算法.该算法实时地统计各站点准确的信道占用时间,并采用循环轮询方式保证各站点之间的时间公平性,提升系统的吞吐率性能.为保障业务流的服务质量,采用动态调节方式更新轮询单位服务时间,实现了传输效率与延时性能的折中.经过NS-3仿真与硬件系统实测验证表明,该算法在严格保证时间公平的同时,有效提升了系统上/下行吞吐率性能.