一种用于多跳分布式无线网络的多址接入协议及其性能分析

为多跳分布式无线网络提出了一套灵活而有效的自适应获取冲突避免(AACA)的多址接入协议．它综合了多信道和随机附带预约的思想,有效地解决了多跳网络环境下出现的隐藏终端和暴露终端问题以及由于节点的移动而造成的侵入终端问题．在该协议中,各节点自适应预约所要使用的空闲业务信道,预约之后的通信过程不会受到其它节点的干扰．AACA协议有三种形式,即AACA-SDT／MDT／RDT协议,它们使用任意确定数目的信道,在总带宽相同的情况下表现出比单信道RTS／CTS协议更好的网络性能．     

分布式无线网络中依据用户妥善安排的多址接入协议

基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想,提出了支持节点移动性和多跳网络结构的UPMA(User—dependent Perfect—scheduling Multiple Access)协议．其指导思想是仅有发送分组的节点才竞争接入使用信道资源,无业务发送的节点将立即被取消占用信道的资格,因此它极大地提高了信道的使用效率;同时,提出了一种冲突避免和分解协议来保证节点能快速接入信道;最后,以星型拓扑结构的网络为例考察了它对Internet数据业务的支持性能,并且给出了相关的结论．     

多跳移动Ad Hoc无线网络中UPMA协议的仿真

基于有效竞争预约接人、无冲突轮询传输的思想,该文改进了支持节点移动性和多跳网络结构的依据用户妥善安排的多址接人（UPMA）协议,然后利用网络仿真工具OPNET构建了UPMA协议的仿真框架,并仿真了由自组织分群算法所获得群的群内无线传输情况。该仿真框架为UPMA协议详细配置了物理层和数据链路层模型,可以设置不同的信道特性以及应用场景。在此基础上,该文分析了UPMA协议的信道吞吐量、平均消息时延和平均消息丢弃率,并将其与带冲突避免的载波侦听多址接人协议（CSMA／CA）、轮询协议进行了性能比较。仿真结果表明,UPMA协议可以提供较高的吞吐量、较低的平均消息时延和较小的平均消息丢弃率。     

面向多跳无线网络的无冲突MAC协议

多跳无线网络中隐藏节点导致节点之间的冲突频繁、数据重传率高、网络吞吐量下降.而802.11 DCF 中的RTS/CTS(ready-to-send/clear-to-send)机制不能有效地防止隐藏节点,特别是随着网络中节点通信速率的提高,由于节点的信噪比要求也相应提高,接收节点受到更大范围内隐藏节点的干涉,RTS/CTS 机制防止隐藏节点的效率急剧降低.首先,在考虑网络积累干涉以及环境噪音的情况下分析了多跳无线网络中的隐藏节点问题.然后,提出一种双信道无冲突MAC(media access control)协议DCCFMA(double channel collision free media access).DCCFMA 协议采用双信道结构,接收节点根据数据信道中发送节点的信号强度动态调节控制信道的发射功率,以完全覆盖接收节点周围所有的隐藏节点,保证接收节点在接收过程中不受干涉.DCCFMA 协议能够有效地解决多跳无线网络中的隐藏节点问题.仿真结果表明,与802.11DCF 相比,DCCFMA 机制下的平均网络吞吐量增加了24%.     

MIMO多跳无线网络

综述了多跳无线网络MIMO(multiple-input multiple-output)技术的研究进展,分析了MIMO技术的引入对多跳无线网络各层及整体设计的影响.以跨层协议设计为重点,详细介绍了当前典型的基于MIMO的多跳无线网络协议算法的核心机制,并比较分析了这些算法的特点和性能差异与存在的缺陷.最后,结合本领域内的研究现状,指出了基于MIMO的多跳无线网络走向实际工程应用环境所亟待解决的关键问题,指出了基于MIMO技术设计自适应调整、高性能多跳无线网络跨层模型及协议的重要性.     

具有副本抑制能力的多跳无线网络路由协议

针对多跳无线网络中机会路由的副本传输问题,提出一种新的机会路由协议。提出的策略不再简单采用单跳广播的方式转发数据,而是通过节点间的距离确定转发开销,再让数据包携带下一跳候选节点信息并根据候选节点的ACK选择下一跳节点,从而保证了每个数据包只有一个候选节点进行转发。仿真结果显示,提出的方案能减少不必要的传输行为,有效改善了网络吞吐率。     

Ad-Hoc网络多址接入协议的研究与实现

在介绍了Ad-Hoc网络的概念及特点的基础上,系统地论述了Ad-Hoc网络的多址接入技术,总结了适用于现代通信系统的MAC协议所应具备的性能,并对开发Ad-Hoc网络这样一项复工程的方法做了详细的论述。     

多跳无线网络启发式网络编码协议研究

当前许多研究表明,在多跳无线网络中,网络编码技术可以显著提高网络通信性能.首先深入分析研究现有的机会网络编码机制及存在的问题,在此基础上,提出一种通用启发式网络编码协议(GHNC).该协议包含机会转发节点选举、吞吐量计算和动态调整三个过程.其核心思想是:根据网络状况的变化,采用启发式方法自主地改变参与竞争转发节点的个数,以最大化网络吞吐量.另外,考虑到多跳无线网络的动态变化特性以及对服务质量的需求,分别提出动态启发式网络编码协议(DHNC)和快速启发式网络编码协议(FHNC).仿真结果表明,GHNC、DHNC以及FHNC能够快速适应网络环境的变化,显著提高网络性能.     

无线网络中的多跳协作机制*

现有的协作机制过度地依赖于信道状态信息,而无线信道状态瞬时变化,使得信道状态信息在实践中很难获取。提出一种新的多跳协作机制,该机制不依赖信道状态信息,而是充分利用无线网络的广播特性,使得系统中的节点缓存其前面节点发送的信号,并对接收到的信号进行最大比合并,恢复原信号再转发。通过理论分析以及仿真分析验证所提方案的可行性和有效性,并与多跳非协作机制进行比较,仿真结果表明,多跳协作机制可以获得额外的分集增益,有效地提高了交付率以及增大系统中的端到端的平均吞吐量。     

分布式无线网络轮询多址等待时间策略控制研究

基于预约轮询接入的思想,提出了TPMA(Time—dependentPerfectschedulingMultipleAccess)协议,其控制原则是有信息分组的节点进入轮询队列,群内中心节点选择出有最长等待时间分组的节点,并按照门限服务规则进行无冲突发送。实验仿真证明,该方案减小了信息分组的平均等待时间,明显改善了系统性能。     

一种用于多信道Ad Hoc网络MAC协议的匹配策略

在ad hoc网络中,使用多个正交信道,并行地传输数据是一种提高网络吞吐率,降低数据时延的有效手段.目前多广播域类协议,由于不需要额外的硬件,同时也不需要在网络结点之间建立时间同步机制,比其他多信道MAC协议具备更好的灵活性.经过研究发现,传递广播数据包,将加重多广播域协议解决死锁、发送等待和匹配效率等问题的协议开销,从而制约ad hoc网络的实际性能.采用支持广播/多播的匹配策略MAMR(Matching Algo-rithm for Multiple Rendezvous),将有助于解决广播问题.MAMR根据ad hoc网络的数据传送需求,将任一网络收敛至一个无冲突,无死锁的匹配状态.在该策略的收敛状态下所有非广播结点的入度不大于1,并且任两个相邻的广播结点间不会有匹配的边存在,从而避免了广播结点间可能出现的数据发送冲突.进一步证明,该策略可以在O(4m)步内收敛,并且可以在限定条件下达到极大匹配状态;在无广播结点时,该策略与Hsu和Huang提出的分布式网络中的极大匹配策略等价.仿真显示,在具有5%的广播数据需求时,该策略可以使MAXM、BTMC协议性能提高10%.     

移动自组网中基于预测机制的一种稳定路由算法设计

首先基于预测链路可保持时间,提出了链路在t0时刻存在并且在t0 Δt时刻仍然存在的概率预测方法.基于对链路保持连接的概率预测,提出了选择可保持至t0 Δt时刻稳定传输路径的路由协议.通过模拟和数据分析,该路由算法在链路断裂数目、丢失数据包数目以及数据包到达率等方面都有较大的改善,减少了网络拓扑结构的变化对于路由的影响,提高了网络运行性能.     

TCP在多跳移动Ad Hoe网络中的公平性研究

本文讨论TCP在移动AdHoe网络中不公平的原因及影响TCP公平性的场景分类。大量的模拟实验和分析表明，TCP公平性应该包括瞬间公平性和累积公平性。如果一个TCP流的发送节．量是其他TCP流发送节点的隐藏终端，公平性最差。只有当TCP流中所有节．最都在信号感知范围内才能保持公平性。通过使用IEEE802．1ie适当设定TCP流的优先值，能够提高TCP公平性。     

一种节点独立的MANET网络多径路由协议

论文提出了一种基于AODV(adhocon-demanddistancevector)的节点独立多径路由协议NDM(NodeDisjointMultipath),NDM在路由发现过程中记录每跳信息,这样一方面能够发现节点独立的多径路由,别一方面也很简单地解决了路由环路的问题。论文还从理论上探讨了多径路由个数的问题,通过仿真表明NDM在节点移动速度较高时数据包投送率、端端平均时延、路由发现频率等方面都明显优于标准的AODV协议。     

认知无线电自组织网络MAC协议

随着无线频谱资源短缺问题的日益突出,认知无线电网络得到了广泛关注和研究.在这类网络中,媒体接入控制MAC协议是关键技术之一.特别是在认知无线电自组织网络中,因为缺乏中心基础设施的支持,MAC协议的设计面临着巨大的挑战.除了媒体接入控制等传统问题之外,这些挑战还包括如何保证主用户的业务质量,如何有效认知并管理频谱资源等.文中首先介绍了认知无线电自组织网络MAC协议的最新研究进展,然后对一些典型协议进行了比较分析,最后对未来的研究方向进行了探讨.     

移动自组网络中一种有效的选播路由协议

移动自组网是一种特殊的无线移动通信网络，它由一系列带有无线收发装置的动态节点临时形成一个多跳的自治系统，因此传统网络中的路由协议不适合于移动自组网络．选播作为一类新的通信协议，能有效平衡网络负载分布和提高网络性能．本文首先描述了移动自组网络的特点及该环境下的路由协议，在此基础上提出了一种有效的选播路由协议．通过平均分组传送成功概率和平均控制字节数指标的测试表明了算法的有效性．