无线网络中的多速率调整机制综述

目前IEEE802.11a/b/g等无线局域网的物理层均支持多速率的数据传输。无线信号在传输过程中受节点运动、时变干扰、信号衰落等因素的影响较大,因此发送节点采取何种策略预测信道状况和调整数据速率,对提高网络吞吐量有着重要影响。根据发送节点是利用历史信息预测速率还是用RTS/CTS反馈信息确定速率,可以将速率调整分为开环方式和闭环方式。综述了现有绝大部分速率调整机制的性能和特点,对起始速率设置、丢包区分和调整策略等关键问题进行了分析和对比,提出了目前存在的问题和今后主要的研究方向。     

支持多速率自适应的IEEE 802.11网络性能分析

针对基于自动速率回退(ARF)算法的多速率IEEE 802.11网络,给出了ARF算法分析的一种离散时间Markov链模型.模型的建立,考虑了节点在发送过程中,通过Basic与RTS/CTS模式的选择,对是否因为信道传输误码导致的失败进行的区分.利用算法模型,分析了节点在以随机概率选择不同发送模式的方式下,其采用各个传输速率的稳态概率分布,并在此基础上结合协议退避机制的研究,给出了多速率网络系统吞吐量性能的计算方法.通过大量的仿真实验,验证了模型分析方法具有很好的准确性,并讨论了算法以及MAC协议参数设置对网络性能的影响.     

多速率最优竞争窗口的WLAN退避算法

在对原有的IEEE 802.11 DCF多速率退避算法研究的基础上,提出了基于多速率的最优竞争窗口退避算法（Multi-rate Optimized Contention Window algorithm,MOCW）。该算法的核心思想是在多速率时间公平性的基础上,利用理论上的最优窗口值作为节点的初始窗口值,以此来减小多节点同时发送数据时的碰撞概率。仿真实验表明,该算法在饱和状态下,无论在时间公平性还是系统吞吐量的性能上都有所提高。     

通用多速率组播加权公平速率分配理论

研究了通用多速率组播加权公平速率分配问题.首先,给出了一个形式化的多速率组播网络模型,在该模型中考虑了接收者的异构性.在此基础上,定义了通用多速率组播加权Max-Min公平概念,建立了通用多速率组播加权Max-Min公平速率分配基本理论.最后给出了一个解决通用多速率组播加权Max-Min公平速率分配问题的集中式算法,并证明了该算法的正确性.     

多速率IEEE 802.11b网络控制包速率调整

针对IEEE802．11b无线自组网中控制帧使用的速率较低、降低网络性能的问题,提出1种速率调整策略,其中心思想是使用AARF（Adaptive Auto Rate Fallback）算法自动调整RTS（Request to Send）和ACK（ACKnowledge）与DATA包的速率,使其速率一致,但不调整CTS（Clear to Send）以减少控制帧占用信道的时间．仿真结果表明改进后的速率调整策略能使IEEE802．1lb无线自组网的吞吐量显著提高．     

多信道多址接入协议的性能分析及仿真研究

针对宽带无线自组织网络(Ad Hoc)应用,首先将现有的多信道多址接入(MAC)协议根据使用天线数目的不同分为三类,分别阐述其特点,并对基于双天线的多信道MAC协议进行了性能分析,从而发现了该多信道MAC协议存在性能瓶颈;进一步利用开源的OMNeT++4.0和INET网络仿真平台,对基于双天线的多信道MAC协议进行性能仿真;仿真结果显示:当数据分组大小为512字节时,网络吞吐量最高为每秒1432个分组;最后提出了解决性能瓶颈问题可能的解决方案。     

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．     

无线网络的差错控制策略及其性能分析

研究网络数据优化传输性能,针对无线传感器网络动态的信道特性、拓扑和带宽有限等特点,要保证输出性能和效率,对网络差错应选择严格控制策略.为了提高无线传感器网络通信的可靠性,提出一种适用于无线传感器网络多媒体数据传输的自适应差错控制策略.策略采用跨层设计的方法,根据链路层数据帧所属应用层视频帧的类型及其发送节点和下一跳接收节点之间的通信距离特性,自适应地选择当前最优的差错控制技术.数学分析表明,策略充分利用无线传感器网络的能量和带宽资源,有效地提高了数据通信的传输效率和可靠性.     

无线网络数据帧新型传输策略及仿真

该文针对IEEE802．11无线Adhoe网络提出了一种新型的帧传输策略。IEEE802．11无线网络标准支持分布式协调功能(DCF),即带冲突避免的载波监听多点接入(CSMA／CA),在数据传输过程中使用“请求发送-确认发送-数据-接收确认(RTS-CTS-DATA-ACK)”模式。但是当数据帧长度较短时,很多带宽被浪费在信道竞争上,而且降低了信道传输成功率,减少了网络吞吐量。因此,根据每个帧携带的延时(Duration)值,调整站点的网络分配向量(NAV),以此来动态调整数据帧的长度,从而增大网络传输的成功率,提高网络的吞吐量,减小整个网络的传送时延。将这种数据单元长度动态调整的帧传输策略简记为DTUL。     

无线异构网络TCP性能研究与改进

同构网络中TCP Vegas在吞吐量和稳定性方面比TCP Reno拥有更好的性能。但是在Vegas-Reno并存的异构网络中,由于Reno具有侵略性的控制机制,使得TCP Vegas不能够公平地分享带宽,其性能也大幅降低。首先验证不公平特性,进而提出一种门限动态变化的Vegas改进算法。仿真结果表明,在异构网络中改进后的控制算法比原有算法能获得更高的吞吐量和更好的稳定性。     

基于传播模型的无线传感器网络覆盖的研究

无线传感器网络在连通情况下如何部署使其覆盖率达到最大,是关系到整个网络架构的一个基本问题。受环境因素影响,在实际网络部署过程中,理论上的覆盖方法并不适用。因此通过测试传输信号并作出统计分析后,建立基于一定环境下的无线传感器网络通信传播模型,在J-Nam平台下建立仿真,系统对给定环境进行仿真并研究传感器节点如何部署产生更加有效的通信,可以得出在该环境下节点最佳部署方案,对实地网络节点部署有一定的参考价值。     

Weibull分布的自相似流量及其对排队性能影响的仿真分析

深入研究自相似流量,对网络性能的评估优化是至关重要的。通过对Weibull分布的自相似性进行理论分析及仿真,表明自相似性源于信源的属性,并不是单一流量叠加的结果。在NS2下,采用叠加Weibull分布的ON/OFF信源的方法实现了一种自相似流量的生成,并将其应用于GI/GI/1/K/FIFO排队模型网络性能的仿真分析中,补充了现有文献的仿真结论。     

无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一。分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首。仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。     

基于NS2的AOMDV路由协议的改进与性能仿真

对AOMDV协议进行了分析,指出了协议存在的不足,利用“一主一备”式路由和抢先式路由对其进行了改进,提出了PAOMDV协议。对NS2（Network Simulator Version2）的分裂对象模型进行了分析,基于NS2实现了AOMDV及PAOMDV路由协议的扩展与仿真。仿真结果表明：在相同的网络环境下,与AOMDV协议相比,PAOMDV协议减少了平均时延、降低了路由发现频率、提高了分组传送率。     

MPLS路由机制及其仿真研究

利用多协议标记交换MPLS(Multi-Protocol Label Switch)实施流量工程是一种具有巨大技术优势的新型技术.首先对支持流量工程的路由算法进行了分析和比较,然后对网络仿真器NS2(Network Simulator,version 2)进行扩展,实现MPLS仿真器模型.在此基础上针对不同网络拓扑和路由机制进行仿真实验,根据仿真实验的结果,对MPLS网络性能进行评估.     

基于WN主要性能的研究

无线网络中拥塞控制、差错控制与安全性是网络通信性能优劣的关键所在，本文分析了无线网络的拥塞控制策略，差错控制策略与安全策略的相关机制和改进，规避意念，探讨了系统策略的合理取向。     

移动传感器网络路由协议的多跳数据传输及能耗性能分析

为了研究无线传感器网络路由协议性能与网络节点移动性之间的关系,基于网络模拟器NS-2构建了无线传感器网络的11种静止模型和16种移动模型,基于模型设计了不同的仿真实验,并对AODV和DSR协议的性能进行了评估。在评估过程中引入了一种全新的可以精确计算网络能耗的层次型能耗评价方法ECOB。实验结果表明,在节点静止及低移动速度的环境中,无线传感器网络路由协议性能受节点移动速度及网络规模的影响不大;然而,随着越来越多的移动节点参与多跳数据传输,受节点移动速度提高的影响,AODV和DSR的多跳数据传输性能下降幅度增大;与DSR相比,AODV更适合高移动性的大规模移动场景。     

IP网的层次寻址与性能分析

为解决IP地址空间耗尽问题,本文提出一种分级寻址的IP网体系结构（IPEA）,说明了分级寻址的IP网地址空间与寻址方案,定义了带扩展地址的IP包格式,及层次路由算法。并以仿真实验分析评价了IPEA的性能,结果表明IPEA有以下优点：1 采用扩展地址扩大了地址空间,解决了IPv4地址耗尽问题;2 减小了路由表长度,有利于解决路由表爆炸问题;3 基本不改变IPv4寻址方式,迁移容易;4 由于使用了内部地址,更便于网络管理。     

无线传感器网络能量有效性的评估指标分析

能量的有效使用是决定无线传感器网络长期可靠运行的重要因素,而对其的度量,则反映在能量有效性评估指标。根据无线传感器网络节点的能耗分布,采用分类对比的方法简述了无线传感器网络节点的能耗分布,分析并提出了影响无线传感器网络能量有效性的关键因素。针对能量有效性评估指标的选择,通过研究关键因素对现有能量有效性评估指标的影响,分类并比较了这些指标的适用范围和特点。结果表明不同应用场景应选择合适的能耗评估指标,这些指标的分类为无线传感器网络能量有效性评估指标的选择与优化提供指导。