IEEE802.11ax基于时延敏感的上行链路自适应帧聚合传输方案

帧聚合传输技术因其高效的传输效率被广泛使用.针对密集部署环境,下一代无线局域网标准IEEE 802.11ax基于帧聚合传输技术提出多流量标识符技术,允许多种不同流量类型的数据聚合传输,提升了密集环境下帧聚合传输性能.然而,上行链路多用户随机接入机制无法保障诸如视频、语音等高吞吐率低时延的传输业务需求.因此,本文利用帧聚合多流量标识符技术,对密集部署站点流量随机到达过程建模分析,推导出帧聚合时延表达式,并提出自适应时延敏感帧聚合传输方案.该方案根据站点缓存数据包的时延约束,使用二分搜索算法动态地调整帧聚合数目来最大化网络整体吞吐率.仿真结果表明,所提方案能够有效地降低站点时延和丢包率,提升网络吞吐率.     

一种改进的WLAN中基于MPDU最小帧间间距的帧聚合机制

为降低帧聚合机制开销,提高无线局域网的网络吞吐率,本文设计了一种改进的基于MPDU最小帧间间距的帧聚合机制。首先分析了帧聚合机制开销受数据帧长度的影响,根据最小MPDU帧间间距设定聚合门限来选择聚合方式,并进一步提出了一种自适应A-MSDU聚合算法。最后通过仿真分析验证了所提出的改进帧聚合机制可以保证较高且平稳的吞吐率性能。     

物联网中无线射频识别读写器系统防碰撞算法优化

针对无线射频识别(RFID)应用领域读写器碰撞问题,比较了基于轮询的帧时隙算法和二进制位防碰撞算法,提出了改进型的帧时隙算法.首先,将帧长分为若干时隙;然后,动态估计电子标签的数量,确定应该发送的帧长,再使电子标签对帧中的时隙响应概率达到最大,使系统碰撞概率最小.仿真结果表明,采用改进型帧时隙防碰撞算法的系统吞吐率可以保持在50%以上,并且在有大量电子标签的工作范围内吞吐率可以达到65%以上.与采用帧时隙防碰撞算法的平均36%系统吞吐率相比,改进型帧时隙算法的系统吞吐率提高了将近1倍.由于采用比较简单的结构,因此便于在实际应用中使用.     

一种改进的帧时隙ALOHA防碰撞算法研究与实现

防碰撞算法是RFID系统中需要解决的关键技术。首先对帧时隙ALOHA防碰撞算法进行了分析,针对帧时隙ALOHA算法的局限性,提出了一种基于分组机制的动态帧时隙算法,并在.NET平台下对原算法和改进算法进行了仿真实验,仿真结果表明,改进后算法可以提高RFID系统吞吐率。     

基于定时模型的vsAT时隙ALOHA系统性能研究

在采用时隙ALOHA方式的VSAT卫星数据通信系统中,为数据帧分配保护时间是帧格式设计中的一项重 要任务。利用系统的定时关系给出准同步时隙ALOHA系统数据帧无冲突接收的充要条件,在此基础上分析了保护 时间、定时偏差对系统性能的影响,并给出了最佳保护系数的解析表达式。数值仿真结果表明:当定时偏差系数不 0. 5时,存在着一个最优的保护系数a p},据此设定数据帧的保护时间可获得系统最大吞吐率;当定时偏差系数(3> 0. 5 时,增加数据帧的保护时间会减小系统吞吐率。     

适用于OFDM系统的自适应HARQ机制

介绍多载波系统中,采用Turbo码的混合自动重传请求(HARQ)的差错控制方案,并从易于实现的角度提出了两种基于OFDM的自适应HARQ机制.仿真分析表明,其中基于数据帧全部重传的机制可以提高系统稳健性,而基于数据帧部分重传的机制可以提高系统吞吐率.     

AIFS 区分的IEEE 802.11e EDCA 吞吐率分析模型与自适应MAC 算法

针对IEEE 802.11e EDCA(enhanced distributed channel access)支持业务区分服务的特点,提出了一个基于AIFS(arbitration inter-frame space)区分的信道吞吐率分析模型,该模型将不同接入等级的业务统一到一个信道模型中进行分析.通过数值计算结果与仿真实验结果的对比,验证了该模型的准确性,尤其是在分析信道吞吐率方面更优于Xiao 的Markov 链模型.根据提出的分析模型,研究了近似优化条件,使得各类优先级业务的发送概率平衡虚拟发 送时间段中空闲时间与冲突持续时间对系统性能的影响,实现靠近最优的信道吞吐率,从而使计算复杂度大为减小. 利用数值分析的方法验证了近似优化条件实现靠近最优信道吞吐率的可行性.最后,提出的DPS(dynamicparameter-tuning scheme)算法根据负载情况自适应地调整不同级别业务的相应参数,使得系统时时满足优化条件,在各种场景下都能实现最大信道吞吐率,同时又满足EDCA 支持QoS 区分的要求.仿真结果验证了DPS 算法不仅能够根据竞争节点的数目变化对信道吞吐率进行优化,而且其性能也明显优于标准的IEEE 802.11e EDCA 机制.     

无线传感器网络基于通信距离的协作ARQ策略

提出了一种适用于无线传感器网络的基于通信距离的多中继协作ARQ策略,从而为无线数据传输提供了可靠性,同时获得了较高的吞吐率和能量效率.首先根据ARQ机制和在链路层将数据包分割为若干个数据帧的规律,建立一种马尔科夫链模型;在此基础上,分析饱和吞吐率、数据包丢弃概率、平均时延和能效的性能随通信距离的变化规律;最后提出了基于通信距离的协作ARQ策略.针对线性无线传感器网络,分析比较了所提协作ARQ与传统ARQ的通信性能.数学分析结果表明,所提协作ARQ能获得比传统ARQ更优的饱和吞吐率、可靠性和能效.     

802.11g保护机制对网络性能影响的仿真与分析

在探讨IEEE802.11g保护机制工作模式的基础上,构建OPNET仿真网络以测试保护机制对WEAN网络性能的影响.实验结果表明,保护机制的引入可显著地降低WLAN网络吞吐率.纯802.11g模式下,网络平均吞吐率最大可达23.95 Mb/s;启用CTS-to-self保护机制的802.11b/g混合模式下,网络平均吞吐率仅为11.45 Mb/s,约为前者的50%;启用RTS/CTS保护机制时,网络平均吞吐率只有7 Mb/s,减少到前者的30%,且此时单个802.11g站点仅获得约7.5 Mb/s的TCP传输速率.为更好地规划和部署802.11无线网络提供了较准确的数据分析依据.     

面向工业无线汇聚网络的高吞吐率MAC协议

汇聚网络是工业传感器网络的常用拓扑形式。汇聚网络的隐藏终端是影响网络吞吐率的重要因素,目前常用信道预留机制来加以解决。此外,随着物理层数据传输速率的不断提高,相对短报文的现象日渐突出,使得用于信道预留的控制报文的开销相对增加。现有的IEEE802.11 DCF不能同时有效应对这两个现象。提出了取消信道预留方式来克服相对短报文问题,而对于由于信道预约取消所导致的隐藏终端问题,则以随机发送机制解决。为了获得最优的发送概率,设计了APCSMA协议,该协议以最大化节点吞吐率为目标,提出吞吐率最大化的必要条件,基于该必要条件,在主干扰模型下推导出节点均匀分布情况下的最优报文发送概率。从理论上分析了协议的网络吞吐率、延迟和能量效率。仿真结果和分析表明,APCSMA协议对于工业无线汇聚网络具有广泛的适用性。