基于RS-Polar编码的机载战术网络MAC协议

针对机载战术网络中节点的高速运动、大尺度稀疏分布、数据业务多样等特点,以及在时敏信息传输时高可靠、低时延的服务质量需求,提出一种基于RS-Polar编码技术的随机接入多信道媒质接入控制协议。采用RS-Polar级联的纠错编码技术、多包接收技术,使其在不采用信道预约和时隙分配的机制下仍然能够确保分组传输的实时性和可靠性,并有效提高网络吞吐量。通过建立突发包传播阶段的信道碰撞模型和接收阶段多包接收模型,理论推导了分组成功传输概率、分组端到端时延和网络吞吐量的数学表达式。仿真结果表明,该协议的分组端到端时延小于2 ms,当负载小于1 000 packet/s时,分组成功传输概率高于99%,能够有效满足机载战术网络性能需求。     

一种支持实时性业务的多信道MAC协议

为满足军事航空通信中实时性业务对时延的要求,提出一种基于Turbo编码的多信道MAC协议——Turbo_MAC。Turbo编码技术和多信道机制的使用,使得协议在不采用反馈确认机制的情况下仍能确保分组的高可靠性和系统的高吞吐量,同时达到降低分组端到端时延的目的。运用排队模型、组合理论和离散Laplace变换得到分组成功传输概率、系统吞吐量和分组端到端时延均值性能指标。仿真结果表明,理论分析与仿真结果一致,且Turbo_MAC协议的时延性能优于TDMA和IEEE 802.11b多信道MAC协议。     

适用于飞行自组网的闲置时隙预约TDMA协议

在飞行自组网中,固定时隙分配时分多址接入（TDMA）协议存在闲置时隙无法成功使用的问题。通过对TDMA协议引入闲置时隙预约机制,提出一种支持业务优先级传输机制的闲置时隙预约TDMA协议。采用短帧长的方式满足协同与控制业务的低时延传输需求,并利用闲置时隙预约机制允许节点使用闲置时隙传输感知业务,从而满足感知业务的高吞吐量传输性能要求。仿真结果表明,与CF-MAC和CTMAC协议相比,该协议能够在降低传输时延的同时,有效提高信道利用率和网络吞吐量。     

基于PSRP-CDMA的扩频Ad Hoc网络性能

分段时隙预约分组的码分多址接入(Partitioned Slotted Reservation Packet CDMA,PSRP-CDMA)协议是一种可以提供分组级信道、无协商使用信道的码分多址接入协议,此协议的分组格式由分组头和分组负荷组成,分组头通过时分多址机制接入信道,分组负荷通过码分多址机制接入信道。在考虑簇内多址干扰的基础上,给出了基于PSRP-CDMA的时隙扩频Ad Hoc网络理论分析模型,推导出了分组传输成功概率,得到了系统吞吐量和传输时延的表达式。分析了扩频增益、接收信号信噪比和网络负载等对网络性能的影响。数值结果表明,与基于竞争机制RP-CDMA的扩频Ad Hoc网络相比,PSRP-CDMA的归一化网络吞吐量能够提高25%。     

航空自组网MAC协议综述

媒体接入控制协议MAC(Media access control protocol)是航空自组网的关键技术之一,主要解决多个飞行器如何高效共享通信信道的问题,直接影响着网络的吞吐量、传输时延、网络规模和组网灵活性。由于航空自组网网络拓扑高速动态变化,节点分布尺度较大,高空无线信道质量较差等特殊性,其MAC协议和传统地面移动自组网MAC协议有着较大的区别。对航空自组网发展进行了介绍,概述了航空自组网对MAC协议的要求,并深入分析比较了当前几类主要的航空自组网MAC协议,最后进行了总结和展望。该综述为航空自组网MAC协议的研发和应用提供了一定的理论和技术基础。     

支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法

媒体访问控制(MAC)协议负责协调所有认知用户的空闲信道接入服务,是认知 Ad-hoc 网络支持服务质量(QoS)的关键技术之一。在二进制指数退避算法基础上,提出一种支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法。实时调整传输概率,使系统信道接入服务达到最优,建立传输概率调节的Markov链模型,导出分组的传输概率与协议参数的关系,给出基于服务区分的信道吞吐率模型,建立基于MAC协议参数学习的多智能体Q学习算法。实验结果表明,该算法能满足高优先级业务的QoS,且吞吐率和时延性能优于IEEE 802.11e EDCA机制。     

WSN中基于中继选择的DH-MSMR-CARQ时延与吞吐量分析

为提高无线传感器网络（WSN）的时延和吞吐量性能,提出了一种两跳多源多中继协同自动重传请求（DH-MSMR-CARQ）协议。建立最大比合并（MRC）下两种不同中继选择的DH-MSMR-CARQ协议Markov链模型,分别给出状态空间。基于截短,由各自的平均分组差错率和状态转移概率矩阵推导协议的平均传输时延和吞吐量解析表达式。数值模拟结果表明,源节点数、分组长度及最佳中继节点到目的节点的分组差错率是影响平均传输时延的关键因素,采用第一种中继选择方式具有更高的吞吐量。另外,在非极端恶劣信道环境下（源节点到中继节点的分组差错率小于0.8）,DH-MSMR-CARQ协议比可直达的SSSR-CARQ、MSSR-CARQ和MSMR-CARQ协议具有更高的吞吐量。     

AdHoc网络中考虑事件紧急度的跨层QoS保障机制

考虑Ad Hoc网络中事件紧急度,提出一种可以有效改善整体高优先级业务流时延和时延抖动性能的跨层QoS服务质量保障算法.根据时延要求及业务分组距离目的点的跳数信息,评估此业务的紧急度,并在调度传输时充分考虑各个事件的紧急度.在有实时要求的业务发生超时的情况下,通过合适的路由置换方法,改善业务流时延及网络吞吐量.本文重点讨论如何在IEEE802.11e协议基础上实现对指定优先级业务流的服务质量保障.GloMoSim仿真环境下的仿真结果显示该算法与原有IEEE802.11e协议相比,对于高优先级业务,在分组端到端时延、时延抖动以及网络吞吐量方面有较大的改善.     

城市非连通车载自组网中低时延路由协议

针对城市车载自组网具有路径寿命短、网络非连通的特点,设计一个低时延路由协议。该协议根据车辆密度建立时延模型,将路由分为路段转发和路口转发2个阶段,路口转发选择时延最小的路径进行路由。实验结果表明,该协议能在城市非连通的车载自组网中达到较高的分组投递率和较低的传输时延。     

一种基于认知无线电的自组网多信道MAC协议

针对节点具有多个可用信道的自组网的信道资源利用率问题,提出了一种基于认知无线电的MAC接入协议,协议根据网络中节点的邻居关系,通过认知推理对两跳邻居范围内的不同网络节点分配不同的驻留信道,驻留信道的选择考虑了避免信道干扰和冲突,每个节点只需要两部半双工收发信机就能够实现在多个信道上高效的数据收发.仿真结果表明,协议在网络总吞吐量、端到端时延等方面具有优良的性能,能很好地适用于节点密集的应用场合.