802.11 DCF中的自适应RTS门限调整算法*

通过分析IEEE 802．11 DCF的分组发送过程,获得了RTS和基本方式下分组传输的时间开销。给出了以最小化传输时间开销代价为优化目标的最优RTS门限的计算公式。通过对当前信道分组发送的成功概率P,的预测,实现了最优RTS门限的计算,并给出了一个具体的自适应RTS门限调整算法,使终端能自动调整其RTS门限以达到或接近最优值。仿真表明自适应RTS门限调整算法有效减小了MAC分组传送的时间开销,提高了信道的传输效率。     

无线局域网中一种自适应RTS门限调整算法

媒体访问控制是无线局域网的重要部分,决定了具有受限通信带宽的无线信道的共享效率.IEEE 802.11系列标准基于现有以太网技术,具有良好的操作性和兼容性,已发展成为WLAN的主要标准.IEEE 802.11 DCF中有两种接入方式:基本方式和RTS/CTS方式.RTS/CTS方式是IEEE 802.11无线网络的可选握手过程,用于减小碰撞的可能性.决定使用RTS/CTS握手方式的RTS门限值是研究的重要参数,不同的取值对数据传送会产生不同的性能特点.文章通过分析IEEE 802.11 DCF分组发送成功和碰撞的持续时间,获得了RTS和基本方式下分组传输时间开销与分组长度的关系.给出了以最小化分组传输时间代价为优化目标的最优RTS门限的计算公式.通过对当前信道分组发送的冲突概率的预测实现了最优RTS门限的计算;给出了一个具体的RTS门限自适应调整算法,使终端能自动调整其RTS门限以达到或接近最优值.仿真表明RTS门限自适应调整算法明显减小了分组传送时收发器发送单位比特数据的时间开销.     

一种具有自适应传输门限的变速率MAC协议研究

IEEE802.11a是已得到广泛应用的无线局域网标准,可支持多种传输模式。然而,标准中并未给出如何在多种传输模式之间自适应切换的方法。基于IEEE802.11a,提出了一种Ad Hoc网络应用中具有自适应传输门限的变速率MAC,即AV-MAC(Variable rate Media Access Control protocol with Adaptive transmission-threshold)。该算法通过计算发送端所发送的RTS控制帧的接收信噪比,感知信道状态,并依据计算所得的自适应传输门限来判断是否可以发送其后的数据分组。如可以发送该数据分组,发送端将进一步根据接收信噪比选择最佳传输模式,从而优化网络的通过率。利用仿真工具OMNET++4.0对算法进行性能仿真分析,结果表明所提出的AV-MAC可显著提升网络的通过率。     

一种基于动态约束发送门限退避算法

为了改进IEEE 802.11 DCF协议的二进制退避算法,提出一种基于动态约束发送门限退避算法。算法根据网络中站点对信道资源的争用程度设置动态门限,适当地约束部分站点数据的发送。一方面,算法没有对二进制退避算法的竞争窗口调整机制进行修改,保留了其简单、容易实现的优点;另一方面,有效地解决了传统二进制退避算法在完成退避过程后,没有考察网络状况而直接进行数据传输,容易产生冲突的缺点。仿真结果表明,该算法能够提高饱和吞吐量和降低分组平均接入时延。     

无线网络中自适应调制编码联合ARQ的性能分析

自适应调制编码(AMC)利用无线信道衰落的特点,灵活调整发射速率,能有效提高带宽资源的利用率.自动要求重传(ARQ)利用错误重传来提高传输的可靠性.对自适应调制编码联合自动要求重传这一典型跨层设计问题进行了性能分析,分析了队头分组的发送过程,数学推导了队头分组的传输时间及其概率分布和平均传输时间.最后,研究了平均信噪比和多普勒频率对传输时间的影响.     

加权轮询算法在TCP非对称网络中的应用及其性能分析

ＴＣＰ是利用接收端返回的确认信息调整发送端数据发送的传输层协议。在非对称信道存在的网络中,当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽,确认信息的传输速率小于数据包的传输速率时,ＴＣＰ数据包的传输受到确认信息返回速率的限制。如何在数据包和确认包共享同一个上行信道的情况下,能够既保证上行信道上数据包传输带宽,又不使下行信道上的数据包传输受到抑制是笔者所关心的问题。文章在上行信道采用了一种加权轮询分组调度算法对其数据包和确认包的发送进行控制来解决这一问题,并通过理论分析对该分组调度算法的性能进行分析,最后用仿真验证了对该算法的分析。     

基于无线网络编码的速率自适应协作MAC协议

传统无线网络编码协议在单播传输模式中较少考虑速率自适应对网络性能的改善作用,而利用RTS/CTS握手信号进行信道估计的速率自适应机制则存在开销大、网络吞吐性能差等缺陷。为此,提出一种基于网络编码的速率自适应协作介质访问控制协议RACNC。该协议使用网络编码模型和基于ACK帧的速率自适应机制,当源节点传输的原始数据帧未被成功接收时,选取中继节点对原始数据帧进行编码处理,然后转发编码数据帧,在保证数据帧可靠传输的同时减少其在网络上的传输次数。同时利用改进的ACK帧进行速率反馈,避免在估计信道质量时发送多余的RTS/CTS控制帧。仿真结果表明,与基于网络编码的NCAC-WTC协议相比,RACNC协议可有效减小平均端到端时延,提高网络吞吐量。     

基于加权丢帧率的可调门限速率自适应算法

为了在IEEE 802．11无线网络中根据信道的动态变化恰当地选择传输速率,提出基于加权丢帧率的可调门限速率自适应算法。该机制加权计算丢帧率,自适应调整门限,能克服随机丢帧造成的误判,避免速率频繁波动,使速率选择更准确。仿真结果表明,该机制在Rayleigh信道和Ricean信道中均表现稳定,与其他速率自适应算法相比,吞吐量较优。     

SR门限中继选择算法研究

中继选择是协作通信领域的关键问题,尤其对于电池供电能量有限的无线移动设备。与基于两跳瞬时信道信息的中继选择算法不同,介绍了一种基于源到中继信道信息的SR门限比较算法。该算法在中继节点设置合适的信噪比门限,将源和多个中继节点的信噪比与门限值比较,选择出最优中继进行传输。在该算法的基础上,理论分析了最优中继及目的节点处的输出信噪比,仿真结果表明该算法可以获得与基于两跳瞬时信道信息算法相近的性能。但由于中继只需考虑自身和源节点之间的瞬时信道状态,所以中继的功耗大大减小,算法的复杂性降低。     

基于Q-学习算法的矿井自适应OFDM调制研究

针对传统基于固定信噪比门限的自适应OFDM(正交频分复用)调制技术应用于复杂矿井信道时,由于反馈信道状态与实际信道状态不能完全匹配,导致误码率高和吞吐量低的问题,提出了一种基于Q-学习算法的自适应OFDM调制方法,并将其应用于矿井自适应OFDM调制系统。该系统由发送端、矿井无线信道和接收端组成,发送端为矿井下装有传感器的小车,可以在狭长的巷道内自由移动。发送端利用Q-学习算法在与矿井无线信道的动态交互中不断更新状态-动作值函数,并根据更新的状态-动作值函数,采用贪婪策略来选择调制方式,逼近最优自适应调制策略,以达到降低系统误码率、提高通信吞吐量的目的。与基于SARSA算法、固定信噪比门限的2种矿井自适应OFDM调制系统性能进行仿真对比,结果表明:矿井小车在匀速和移动速度变化状态下,基于Q-学习算法的自适应OFDM调制系统平均误码率分别为1.1×10~(-3),2.1×10~(-3),总吞吐量分别为3 115bit,2 719bit,均优于基于SARSA算法和固定信噪比门限的自适应OFDM调制系统,且系统中Q-学习算法收敛速度优于SARSA算法。     

面向对象实时多任务系统的优化实现模型

论文提出了一种基于抢占门限的实时多任务系统的优化实现模型,它同时具有低开销与高可调度性。该模型扩展了固定优先级调度模型,同时通过实现模型中线程数的减少实现了运行时的低开销。文中同时也讨论了互不抢占分组的实现算法及每个任务最大抢占门限的分配算法。     

基于多用户MIMO-OFDM系统的动态有限反馈与量化算法

多用户MIMO-OFDM系统中的信道质量信息(CQI)反馈与量化算法是实现自适应资源分配的关键技术.本文利用概率论与随机过程的知识推导了反馈信息与用户服务质量(QoS)如误码率、传输速率和中断概率要求之间的数学关系,并以系统误码率要求为约束条件,给出使系统整体传输速率最大化的量化门限.仿真结果表明,本文提出的动态有限反馈与量化算法根据系统用户数及QoS要求动态调整反馈信息与量化门限,既可有效降低系统的反馈开销,还能显著提高系统的频谱效率,并且实时运算复杂度低,是一种实际可行的方案.     

高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议

针对现有的太赫兹无线个域网络中太赫兹辅助波束赋形媒体访问控制（MAC）协议（TAB-MAC）存在数据传输时延较大以及信道利用率低问题,提出了一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议（EF-MAC）。通过目的节点向源节点发送测试帧机制来减少一个确认帧,从而减少控制开销和测试时延;采用自适应取消节点位置信息的收发机制,源或目的节点通过之前的请求发送帧/允许发送帧（RTS/CTS）帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变,可以省去RTS或CTS中的位置信息,减少控制开销。理论分析与仿真结果表明,与TAB-MAC协议相比,所提协议能够有效减小数据传输时延,提高网络吞吐量。     

WLAN中基于门限调整的速率自适应策略

针对IEEE802.11多速率无线局域网,提出一种基于门限调整的动态速率自适应媒体访问控制策略。该协议设置2组成功门限,分别对应快变和慢变2种信道情况,各组成功门限采用改进的二进制指数退避算法进行调整。协议无需修改802.11标准,易于实现。仿真结果表明,在各种网络条件下,该方案的性能优于现有基于ARF帧统计的速率自适应方案。     

一种改进的慢开始冲突避免算法研究

慢开始与拥塞避免算法及后来改进的快重传和快恢复算法是TCP拥塞控制的常用算法.虽然快重传和快恢复算法对慢开始与拥塞避免算法做了相应的改进,但其对慢开始门限的控制,一直采用乘法减小算法.当慢开始门限减至最低时,就只能以最低的慢开始门限发送数据报文.本文针对以上不足,提出一种基于网络信道拥塞状况的慢开始门限回升算法,以此达...     

变换域通信系统自适应N-sigma幅度谱成型算法

针对变换域通信系统传统硬门限判决算法漏检和误检的问题,为提高系统的抗干扰性能,提出一种自适应N-sigma幅度谱成型算法。该算法通过频谱感知获得环境功率谱的幅值信息,计算环境功率谱的均值和标准差;根据正态分布相关理论,自适应设置门限。若电磁环境发生变化,均值和标准差会重新调整更新门限。仿真结果表明,相比传统的硬门限判决算法,自适应N-sigma幅度谱成型算法的门限设置更加灵活精确,降低了干扰的漏检概率和误检概率,提高了系统的抗干扰性能。     

一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法

在国家电网公司Q/GDW 1379.4-2013技术规范对智能电能表载波通信单元功率消耗的限定要求下,为保障低压远程电力集抄台区本地通信链路的传输速率稳定可靠,给智能用电实时交互平台提供带宽支持,提出了一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法。该算法以兼并窄带载波和宽带载波优势的G3-PLC技术为应用对象,使用约束注水法限定各子载波的传输比特数,根据时变的电力信道增益自适应调整比特功率分配方案,并响应通信服务质量QoS对系统误码率和目标传输速率的要求,结合信噪比门限算法对约束注水法进行界定和优化,得到了功率裕量最大化的表达式。仿真结果表明：提出的算法优于低反馈开销算法,能够适应低压电力线信道。在系统目标传输速率为200kbps时,达到了最大裕量值20,极大程度地降低了通信单元调制解调芯片实际的功率消耗。     

抗语音分组丢失的自适应传输调整算法的实现

为提高语音的传输质量,减少语音分组因网络状况恶化造成的丢失现象,在研究实时语音传输技术的基础上,提出了一种抗语音分组丢失的自适应传输调整算法.通过量化接收端反馈回发送端的语音分组丢失率等信息来判断网络状态,并通过改进AIMD(和式增加乘积减少)拥塞控制算法来自适应地随网络状态调整语音的传输速率,以此来达到抗语音分组丢失的效果.通过自行搭建拓扑结构的网络环境,对算法进行了测试分析,验证了该算法的有效性.     

基于干扰估计的WSN链路自适应控制方法

针对现有的无线传感器网络传输功率控制算法未充分考虑实际信道干扰的问题,给出了基于干扰估计的最优传输功率计算方法;考虑到通信信道及活跃节点数目的时变性,提出了自适应速率调整算法;最后通过试验验证了所提方法的可行性。     

C-V2X通信中资源分配与功率控制联合优化

在C-V2X通信中,Mode 4资源分配方式使用基于感知的半持续调度（SB-SPS）算法进行资源分配,但该算法以最大功率传输安全消息,在高密度交通流状态下会导致系统的可靠性下降。为对SB-SPS算法进行优化,提出一种基于深度强化学习的联合资源分配与功率控制算法。车辆在感知到信道后,为安全消息选择干扰最小的子信道,并根据信道状态自适应调整传输功率,通过与环境交互学习的方式求解最优的子信道选择方案和功率控制方案。仿真结果表明,与SB-SPS优化算法相比,该算法在高密度公路场景下分组接收率提高5%,有效提升了车间通信的可靠性。