IEEE 802.21: Media independence beyond handover

The IEEE 802.21 standard facilitates media independent handovers by providing higher layer mobility management functions with common service primitives for all technologies. Right after the base specification was published, several voices rose up in the working group advocating to broaden the scope of IEEE 802.21 beyond handovers. This paper aims at updating the reader with the main challenges and functionalities required to create a Media Independence Service Layer, through the analysis of scenarios which are being discussed within the working group: 1) Wireless Coexistence, and 2) Heterogeneous Wireless Multihop Backhaul Networks.     

基于节点区分的IEEE802.11e无线局域网中的VoIP容量分析与优化

基于因特网协议的语音(VoIP)是无线局域网(WLAN)的一个具有广阔前景的应用,但VoIP容量在WLAN中却受到了较大的限制.为了增强对VoIP等实时业务的支持,IEEE 802.11e EDCA协议提供了竞争窗口(CW)、仲裁帧间间隔(AIFS)和传输机会(TXOP)3个参数来实现对业务流的区分,但没有考虑如何优化这些参数以达到对WLAN中的接入点和终端节点进行区分服务,而WLAN中的接入点却恰恰是制约其VoIP容量的一个重要因素.提出了一个语音容量分析模型,引入了协议的3个参数以区分接入点和终端节点,并考虑到语音流的ON-OFF模型和语音流的上行与下行时延约束.基于给出的分析模型,分别进行了单参数独立区分与多参数联合区分优化分析,在不同的语音编码与语音间隔情况下,定量地给出了利用CW,AIFS和TXOP进行独立区分时和联合区分时的优化值,从而达到提高VoIP容量的目的.仿真结果表明,利用这些参数的优化值为接入点和终端节点提供区分服务是正确的和有效的.     

基于802.11的混合链路调制速率自适应算法研究

为了解决当前许多基于IEEE 802.11标准的速率自适应协议所面临着的快速变化链路中的切换滞后问题、碰撞问题及重复速率抖动问题,提出了一种混合速率自适应算法(MRA)。MRA算法通过高优先级速率自适应算法(HPRA)快速获得非最优化的传输速率来解决快速切换问题,通过低优先级速率自适应算法(LPRA)在一定时间后获得最优化的传输速率,其中利用获得的SNR参数减小碰撞问题带来的影响,并建立短时间内出现反复速率切换便在一定时间内禁止切换的机制来避免重复速率抖动问题的出现。仿真实验结果表明,无论在快速变化的链路中还是在相对平静的链路情况下,该算法的性能较当前的知名算法都有明显的提高。     

基于OPNET的AdHoc网络建模与仿真

利用OPNET软件自带的支持IEEE802．11标准的节点模型构建AdHoc网络模型。合理配置输入输出接口的参数,使网络达到最佳性能,并对网络的性能进行比较分析。仿真结果表明,网络参数之间存在关联性,网络最优化参数具有唯一性,通过网络负载与标准负载的比较,可选择出网络性能最优化状态。     

基于IEEE802．15．4a的无线测控网络协议

为满足工业现场测控任务对网络通信实时性的要求,提出一种基于IEEE80215．4a的无线测控网络协议,其中的令牌控制子层采用令牌机制管理各站点对无线信道的访问,克服了CSMA／CA机制无序竞争的缺陷,保证数据传输的时间确定性,介绍协议栈模型、逻辑令牌环动态建立过程以及令牌故障的自恢复机制,并在硬件平台NanoNET上加以实现。实验结果表明,该协议能够在强电磁干扰环境中稳定运行,具备实时特性。     

基于移动终端的WLAN快速切换方案

移动终端在AP间切换产生的时延和抖动严重影响实时业务的质量。通过分析移动终端切换的过程和现有的改进方案,提出一种基于动态域值的扫描触发机制,有效地避免移动终端在静止和AP信号较好条件下的cache更新。在STA上实现基于动态域值触发扫描的分片cache的更新算法,该算法在保证cache及时更新的同时降低每次更新cache的开销且能有效减小切换时延。     

LXI总线IEEE 1588协议的研究及应用

IEEE 1588协议用于局域网的时钟同步和传输延迟测量,是LXI总线的关键.通过LM3S8962在LwIP网络协议栈上运行PTPD实现了IEEE 1588协议,阐述了IEEE 1588协议的作用和工作原理,介绍了协议的特点及实现方法,分析了LM3S8962实现协议的优势,设计了网络接口,在网络协议栈上实现了网络时钟同步功能并进行验证测试,应用于LXI总线的仪器设计中.实验结果表明设计合理、功能正确.     

过滤发送阈值退避算法

针对二进制回退机制存在的问题进行了分析,并提出了一种改进的回退算法.该算法通过引人过滤发送阈值的概念,动态地调整无线节点的等待时间,以实现网络吞吐量的最大化.在IEEE 802.11DCF协议中以相同的物理层参数进行仿真.实验结果表明:与BEB算法、SD-DCF算法和MMS算法相比,改进算法在两种发送方式尤其是基本方式下,饱和吞吐量和分组平均接入时延均可获得不同程度的改善.     

Mesh网络中两跳邻居地址借用策略

IEEE 802.15.5标准提供了mesh联网功能,它为节点绑定逻辑地址,因而具有不需要路由表进行路由的优点。在一个动态性很强的mesh网络中,节点加入或离开网络会造成孤儿节点问题,即新来节点因其父节点无剩余地址可分配导致其无法加入网络。提出了适用于mesh网络的两跳邻居节点地址借用策略以克服孤儿节点问题,提高节点加入成功率和地址利用率。理论分析和仿真表明,所提出的地址借用策略在节点加入成功率、地址利用率和能耗方面均优于已有地址分配方案。     

无线传感mesh网络的分段地址分配策略及其路由

无线传感器网络中的设备具有能量、缓存空间、通信和计算能力受限的特点。因此,无线传感器网络路由算法需要具备低存储开销、低计算复杂度、无路由发现等特征。HiLow是一种分层路由协议,它完全符合上述特点,且比IEEE 802.15.5具有更好的路由特性。但HiLow存在一些不足,如地址利用率低、仅适用于小规模网络等,无法应用于如环境监测、动物保护等具有较多节点数量和较大网络规模的应用场景。提出了一种两段地址分配策略TFA,它将16位地址分成两段,前段地址用于全功能设备的地址分配,后段地址用于精简功能设备的地址分配。理论分析和数值仿真显示, 相比于HiLow,TFA具有更大的地址利用率和路由树最大深度,能够适用于更大规模的无线传感网络。分析了TFA的mesh路由优化特性,提出了基于TFA的mesh路由算法。仿真结果表明,基于TFA的mesh路由在存储空间使用和能耗等方面都优于IEEE 802.15.5。