基于信道反馈的协作MAC协议

在协作媒体接入控制层协议CoopMAC基础上,提出一种改进控制帧格式的协议I oopMAC. 改进后的协议能实现与IEEE 802.11 DCF协议兼容;利用中继和信宿的联合信道状态反馈信息确定站点传输方式,较好地适应信道的瞬时变化;采用新的网络分配向量NAV更新机制,减小了分组碰撞时周围站点延迟接入信道的时间. 仿真结果表明,同样条件下,I CoopMAC协议能获得比CoopMAC协议更高的吞吐量及更小的接入时延.     

基于RISC-V浮点指令集FPU的研究与设计

针对目前浮点运算软件实现速度慢,不能满足嵌入式处理器实时性要求以及运算种类有限等问题,提出了一种基于RISC-V指令集的浮点处理器,能够执行加法、减法、乘法、除法、平方根、乘累加以及比较运算,完全符合IEEE 754-2008标准。在VCS仿真环境下对浮点处理器进行了功能验证,各模块均能满足正确性要求。将浮点处理器与一款开源处理器核蜂鸟E203集成,使用SMIC 0.18工艺库完成了逻辑综合,并在FPGA上对设计进行了测试。结果表明,该浮点处理器的逻辑门数仅为24 200,吞吐量为150 MFLOPS,与已公开文献的设计方案相比,硬件面积分别减少7%、1.5%。综合运行频率可达100 MHz。     

影响IEEE 1588时钟同步精度的关键因素

针对IEEE 1588精确时钟同步协议及系统仿真模型进行了深入的研究.研究结果表明,主时钟或从时钟的晶振漂移对同步精度误差产生相同程度的影响,仅主时钟(或从时钟)晶振漂移参数变化与同步精度误差变化关系近似为线性,其变化率约为4.0×10-5,同步周期时间对同步精度误差影响可分为两个部分,当同步周期小于1.6 s时,对精度误差影响相对较小;而当同步周期大于1.8 s时,同步精度误差随同步周期增加呈现急剧上升的趋势.     

基于滑模控制的 IEEE1588 时钟同步算法研究

针对IEEE1588时钟同步过程中存在时钟频率漂移问题,提出了一种基于滑模控制的新型时钟同步算法。首先根据主从时钟偏差与漂移的递推关系,建立系统状态空间模型;然后运用滑模控制缩小时钟偏差与时钟漂移;最后结合滑动平均滤波对实验过程中的频率抖动和随机误差进行优化。结果表明,基于滑模控制的时钟同步算法可有效抑制时钟漂移引起的时钟偏差线性增长,将时钟偏差控制在1μs以下,从而实现亚微秒级网络对时。相比传统IEEE1588协议同步方法,所提方法提供了更高的同步精度。     

高速数据传输单元

为了满足无人机数据链对下行数据高速实时传输的要求,实现了一种基于PowerPC处理器和IEEE1394总线的高速数据传输单元。首先介绍了无人机数据链对下行数据传输设备的设计需求,其次详细介绍了下行数据传输设备的系统结构和数据传输单元的软硬件实现,最后通过 IEEE1394总线环绕测试的方法,验证了数据传输单元的功能和性能。验证结果表明：该数据传输单元具有设计简单、传输速率高、可靠性高和功耗低的特点,具有广泛的应用前景。     

基于竞争窗口递减因子自适应调整退避算法

包括IEEE802.11、802.15.4标准在内的许多无线网络协议都采用二进制指数退避机制管理数据的重发。在动态分布式的网络环境中,二进制指数退避算法固定的竞争窗口递减方式难以适应动态变化的网络规模。针对这一问题,提出了一种改进的回退机制,该机制通过引入竞争窗口递减因子,自适应地调整无线节点的等待时间,以实现网络吞吐量的最大化。同时,在算法实现上提出一种启发式算法以跟踪网络中竞争节点数量的改变。在IEEE 802.11DCF协议中以相同的物理层参数进行仿真,结果表明改进算法提高了网络吞吐量,降低了分组平均接入时延。     

Dynamic-cost-reward connection admission control for maximizing system reward in 4G wireless multihop relaying networks

The 3GPP Long Term Evolution (LTE) Advanced and IEEE 802.16j specifications adopt the mobile multi-hop relaying (MMR) mechanism for enlarging service area and improving wireless transmission quality simultaneously. By deploying different types of Relay Stations (RSs), MMR can bring some advantages: (1) the signal fading and wireless interference of a single long wireless link is improved obviously; (2) the ranges of wireless access and relay area are extended, etc. MMR can offer a high data rate transmission for packet services and can increase system capacity. Note that MMR can be applied to the public transportation system, e.g., equipped a mobile RS on a high-speed train. A mobile RS handoff initializes a multiple handoff requests of different types of traffics. It becomes as a critical handoff issue in 4G MMR. Thus, the MMR handoff needs a new efficient Connection Admission Control (CAC) to guarantee qualities for various types of traffics and to increase system revenue. However, traditional CACs are difficult to fulfill the objectives. This paper thus proposes the Dynamic Cost-Reward-based (DCR) CAC that consists of two key mechanisms: (1) adopting a Markov decision process-based (MDP) cost function and (2) providing different reward functions for different types of nodes and various types of connection. Additionally, a mathematical analytical Markov chain is modeled for DCR. The simulation results are very close to the analysis results, which justifies the correctness of the analytical model. Numerical results demonstrate that DCA outperforms the compared CACs in the probabilities of new blocking, MS-handoff, and RS-handoff dropping, FRL, GoS, and system reward.     

基于自相似流的IEEE 802.16e休眠算法

为了减少移动站点的功率消耗,降低服务基站空中资源的使用,IEEE802.16e引入了休眠模式。移动站点与服务基站协商后进入休眠周期并暂时终止业务服务。休眠模式算法目前研究工作大都基于包到达服从泊松过程的假定来设计与分析算法,但研究表明,数据包到达的时间间隔遵循类似Pareto分布的重尾分布。针对网络流量的自相似特性,提出指数递减的休眠模式算法。理论分析与实验表明,此算法在平均响应时间和平均能量消耗方面都要优于IEEE802.16e协议所建议的指数递增休眠模式算法。     

一种基于LWAP的IEEE 802.11平滑切换机制

IEEE 802.11网络中的BSS切换不可避免地产生丢包问题,这会造成网络性能严重下降,进而限制了移动环境下WLAN的广泛应用。为了降低切换过程中的丢包率,本文提出了一种在数据链路层、由无线链路事件触发的用户空间平滑切换机制,并且在基于嵌入式Linux平台的无线AP上进行了实现。大量的实验结果表明,在无需对当前IEEE 802.11协议进行改动的前提下,新切换机制可以保证在允许的时延范围内,较大地降低丢包率,提高网络性能,并且可以支持平滑漫游。改进的平滑切换机制独立于驱动,具有良好的可移植性,可以在现有AP上增量添加,而无需更改STA,降低了升级成本。