支持多速率自适应的IEEE 802.11网络性能分析

针对基于自动速率回退(ARF)算法的多速率IEEE 802.11网络,给出了ARF算法分析的一种离散时间Markov链模型.模型的建立,考虑了节点在发送过程中,通过Basic与RTS/CTS模式的选择,对是否因为信道传输误码导致的失败进行的区分.利用算法模型,分析了节点在以随机概率选择不同发送模式的方式下,其采用各个传输速率的稳态概率分布,并在此基础上结合协议退避机制的研究,给出了多速率网络系统吞吐量性能的计算方法.通过大量的仿真实验,验证了模型分析方法具有很好的准确性,并讨论了算法以及MAC协议参数设置对网络性能的影响.     

节点传输半径对无线自组织网络容量的影响分析*

在共享无线信道的多跳无线自组织网络中,节点传输半径的大小直接影响节点的一跳吞吐量和业务流传输的中继所需跳数,从而影响网络容量。在网络业务类型一致的条件下,通过数学模型分析和仿真实验,考察了网络容量与节点传输半径、业务流传输的路径长度以及网络节点数量之间的关系,其分析结果有助于优化无线网络的组网结构。     

动态频谱接入无线传输性能分析*

动态频谱接入技术允许非授权用户利用已授权分配频谱信道的空闲空隙完成数据传输,但是要求不能对授权用户的信道传输造成严重影响。在两种不同的频谱信道共享策略下,利用排队分析模型,对采用动态频谱接入技术的非授权用户的链路传输性能以及对授权用户的传输影响进行了分析,并讨论了非授权用户性能的优化。尽管增加可利用的授权频谱信道的数量可以改善非授权用户的传输性能,但是其传输吞吐量的增加只能趋近于一个上界值。     

自适应p坚持时隙ALOHA近似算法性能分析

动态频谱共享通信系统(DSSCS)的分布式网络中使用p坚持时隙ALOHA作为媒体接入控制协议,MAC驱动不支持浮点运算。分析了动态自适应p坚持算法的工作原理,并针对该算法中需要进行对数运算的问题,提出了二进制移位和泰勒级数展开两种近似处理算法。对近似算法对系统性能的影响进行了数值计算和仿真测试,结果表明,该近似算法在降低了运算复杂度的基础上,能获得接近于p坚持理论算法相近的性能。     

一种基于IEEE 802.11e的多跳无线网络拥塞控制协议

多跳无线网络中网络拥塞的出现将严重降低网络的性能。基于802.11e提供的区分业务类型的信道接入优先级机制,提出了一种对尽力而为(best-effort)类型业务动态调整其优先级进行网络拥塞控制的协议。该算法的主要思想是对发生网络拥塞的节点提升其业务流传输的优先级使其获得更多的传输机会以缓解拥塞状况,并对严重的网络拥塞状况采取反向施压的策略降低上游节点业务流的转发速率。仿真结果表明,该算法有效地提高了网络重负载情况下的吞吐量。     

IEEE 802.11支持QoS区分服务的性能优化

基于IEEE 802。11 p-persistent协议模型的研究,对一种近似优化条件在多优先级业务网络条件下的适用性进行了证明。应用该近似优化条件,提出了一种适用于IEEE 802。11 QoS区分服务支持的自适应优化算法QATC (QoS-supporting adaptive transmission control)。算法利用信道侦听信息实时优化调整各优先级业务的发送概率,更新相应的协议参数,实现信道利用率的提高和系统性能的增强。QATC算法不需要估计各优先级业务的节点数量,并且拥有     

支持QoS的IEEE 802.11 EDCA性能研究

随着无线网络应用的不断发展,为了适应网络中不同类型业务的区分服务需要,IEEE 802.11工作组在IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)的基础上推出了支持QoS的IEEE 802.11 EDCA协议.针对EDCA(enhanced distributed channel access)协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种基于Markov链的协议性能模型分析方法.与已有文献不同,该模型分析同时包含了EDCA主要的3个关键区分信道接入机制:Wmin/Wmax,AIFS(arbitration inter-frame space),TXOP(transmission opportunity).通过模型分析,获得了EDCA协议各优先级接入的传输吞吐量、信道接入延迟、数据丢失率等性能分析.不仅分析了饱和情形下的EDCA性能,而且还对非饱和情形下的EDCA性能进行了分析.仿真验证结果表明,模型分析结果和仿真结果取得了很好的一致性.利用给出的模型分析方法,提出了一种基于TXOP动态调整的D-TXOP(dynamic TXOP)接纳控制算法.算法根据网络中业务流的QoS要求,在动态调整各优先级的TXOP参数设置的基础上,对网络中新到业务流进行接纳控制,达到提高网络的业务承载能力的目的.     

P坚持时隙ALOHA稳定性

动态频谱共享无线通信系统使用时隙ALOHA协议完成对数据信道的竞争,稳定性问题是时隙ALOHA协议的固有特性。通过建立p坚持时隙ALOHA的系统模型,分析了在重传概率确定情况下,新包的生成率对系统稳定性的影响,以及新包的生成率已知情况时,重传概率对系统稳定的影响;通过数值计算与仿真,给出了两种情况下系统稳定的条件。     

定向Ad hoc网络中一种带冲突避免的邻居发现算法

定向天线应用于ad hoc网络,一方面能显著提升网络性能,另一方面也需要新的MAC和路由协议来控制定向天线系统。邻居发现算法作为其中最重要的协议之一,是定向ad hoc网络组网的基础和前提,针对现有文献中提出的各种邻居发现算法大多没有考虑同一定向波束扇区内存在多个节点时的冲突情况,提出一种带冲突避免的定向邻居发现算法DAND/CA。DAND/CA通过随机选择发送控制消息占用的微时隙,能有效避免碰撞冲突的发生。仿真结果表明,提出的DAND/CA算法在邻居发现时间和成功率等方面明显优于现有算法。