WLAN Mesh网络多信道速率自适应MAC协议

针对多种传输速率的链路共存于同一信道时引发的性能瓶颈,以及单接口多信道网络中接收端忙的问题,在DCF协议的框架内提出一种适用于WLAN Mesh网络的分布式多信道速率自适应媒体控制接入(MAC)协议。该协议允许发送节点的邻居节点通过协作应答的方式告知相应接收节点所处信道,接收节点根据当前信道质量合理选择传输速率和传输信道反馈给发送节点。通过上述机制,将不同传输速率的链路分配在不同的信道上。仿真结果证明,该协议能避免不同传输速率链路之间的相互干扰,解决接收端忙问题。与现有典型多信道速率自适应MAC协议相比,能有效提高网络的总吞吐量。     

一种新的IEEE 802.11自适应速率MAC协议——设计实现与性能测试

首先比较了现有的几种主要的自适应速率协议的特点,并详细阐述了一种新的自适应多速率协议AMARF的原理。其次,基于linux操作系统,通过修改设备驱动程序,在商业无线网卡上实现了ARF和AMARF两种自适应速率算法。最后,在实验室环境下,对各种速率自适应的算法进行了实际的性能测试,测试结果表明：在不同信道环境下,AMARF协议性能较优。     

WSNs中联合速率控制与时隙分配的效用优化算法

针对无线传感器网络(WSNs),提出了一种联合节点数据采集速率控制与时隙分配的(JRCTA)算法效用优化.该算法建立统一速率控制与时隙分配的效用优化模型,将节点数据采集速率的优化控制与基于冲突避免的节点发送时隙分配结合起来,在控制网络延时性能的前提下,最大化汇聚节点在单位时间内所采集到的数据量.仿真实验结果表明,JRCTA算法具有较好的性能.     

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。     

基于泊松分布的6LoWPAN网络节点能耗分析

针对6LoWPAN网络能耗优化问题,提出一种数据包到达速率服从泊松分布的信道接入机制:超帧活跃期内若没有数据发送或暂时无法发送的节点进入睡眠期以便节能,然后建立该机制的Markov模型。基于该模型,对节点睡眠态稳态概率、数据包服务时间和节点平均能耗进行数学分析,并研究λ和BO等协议参数对网络性能的影响。数学分析表明,改进模型较好地描述了6LoWPAN网络信道竞争过程,有效地降低了节点平均能耗。     

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。     

瑞利衰落信道下基于平均速率安全性能分析

针对现有的物理层安全技术缺乏以瑞利衰落信道为研究背景的安全性能分析,建立瑞利衰落信道下的窃听模型,首先分别用平均解码速率和平均发送速率来衡量传输系统的有效性和安全性,并推导其解析表达式。然后,将传输系统有效性和安全性的折中问题建模为多目标优化问题,通过线性加权和法进一步将其转化为单目标优化问题,并给出基于梯度下降法的最优发送速率求解算法。最后,通过数值仿真分析信号发送速率、窃听者位置、循环迭代次数等因素对系统安全性能的影响。     

基于MAC层信息的OLSR改进方案

针对移动Ad Hoc网络通信节点共享通信介质且易受网络负荷影响的特点,提出了一种基于MAC层信息的OLSR协议改进方案。该方案通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息,对路径选择算法进行改进以评估节点的网络负荷,选择出一条网络负荷和冲突较轻的路由,从而减少数据在MAC层和物理层的丢包。方案改进了TC消息源头节点的发送方式,采用源节点二次发送机制以降低对路由性能有重要影响的信令信息丢失的概率,稳定路由协议的性能,减少数据在网络层的丢包。仿真实验表明改进后的方案在网络负荷较重时,在不同的移动速率下均能提高数据传输的成功率,增强网络承受负荷的能力,提高其路由传输的性能。     

基于自适应调制与编码的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析与建模

给出了一种新颖的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析模型.首先建立了随机网络拓扑的数学模型,进而分析了采用MFR路由策略时源节点到目的节点所需跳数的概率分布情况.然后结合自适应调制编码方案,分析了节点中发送分组队列的平均队列长度、丢包率及平均排队时延等分组级QoS性能.在此基础上,分析了网络的端到端时延和吞吐量性能,并讨论了节点传输范围、发送分组队列长度、扩频增益对网络性能的影响.所提出的分析模型虽然考虑的是特殊的MAC协议和路由策略,然而这种方法可以用来分析采用其它MAC协议和路由协议的系统.     

功率受限的无线网络的传输速率控制

无线自组织网络是没有预置基础设施支撑的自组织可重构的自治网络.由于需要克服远近效应问题、干扰问题以及提高信道的空间复用度,并且为了降低网络节点的能耗,提高网络的生存时间和系统的能量效率,网络节点的发射功率受到限制.因此,如何在功率受限的情况下保证网络数据传榆性能,成为无线网络的关键问题.提出了功率受限的无线自组织网络模型,该模型用发送功率的凸函数作为度量效用的指标之一,更加贴切地反映了网络节点功率受限的特点.采用对偶分解的方法求解模型,得到分布式算法,协调节点的传输功率和数据速率,达到全网效用最大化.最后用具体的拓扑和效用函数进行仿真,验证了算法的收敛性,并考察传输速率和功率的关系对网络性能的影响.