蓝牙散射网的数据传输性能分析

在蓝牙微微网中,主设备决定跳频序列.由于各主设备独立跳频,因此在多个微微网中数据分组会由于跳至同一频隙而产生较高的误包率.文中建立了散射网下数据分组相互干扰的分析模型,在此基础上得出了蓝牙散射网在进行ACL分组传输时的网络吞吐量.针对不同的跳频方式和网络是否全局时隙同步的四种情况对单一类型的分组发送成功率进行了具体的分析,并进一步得出采用混合分组时的网络最大吞吐量,并得出达到最大吞吐量是应当采用的最佳分组及最佳分组的传输延迟.     

无线Ad hoc网络MAC层吞吐量分析

MAC层吞吐量分析是无线Ad hoc网络容量分析的基础。对CSMA协议特别是IEEE802.11DCF协议建立了一个Markov链分析模型。分析得出状态间的转移概率,通过建立状态方程得出稳态概率的线性方程。通过数值方法得出稳态解,从而得到无线Ad hoc网络MAC层吞吐量,并与公认的网络容量分析结果做了比较。通过吞吐量与节点数及分组大小的关系曲线,为网络性能的优化提供了理论基础。     

基于队列约束的多层无线网状网络容量研究

在常规和随机多层无线网络中,有研究已经得到了网络可以达到的吞吐量数量级,然而对单个节点吞吐量和端到端时延的研究却很少.为了解决这一问题,对多跳常规多层无线网状网络中的单节点最大吞吐量和端到端时延进行了研究.推导了网络中的分组吸收概率;根据网络的排队模型,在这个分组吸收概率的基础上,使用扩散近似法得到了单节点可达吞吐量和端到端时延.仿真分析了业务模式和网络拓扑对端到端时延和单节点最大吞吐量的影响,通过仿真结果可以发现使网络处理大量节点的最优辅助节点数,这有助于优化网络资源分配,且减少网络的拥塞.     

基于SAR策略提高蓝牙散射网吞吐量

在蓝牙微微网中,主设备决定跳频序列。由于各主设备独立跳频,在多个微微网中数据分组会由于跳至同一频隙而产生较高的误分组率,从而导致散射网吞吐量下降。提出了一种避免散射网中微微网相互干扰的有效方法。通过比较彼此之间的跳频序列,微微网可以预测到何时会发生时隙碰撞,然后采用数据分组分割与重组的策略进行回避。仿真表明,该方法明显地提高了散射网的数据吞吐量。     

基于802.11的多信道MAC协议性能分析

为了改善无线网络中信道带宽的利用率,提高网络的吞吐量性能,已有研究提出了采用多信道MAC协议的方法,将单个信道分割成控制子信道和数据子信道进行联合使用.针对基于802.11DCF的该类型MAC协议,采用离散Markov链对DCF的退避机制进行建模分析,研究了多信道下两种MAC机制的饱和吞吐量性能与信道带宽分配比例的关系,分析了网络节点数、数据分组大小和DCF竞争窗口等对优化多信道带宽分配的影响,并将多信道MAC机制下的网络性能与单信道MAC机制进行了对比.分析和仿真结果表明,采用优化的信道带宽分配,多信道的MAC机制可以一定程度上提高网络的吞吐量性能.但是,当允许控制帧以最大信道速率传输时,多信道MAC机制吞吐量性能并不比单信道MAC机制好.     

基于RS-Polar编码的机载战术网络MAC协议

针对机载战术网络中节点的高速运动、大尺度稀疏分布、数据业务多样等特点,以及在时敏信息传输时高可靠、低时延的服务质量需求,提出一种基于RS-Polar编码技术的随机接入多信道媒质接入控制协议。采用RS-Polar级联的纠错编码技术、多包接收技术,使其在不采用信道预约和时隙分配的机制下仍然能够确保分组传输的实时性和可靠性,并有效提高网络吞吐量。通过建立突发包传播阶段的信道碰撞模型和接收阶段多包接收模型,理论推导了分组成功传输概率、分组端到端时延和网络吞吐量的数学表达式。仿真结果表明,该协议的分组端到端时延小于2 ms,当负载小于1 000 packet/s时,分组成功传输概率高于99%,能够有效满足机载战术网络性能需求。     

MIMO Ad Hoc网络中一种新的流控多址接入协议

针对PRP-MAC协议中分组冲突导致网络吞吐量减小的问题,提出一种带有冲突避免机制的流控多址接入协议SCMA-CA。该协议可用于MIMO Ad Hoc网络,其在PRP-MAC定义的控制分组基础上,新增CTS分组类型,并利用MIMO技术的流控能力实现冲突避免和最大化数据流数目。仿真结果表明, SCMA-CA协议不仅可避免发送节点数增加时控制分组和数据分组的冲突,提高网络吞吐量,同时又适用于天线多样化的环境,能有效增强网络性能。     

一种时效性约束的二进制指数退避算法

针对IEEE 802. 11标准中二进制指数退避算法(Binary Exponential 13ackoff,BEB)以最大重传次数作为分组 丢弃依据其时效性性能差的问题,提出一种基于时效性约束的二进制指数退避算法(Delay-constrained Binary Expo- nential I3ackoff,D(', BEB)。以分组自身的超时门限替代最大重传次数作为分组丢弃的依据,能在不显著降低系统归 一化吞吐量的同时,提高系统归一化有效吞吐量,适合于对分组时效性要求高的无线自组织网络。构建了Markov模 型来分析采用!K; I3EI3算法时的系统性能。通过仿真实验,验证了模型的近似准确性以及IX; I3EI3算法相对于I3EI3 算法的优势。     

基于协作中继的高吞吐量机会网络路由算法

基于Barter机制的机会网络路由算法在数据分组交易过程中存在的僵局问题,导致网络吞吐量降低,为此,提出一种基于协作中继的路由算法(Routing Algorithm based on Cooperative Relays,RACR),在Barter机制中采用协作中继机制,引入多方交易激活数据分组的单向传递,同时优化分组删除的判定条件,对分组交易僵局问题加以有效解决,从而提高网络吞吐量,降低数据分组端到端时延。仿真结果表明,与现有的Barter路由算法和DT(Direct Transmission)路由算法相比,RACR路由算法的网络吞吐量提高了7.9%以上,分组平均端到端时延则至少降低了8.5%。     

面向天地一体化卫星网络的高性能仿真技术

天地一体化网络规模庞大且协议多样,必须构建相应的仿真平台进行严格的评估和验证。针对主流卫星链路仿真逼真度与吞吐量不足的缺点,分别采用动态差分补偿和随机数算法实现卫星链路延时、数据分组丢失率的高逼真仿真;采用高通量路由仿真技术,提升天基骨干网间链路的吞吐量。构建了涵盖6颗天基骨干节点、66颗天基接入节点的天地一体化网络仿真场景,并对卫星链路延时、数据分组丢失率及卫星网络的吞吐量进行测试,相对于传统方法,仿真的卫星链路不仅具有高逼真性,而且具有高通量优势。     

提高蓝牙广播性能的自适应分组选择策略

分析了蓝牙2.0+EDR新规范π/4-DQPSK与8DPSK调制方式在加性高斯白噪声信道(AWGN)下的比特错误率与平均接收信噪比的关系,推导了ACL数据分组的广播重传概率与平均接收信噪比的函数表达式,提出了蓝牙2.0+EDR广播数据分组在加性高斯白噪声信道下的自适应分组选择策略,即通过在不同的信噪比下选择不同的分组类型进行传输以得到最少的广播重传次数和最大的传输吞吐量。仿真结果为在不同信道条件下取得最好的广播效果提供了参考。     

蓝牙数据广播性能分析与自适应分组选择策略

分析了蓝牙GFSK调制方式在加性高斯白噪声信道(AWGN)下的比特错误率(BER)与平均接收信噪比的关系,推导了ACL数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式,并且计算出了各个数据分组在不同信噪比的情况下广播重传次数和传输吞吐量.为了提高蓝牙在噪声环境下的广播性能,提出了一种自适应数据分组选择策略,通过在不同的信噪比情况下选择合适的分组类型进行广播而获得最大的广播吞吐量,给出了分组类型切换的信噪比门限值.仿真计算结果表明了该策略的有效性.     

蓝牙室内信道模型与同频干扰研究

蓝牙使用的是免费的ISM频段,容易受到同频段内其它设备的干扰,这些干扰可能来自其他微微网的蓝牙设备。文中分析了蓝牙设备在微微网干扰下的数据传输情况,具体分析了ACL数据分组在微微网同频干扰下的丢包率及吞吐量。为了符合实际的应用场合,给出了适用于蓝牙室内传输的无线传播信道模型。根据室内通信的距离,得出瞬时随机接收信号功率和干扰微微网的随机干扰功率,并根据蓝牙接收特性曲线求出时隙位错误率,然后根据蓝牙不同的数据分组类型求出各分组的平均丢包率和吞吐量。通过分析和仿真可以看出,各ACL数据分组的丢包率和吞吐量基本随通信距离和干扰微微网的数量呈对数下降关系。文中与以往文献相比的特点是：不是一旦发生数据分组“碰撞”就认为丢包,而是由信号和干扰的强度来决定分组是否发送成功。因此分析结果更加准确和实用。     

Performance analysis of some random access systems having an intelligent central node

We consider a computer communication network in which users communicate with each other via a central node. The available channel is divided into the up- and downlink subchannels. Users contend for the uplink according to the pure ALOHA protocol. The central node is capable of recognizing erroneous packets, rejecting duplicate packets, and storing error-free packets. Given that the total available channel capacity is the limiting resource, the system throughput and the average packet delay are derived. Aiming at the improvement of system performance, we found the channel capacity divisions that maximize the throughput and minimize the average packet delay (numerically). In order to obtain the above-mentioned performance characteristics, we have assumed the infinite users' population model.     

基于丢包统计的蓝牙信道质量估计和自适应分组策略

分析了蓝牙2.0协议的数据传输性能,给出了在不同的信道质量（接收信噪比）下所能达到的平均最大吞吐量,以及根据信道质量自适应选择分组的策略。提出了一种新的利用丢包统计估计信道质量的方法。根据最近发送的一定数目的分组的丢包情况求出这些分组的吞吐量,与已知的分组选择信噪比拐点的平均吞吐量进行比较,从而判断出信道质量所在的区段以及最适合传输的数据分组。从仿真结果来看,当判决所用的数据分组的数目N在30左右时,该方法达到的吞吐量十分接近平均最大吞吐量。该方法的软硬件开销极小,判决过程简单快速,可用于任何主控芯片的蓝牙系统。同时,该方法可在较短时间内（40 ms~180 ms左右）跟踪信道质量的变化,非常适合用于低速运动的蓝牙系统和蓝牙个人区域网。     

Proposed high speed packet switch for broadband integrated networks

The design of a high speed, broadband packet switch with two priority levels for application in integrated voice/data networks is presented. The packet switch can efficiently cope with 128 byte packets converging on it from eight 140 Mbit/s dynamic time division multiplexed fibre optic links. The packet switch throughput varies with the load and traffic composition, and the delay experienced by voice and data packets is within 300 μs and 3 ms, respectively. The design is implemented by task-sharing in a multi-processor configuration. The design of the packet switch, including its subsystems, is detailed here.     

蓝牙EDR异步数据分组传输性能的研究

分析了蓝牙EDR规范定义的GFSK、π/4-DQPSK与8DPSK调制方式在加性高斯白噪声信道下的位错误率与平均接收信噪比的关系,推导了新增异步数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式。通过分组重传概率与分组的不同特性分析了不同信噪比情况下各类型数据分组的传输性能,包括平均吞吐量、平均重传次数、平均传输时延等。该文是对蓝牙EDR规范新增调制方式与新增分组传输性能进行的研究,其分析结果可以作为其他研究的理论参考。     

一种报文大小可变的TFRC改进算法

基于Internet的实时多媒体数据传输是一种报文发送速率固定,报文大小变化的应用。该文分析了这类应用对TFRC的影响,通过对TFRC协议的扩展,提出了一种支持报文大小可变应用的改进TFRC拥塞控制算法。这种算法在接收方采用了对报文数量进行加权的方法来计算丢失事件率以支持报文大小变化的应用。同时在网络仿真器ns2中实现了这种改进算法。仿真实验表明：这种改进算法能够支持报文大小变化,报文发送速率固定的应用,并且具有TCP友好性,与TCP相比具有较平缓的流量抖动。     

Improving the performance of passive network monitoring applications with memory locality enhancements

Passive network monitoring is the basis for a multitude of systems that support the robust, efficient, and secure operation of modern computer networks. Emerging network monitoring applications are more demanding in terms of memory and CPU resources due to the increasingly complex analysis operations that are performed on the inspected traffic. At the same time, as the traffic throughput in modern network links increases, the CPU time that can be devoted for processing each network packet decreases. This leads to a growing demand for more efficient passive network monitoring systems in which runtime performance becomes a critical issue.In this paper we present locality buffering, a novel approach for improving the runtime performance of a large class of CPU and memory intensive passive monitoring applications, such as intrusion detection systems, traffic characterization applications, and NetFlow export probes. Using locality buffering, captured packets are being reordered by clustering packets with the same port number before they are delivered to the monitoring application. This results in improved code and data locality, and consequently, in an overall increase in the packet processing throughput and decrease in the packet loss rate. We have implemented locality buffering within the widely used libpcap packet capturing library, which allows existing monitoring applications to transparently benefit from the reordered packet stream without modifications. Our experimental evaluation shows that locality buffering improves significantly the performance of popular applications, such as the Snort IDS, which exhibits a 21% increase in the packet processing throughput and is able to handle 67% higher traffic rates without dropping any packets.