提高WLAN语音传输容量的MAC协议研究

在传统的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)环境下,VoIP(Voice over Internet Protocol)业务的传输容量严重受限,大大限制了无线VoIP的发展.通过分析与仿真,发现接入点(Access Point,AP)为限制无线局域网中语音传输容量的瓶颈,从而有针对性地提出了动态调整AP竞争信道优先级的方法.该方法在AP队列过长时提高AP发送数据的优先级,简单易行,并可有效缓解AP的瓶颈效应.多场景下的仿真结果表明,无线局域网中语音传输容量可提高20%,而信道接入延时可降低60%左右.     

一种提高无线网络语音通话数量的方法

语音通话(Voice over IP)已经成为无线局域网中的一种重要的应用,并且近年来得到了越来越广泛的关注.分析了无线局域网所能支持的语音通话的最大数量,并在网络仿真器NS2上建立了IEEE 802.11语音通话的仿真模型根据仿真分析结果,提出一种自适应传输间隔接入控制方法,提高了IEEE 802.11无线局域网支持语音通话的数量.在自适应传输间隔接入控制方法中,基站(Base Station)通过监测网络冲突概率,自适应的改变网络中语音通话的传输间隔,使网络始终工作在非饱和状态.仿真实验结果表明,提出的白适应传输间隔接入控制方法不仅能够保证IEEE 802.11无线局域网中语音通话的质量,还可以增加网络所能支持语音通话的数量.     

一种采用区分队列的DCF机制

在IEEE 802.11b标准的基础结构操作模式下,DCF的竞争信道访问机制造成上下行链路之间负载不均,限制了VoIP容量的增加.提出一种改进的DCF机制:PDQ-DCF,通过在AP中设置两个不同优先级的区分队列,对语音流量和数据流量区分不同的信道服务参数,均衡AP和STA的语音负载,保证下行链路中语音流量的实时传输,提高语音传输几率.仿真结果表明在保证语音质量的前提下PDQ-DCF机制能够提高语音通信容量.     

基于最优路径的无线语音泊车诱导系统研究

研究了一种用于大型停车场内的全程无线语音泊车诱导系统,诱导车辆用最少时间找到停车位,提高停车场泊车效率。通过激光对射装置检测车位状态,采用C8051F020单片机将检测到的车位信号进行处理,结合E-link网络数据传输器将单片机接入网络,实现车位信息的网络传输。开发了停车场泊车管理系统,实时显示车位使用状态。设计了由凌阳SPCE061A单片机和NRF24L01无线收发芯片构成的语音系统,对可用于最短泊车路径搜索的A*算法进行改进和仿真研究,并提出了无线语音泊车诱导方法。     

IEEE 802.11e无线局域网中VoIP容量分析及改进

IEEE 802.11e提供了对不同的业务流进行优先级区分的机制,提高了无线局域网（WLAN）内VoIP等实时业务相对于其他业务流的优先性,从而在一定程度上保障其QoS要求,但并没有对WLAN中移动节点（MH）和接入节点（AP）进行优先级的区分,导致AP处上下行业务流量的不平衡,并造成瓶颈效应,限制了VoIP容量。针对这一问题,在对WLAN中VoIP进行容量分析的基础上,提出一种改进AP信道接入能力的策略。通过对AP中队列长度的检测来判断网络拥塞程度,从而动态调整AP的仲裁帧间间隔（AIFS）,以达到根据网络拥塞状况来动态调整AP的优先级,弱化AP的瓶颈效应对VoIP容量制约的目的。仿真结果表明,所提出的改进方案能够有效地提高WLAN中的VoIP容量。     

无线局域网有效支持智能天线应用的接入时延性能分析

在无线局域网中使用智能天线可以扩展其无线覆盖范围并增加网络容量，由此可以采用一种新型媒体接入控制（MAC）机制，接入点（AP）通过检测用户的空间特征向更远处的用户提供接入．该文针对这种有效支持智能天线应用的无线局域网接入机制，提出一种准确推导的方法，详细分析了接入时延性能，得到最佳协议参数，确定区分AP广播范围内外用户的接入机制以更快速地提供媒体接入，并且通过仿真证明了理论分析的正确性．     

提高宽带固定无线接入系统吞吐量的技术研究

本文从现有的一些提高宽带无线接入系统性能的技术出发,分析了它们克服无线通信缺陷的一些解决思路,总结出要提高宽带无线接入系统性能的关键在于提高现有带宽的利用率和增加系统对无线信道误帧的容忍性。然后,有针对性地提出了采用上行带宽集中动态分配策略以提高带宽利用率,采用MRARQ机制和多速率重传策略以降低系统对SNR的要求的解决方案,从而提高系统容量。     

基于忙音多址的多信道无线Mesh网的MAC协议

无线Mesh网（WMN）是一种新型宽带无线接入技术,选择适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,可以提高Mesh网的无线资源使用效率以及系统传输性能。而现有的无线Mesh网络基本上是采用单信道MAC协议,不能满足日益俱增的用户需求,限制了整个网络的数据传输速率与网络容量。文中基于忙音多址访问的设计思想,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种无线Mesh网MAC协议MCBTMA（Multi-Channel Busy Tone Multiple Access）。MCBTMA通过构建多个忙信号控制信道和多个数据信道,在MAC层进行多信道调度,使无线Mesh网络在吞吐量和时延方面性能有显著提高。     

数字视频无线移动传输设备（高速、非视距）解决方案

德加拉公司研制的数字视频无线移动传输系统采用了移动通信系统中广泛提出的COFDM空间无线传输链路技术（多载波传输技术）,结合数字视频编码磁场强度和解码处理（MPEG-4、MPEG-2）技术,能够在高速移动、有遮挡、多径反射、非视距等环境下实现视频、语音、数据的实时同步传输,     

数字无线移动传输系统（高速、非视距）解决方案

德加拉公司研制的数字无线移动传输系统采用了移动通信系统中广泛提出的COFDM空间无线传输链路技术（多载波传输技术）,结合数字视频编码压缩和解码处理（MPEG-4、MPEG-2）技术,能够在高速移动、有遮挡、多径反射、非视距等环境下实现视频、语音、数据的实时同步传输,     

自适应低轨卫星MAC协议性能分析

针对低轨卫星通信信道碰撞检测能力弱,时延较长和大业务量的特点,提出一种具有接入控制机制的自适应APRMA MAC协议。通过对信道负载和业务优先级判断来确定不同业务的接入概率函数,并且接入概率在每个时隙中通过更新来动态适应系统资源的变化。该MAC协议确保多个终端合理共享有限的无线资源同时,系统能达到高容量。通过仿真对语音业务丢包概率、数据包平均时延和数据业务吞吐量三个衡量协议性能指标与传统协议进行分析对比,证明了APRMA MAC协议显著改善系统性能。     

IEEE 802.16中改进的QoS调度算法设计

IEEE802.16标准在每个节点处都提供实时业务和非实时业务。由于基于优先级的业务的服务质量（QoS）的需求不同,因此需要对传统的调度算法进行改进使其具有更大的适应性。为了改善QoS端到端时延的性能,提出了一种混合调度算法（EDD和WFQ算法相结合）。仿真结果表明：在每个节点处,提出的混合算法比仅使用EDD算法能给实时业务产生的时延更少,并且还能够使单个BS在可允许的端到端时延范围内容纳数量更多的子SS,而且使用从BS到SS的GPSS模式的调度机制比使用GPC模式能产生更小的时延。     

快速动态时隙分配MAC协议的帧结构优化与分析

针对快速动态时隙分配（Fast Dynamic Slot Assignment,F-DSA）MAC协议不能处理多节点申请入网的问题,对其帧结构和入网算法进行了完善,提出了碰撞感知快速动态时隙分配（Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,CF-DSA）协议。在相同入网算法的前提下,提出了一种新的控制微时隙分布方式,得到了聚合碰撞感知快速动态时隙分配（Aggregate Collision aware Fast Dynamic Slot Assignment,ACF-DSA）协议,通过理论建模与数值分析,主要研究了采用两种不同帧结构的协议性能,发现ACF-DSA较CF-DSA降低了节点的入网竞争时延,且对变化的网络环境具有更好的适应性,表明聚合碰撞感知的帧结构有助于节点入网效率的提高。     

CSMA/CA在CSMA/TDMA混合网络中的性能分析

CSMA/CA机制与TDMA在同频段共存时会存在相互干扰,为评估混合网络中CSMA/CA的性能表现,将TDMA视为周期性的干扰提出改进的二维Markov分析模型,能够计算不同条件下的CSMA/CA饱和吞吐量,并通过仿真实验证明了模型的有效性。同时讨论了TDMA时隙分配方式对系统性能产生的影响,仿真结果表明时隙均匀分配方式能保证较低的时延和时延抖动,而连续分配方式能使CSMA/CA获得较高的吞吐量。提出将基于最低信道需求时间的阈值计算方法与吞吐量分析模型相结合,用于在不同应用场景下进行时隙分配方式的选择。     

Link 16数据链系统容量分析

容量是评价战术数据链系统性能的重要指标。有效、精确的容量分析方法有助于深入认识影响战术数据链系统容量的诸多因素及其相互关系。以Link 16数据链系统为研究对象,分析了时延与容量之间的约束关系。首先给出了Link 16数据链系统容量的定义,然后通过建模分析研究了在时延约束下Link 16数据链系统容量问题,给出了计算其容量的充要条件。最后通过实例分析验证了分析的有效性。     

输电线路在线监测WSNs优化部署研究

应用于输电线路在线监测的无线传感器网络(WSNs)通常呈长链型,存在跳数多、时延大的问题。引入具备无线公网通信模块的异构节点能够优化WSNs时延性能。考虑网络中传感器节点分布不均匀引起的数据分布不均匀这一普遍现象及其对时延的影响,建立了异构WSNs的最大时延模型;同时考虑网段划分和异构节点部署对时延的影响,提出了一种基于局部搜索思想的网络优化部署方法来优化网络时延。仿真结果表明:上述方法能有效降低网络最大时延,提高网络实时性。     

A low-complexity multiple signal representation scheme in downlink OFDM-CDMA

OFDM-CDMA is an attractive technique for broadband wireless communication. However, the high peak-to-average power ratio (PAPR) of the downlink signals, generated from multiple spread codes, remains a serious problem. In this paper, a low-complexity multiple signal representation (MSR) scheme is proposed to control the PAPR problem in downlink OFDM-CDMA systems. The proposed scheme generates multiple candidate signals by a novel user grouping scheme, which is without distortion and can provide more PAPR reduction than the conventional MSR schemes, such as partial transmit sequence (PTS) and selective mapping (SLM). Furthermore, a low-complexity processing structure is developed using a novel joint spreading and inverse fast Fourier transform (S-IFFT) to simplify the generation of multiple candidate signals. Complexity analysis and numerical results show that the OFDM-CDMA systems employing the proposed scheme have better tradeoff between PAPR reduction and computational complexity, compared with the conventional MSR schemes.     

面向无线传感网数据认证的可逆信息隐藏方案

目前已有的用于无线传感网络数据认证的可逆信息隐藏方案存在水印信息不能完全嵌入等问题。提出了一种改进的可逆信息隐藏方案。该方案采用同步点和长度控制阈值来动态划分生成分组,并依据嵌入认证信息量及嵌入策略来确定载体分组。根据无线传感网络认证的数据类型,设计了新的数据项预测方法及预测误差扩展公式。基于预测误差扩展的可逆信息隐藏算法完成认证信息的嵌入和提取。实验结果和分析表明同已有可逆信息隐藏方案及传统认证方案相比,提出方案在水印嵌入、分组划分等方面具有更好的性能。     

基于预认证的WiFi/WiMAX混合网络安全模型

由于WiFi高的数据传输能力和WiMAX更大的覆盖范围,集成的WiFi/WiMAX网络在将来有很大的发展潜力。针对无线网络中实时业务低时延的需求,提出了一种WiFi/WiMAX混合网络中的快速安全认证模型。该模型基于EAP-TLS协议,将认证过程分为两个阶段：预认证和重认证。通过采用预认证,当MS在WiFi和WiMAX之间切换时,大大减少了认证延时,能在一定程度上支持混合网络中的实时服务。     

单点定时信号配时的多目标优化模型

为提高定时信号控制通行的效率与鲁棒性,提出一种多目标优化模型。将目标函数分为2层：第1层选择平均延误、停车次数、通行能力指标以优化交叉口通行效率;第2层选择车辆延误标准差以提高信号控制稳定性。对不同交通状态的交叉口进行分析,建立流量波动幅度与目标权重的关系,并采用遗传算法求解。结果表明,该模型能有效降低车辆的平均延误,提高信号配时的鲁棒性。