超宽带下无线Ad Hoc网络容量的理论研究

本文在三维球体表面和二维平面上建立了超宽带（IMB）技术下的Ad hoc网络模型,运用图论中Voronoi小区特性和渗透理论分析了相应的网络容量,得出结论：UWB技术下无线Ad hoc网络容量的上限将随着网络节点数目的增加而增大。该结论一方面说明UWB技术是提高Ad hoc网络容量的有效手段,物理层设计不同对网络性能会有不同影响,另一方面也为UWB技术与Ad hoc网络的结合奠定了理论基础。     

一种最大化网络吞吐量的认知无线Ad Hoc网络跨层优化算法

认知无线Ad hoc网络(cognitive wireless ad hoc networks)是由一组具有认知决策能力的节点以多跳无线方式组成的智能网络.网络容量的求解与网络吞吐量的优化是该类网络研究的难点.作者首先推导了混叠模式下认知无线Ad hoc网络容量上界的闭合表达式,并指出该上界只与用户空间分布特性相关;然后提出了一种新的基于遗传算法的跨层优化算法,通过联合优化邻居选择与功率分配实现网络吞吐量的最大化;最后仿真验证了该算法的有效性,结果表明网络吞吐量能较好地逼近网络容量上界.     

无线自组网路由协议研究及OPNET实现

无线Ad hoc网络是一种由节点任意移动、拓扑结构动态、随机且快速变化的自组网。由于其复杂性和多棒性,常规路由无法传输信息。所以自组网路由协议一直是无线网络研究中的热点之一,目前大多数无线Ad hoc网络采用AODV或DSR路由协议。对这两种路由协议在不同网络环境下的性能进行了进行比较,分析。并对AODV协议进行改进,仿真结果表明,改进的AODV路由协议增加了无线Ad hoc网络的吞吐量,降低了延时和路由开销,从而有效地提供了网络性能。     

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。     

嵌入式Ad hoc无线传感网络的载荷定位研究

Ad hoc传感网络是一种特殊的无线传感网络,除了具有普通无线网络传统的优点外,还具有无中心、自组织、多路由、动态拓扑等特点.本研究采用Ad hoc网络技术和Mica系列无线传感器,成功组建了无线传感网络,针对复合材料结构健康监测系统,实现了应变传感信号的采集,并结合模式识别技术,对结构所受集中载荷进行了定位研究,监测网络的系统性能也得到了优化.实验证明,Ad hoc传感网络用于智能材料结构监测是种好方法.     

一种应用于宽带分布式并行服务器Ad hoc网络的MAC协议

分布式并行服务器具有高的整体性能,用它作为网络服务器的Ad hoc网络,会体现出更好的服务性能。然而,无线系统的带宽有限,因此信道资源分配算法直接影响着分布式并行Ad hoc网络的性能。本文提出了一种适用于分布式并行Ad hoc网络的MAC协议DPACP,它根据通信节点的状态进行有选择的区分服务,采用混合服务规则满足不同优先级分组、不同通信节点的QoS需求。仿真表明,该协议对不同优先级分组均有良好的适应性,满足不同优先级的性能需求,对多业务的综合服务系统具有很强的适应性,从而使系统的稳定性大大增强,适用于分布式并行Ad hoc服务网络和用户网络。     

一种基于博弈论模型的Ad Hoc网络功率控制算法

在Ad hoc网络中,采用控制数据报文向相邻节点的发射功率的方法来提高能量的使用效率是一种常用的方法.但是采用功率控制也会对网络连通性、延迟和容量带了负面影响.文中对Ad hoc网络中能量控制机制进行了讨论,给出了Ad hoc网络基于非合作博弈的功率控制问题模型.提出了一种以满足网络连通性、容量最大化、网络半径最小为目标的分布式非合作功率控制博弈算法,并给出了对该算法纳什均衡的存在性和唯一性的证明.实验表明该算法具有较好的综合性能.     

无线Ad hoc网络组播协议的分析与军事应用

无线Ad hoc网络体系结构的特点使得该网络特别适宜军事战术通信，而无线Ad hoc网络的组播协议则是实现战术前沿态势感知(Situation Awareness-SA)和指挥控制(Command ＆ Control-C2)数据分发的有效手段。该文基于Ad hoc网络的军事应用背景，系统地分析和比较了多种无线Ad hoc网络组播协议，提出了军用战术Ad hoc网络组播协议设计的若干思考和一般原则。     

MANET路由协议及其性能研究

MANET(Mobile Ad Hoe Network)是由一组无线移动主机组成的一个没有任何建立好的基础设施或集中管理设备的临时网络。网络拓扑易变、带宽、能源有限是Ad Hoc移动网络的主要特点。重点介绍了Ad hoc网络的组网关键技术——路由协议,并对现在的具有代表性的协议性能进行了比较,研究了在不同环境下的各自路由协议仿真实验所体现出来的性能差别,对Ad hoc的组网具有指导意义。     

Ad hoc网络入侵检测技术的分析与研究

随着Ad hoc网络的发展,无线网络安全问题愈加突出。由于移动Ad hoc网络与有线网络存在很大差别,针对有线网络开发的入侵检测系统很难适用于移动Ad hoc网络。文章分析了移动Ad hoc网络中入侵检测所面临的挑战,时现有的几种典型Ad hoc网络入侵检测方案进行了综合的比较和研究。对移动Ad hoc中入侵检测技术的选择和下一步的研究方向提出了建议。     

Survey of network coding-aware routing protocols in wireless networks

In recent times, there have been many advances in the field of information theory and wireless ad hoc network technologies. Regarding information theory progression and its connection with wireless ad hoc networks, this study presents fundamental concepts related to the application of the state-of-the-art Network Coding (NC) within wireless ad hoc networks in the context of routing. To begin with, this paper briefly describes opportunistic routing and identifies differentiation between NC-aware and NC-based routing mechanisms in wireless ad hoc networks. However, our main focus is to provide a survey of available NC-aware routing protocols that make forwarding decisions based on the information of available coding opportunities across several routes within wireless ad hoc networks. The taxonomy and characteristics of various representative NC-aware routing protocols will also be discussed. In summary, we provide a comparison of available NC-aware routing schemes and conclude that NC-aware routing techniques have several advantages over traditional routing in terms of high throughput, high reliability, and lower delay in a wireless scenario. To the best of our knowledge, this work is the first that provides comprehensive discussion about NC-aware routing protocols.     

混合无线网络容量及延迟性能的研究

混合无线网络是在Ad hoc网络中添加基站的新型网络模型，其容量是评估网络性能的重要参数。本文研究了混合无线网络的容量问题。首先建立了谊网络的网络模型，在考虑延迟时间的基础上提出一种新的路由策略，一定程度地保证了数据传输的实时性。在此基础上运用图论中数学计算的方法推导了混合无线网络容量数学期望的分析表达式，这是本文的重要结论，对于未来混合无线网络的设计与分析都具有指导意义。     

无线Ad hoc网络中基于0-1优化的两步骤资源分配算法

为了解决无线Ad hoc网络中节点性能随节点个数增加而下降的问题,利用多射频多信道技术(MR-MC)进行资源分配以及减少网络干扰量已成为优化无线网络性能的重要技术手段。在此基础上,提出了一种基于0-1规划的网络优化模型和两步骤资源分配算法TBCA&LS(Tree Based Channel Assignment&Link Scheduling)。该算法利用分簇重组网络结构,通过分析相邻链路干扰关系构建0-1优化模型,并在此基础上执行将信道分配和链路调度结合的资源分配算法,减少相邻链路冲突,增加并行传输量,进而达到提升网络吞吐量、优化网络资源分配的目的。最后,在Matlab仿真软件中执行两步骤资源分配算法,实验结果表明,与对比算法CCAS和仅利用信道分配的算法相比,所提算法可以有效优化网络性能。     

多信道多接口混合网络容量研究

无线自组织网络有一个基本问题,即网络容量,它反映随着网络规模的增大,每个节点的数据吞吐量是如何变化的,该变化情况体现网络的可扩展性。多信道多接口混合网络的容量受到接口在信道间转换能力的影响和制约。通过建立该网络容量分析的数学模型,分别对接口固定、接口受限和接口自由转换3种情况下的网络容量进行研究,估计了它们的容量上限,构建了容量下界。理论分析结果表明接口转换能力对网络容量有重要影响。当接口可以自由转换时,网络容量没有损失。该研究结果为网络系统优化提供了重要理论参考。     

基于身份的无线传感器网络密钥系统

无线传感器络（WSN）是一类由众多微型传感器节点通过自组织的方式构成的网络。随着在军事、环境监测等方面的应用逐渐成为现实,其有效和安全通信问题由于自身的特性（如能量、计算能力和节点存储资源等的局限性）而显得更加突出。本文首先比较详细地介绍了无线传感器网络安全结构及其面临的问题;其次重点讨论了无线传感器网络密钥系统相关的研究现状;然后给出了一种有效的基于身份的无线传感器网络密钥系统方案及与其它方案的仿真比较实验。仿真实验结果表明,我们方案较其它密钥系统方案在处理时间和节点存储需求方面具有优势。     

Revealing the problems with 802.11 medium access control protocol in multi-hop wireless ad hoc networks

The IEEE 802.11 medium access control (MAC) protocol is a standard for wireless LANs, it is also widely used in almost all test beds and simulations for the research in wireless mobile multi-hop ad hoc networks. However, this protocol was not designed for multi-hop networks. Although it can support some ad hoc network architecture, it is not intended to support the wireless mobile ad hoc network, in which multi-hop connectivity is one of the most prominent features. In this paper, we focus on the following question: can IEEE 802.11 MAC protocol function well in multi-hop networks? By presenting several serious problems encountered in transmission control protocol (TCP) connections in an IEEE 802.11 based multi-hop network, we show that the current TCP protocol does not work well above the current 802.11 MAC layer. The relevant problems include the TCP instability problem found in this kind of network, the severe unfairness problem, and the incompatibility problem. We illustrate that all these problems are rooted in the MAC layer. Furthermore, by revealing the in-depth cause of these problems, we conclude that the current version of this wireless LAN protocol does not function well in multi-hop ad hoc networks. We thus doubt whether the current WaveLAN based system is workable as a mobile multi-hop ad hoc test bed. All the results shown in this paper are based on NS2 simulations, and are compatible with the results from the OPNET simulations.     

高能量节点驱动的按需距离矢量路由协议

无线自组织网络中的按需距离矢量路由协议(AODV)没有考虑到能量消耗的均衡性和网络生命期的问题。针对AODV的这一缺点,提出了一种高能量节点驱动的AODV协议(HN-AODV)。此协议将高能量节点驱动的策略应用于按需路由发现过程,尽量选择能量较高的节点来承担转发任务,以此来平衡网络能耗。仿真结果显示,HN-AODV在基本不降低数据传输性能的前提下,显著提高了网络生命周期。这种高能量节点驱动的方案同样可以运用在其它类似的反应式路由协议中。     

移动Ad hoc网络的NS仿真

移动Adhoc网络是一种特殊、新型而且应用前景广阔的移动无线网络,具有组网速度快、抗毁自愈能力强等优点。NS是针对网络研究的源代码公开的离散事件仿真器。文章介绍了移动Adhoc网络的体系结构,探讨了NS的组成和应用,提出了一个移动Adhoc网络的NS仿真方案,通过仿真实例验证了方案的可行性。