基于相对速度的802.11p车载网络自适应退避算法*

IEEE 802.11p协议是针对车载环境应用制定的物理层与MAC层标准.车载网络中节点的高移动性和拓扑结构的频繁变更导致网络丢包率增加.为解决车辆移动特性引发的信道访问不公平性问题及降低网络丢包率,提出一种基于相对速度的自适应退避算法RSBA,依据移动节点间相对速度差异优化退避机制.通过NCTUns模拟实验表明,RS...     

用于无线网络中违规行为检测的退避算法

无线媒体访问控制协议通常使用分布式竞争机制来共享无线信道。通过对IEEE 802.11协议的分布式协调功能机制进行修改,提出一种改进的退避算法,可实现对网络中的违规行为节点的有效检测,并通过惩罚机制加以纠正。仿真结果表明,该方法能够更有效地检测出无线网络中的违规行为,提高整个网络的吞吐量。     

无线自组织网络中的自适应竞争窗口退避算法

基于无线自组织网络IEEE 802.11协议原理,改进Ad Hoc网络标准DCF算法,提出一种自动调整最小竞争窗口的退避算法——ABEB算法,建立算法的二维Markov链模型,导出其稳态分布概率,分析其性能并进行了仿真。研究结果表明,与标准DCF算法相比,该算法的吞吐量平均提高了18%,时延平均降低了11%。     

一种自组织网络MAC层退避算法

针对IEEE 802.11 DCF通信机制所使用的二进制退避算法存在的问题,提出了S-BEB退避算法。该算法利用了DCF机制MAC层中的两个参数,保持了二进制退避算法简单高效的特点,动态调整节点在发送数据包冲突时竞争窗口增大的幅度,同时也加大了节点成功发送数据包后的竞争窗口以减小下一轮竞争的冲突。利用OPNET软件实现了该退避算法的仿真并进行了分析。研究结果表明,无论在网络延时、吞吐量还是公平性方面,S-BEB算法的网络性能均好于经典二进制退避算法。     

车载自组织网络中基于竞争的时分多址MAC协议

车辆的高速移动及网络拓扑变化频繁等特性,使得可靠的介质访问控制(MAC)协议仍难满足车载自组织网络的低延迟和高吞吐量的要求.提出一种基于竞争的时分多址MAC协议,将道路按照通信半径分段,周期性地为每个路段的车辆组织通信,每个通信周期根据功能分为静态段和动态段两部分,静态段使用时分复用的方式进行通信,动态段用于新接入的车...     

无线自组织网络退避算法综述

介绍了退避机制在无线自组织网络中的作用,指出了IEEE802. 11标准中使用的二进制指数退避算法存在的不足。对当前已提出的多种典型退避算法进行了分类介绍,对各类算法的特点及相关问题进行了讨论。最后阐明了无线自组织网络退避算法研究的发展趋势。     

DSRC中一种考虑剩余时间的信道访问退避算法

IEEE 802.11p协议是DSRC技术的下层标准,而该协议采用的仍然是传统的二进制指数退避算法（BEB）。BEB算法虽已广泛使用,但并不能很好地适应DSRC中车载节点的高速移动及其拓扑结构快速变化的特点,易出现信道访问不公平,网络丢包率增加等问题。针对这些问题,提出一种考虑剩余时间的退避算法,由车辆节点的当前速度计算其剩余时间,优化退避机制。实验表明,提出的机制在改善信道访问公平性,提高网络吞吐量等方面均有较好的改善。     

IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性改进研究

针对VANET环境下标准IEEE 802.11p协议的MAC层对车辆移动性因素支持不足的问题,对IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性机制进行了研究。首先,构建了一种VANET通信场景;然后,基于构建的通信场景,分别基于节点邻居数量和节点相对速度提出了一种P持续CSMA/CA机制和一种基于节点相对速度的动态优先级管理机制;最后,基于Veins仿真平台构建了测试场景,并对提出的改进机制进行了仿真测试。测试结果表明提出的两种机制能够有效增加系统吞吐量、减少丢包数量、降低平均数据传输延迟和平均数据重传次数,显著提升了VANET网络性能。     

基于移动状态的车载自组织网络路由算法

传统的AODV协议应用于车载自组织网络,尽管分组投递率比较高,但在数据分组需要发送时才建立路由,网络延迟较大。而DSDV中通过周期性的路由更新机制,网络延迟小,但需维护大量不必要的路由,并且拓扑结构变化使许多路由无效,导致分组投递率非常低。为了综合满足VANET分组投递率和网络延迟的要求,将AODV和DSDV两种路由建立机制相互融合,形成混合式路由协议。首先,根据车辆节点的位置、速度和方向等移动状态周期性地选择稳定且距离适中的链路,形成网络主干并更新路由;其次,当数据分组目的节点路由不存在时,发起路由发现过程建立路由,在路由请求报文前进和路由应答报文回溯过程中求出路由过期时间。仿真实验表明,尽管路由开销有所增大,分组投递率略低于AODV,但是网络延迟显著降低。     

基于对数函数的Ad Hoc网络MAC退避算法

针对IEEE 802.11 MAC协议二进制退避算法存在的缺陷,引入随网络状态变化的参数,提出了一种基于对数函数的新退避算法。该算法使用以网络节点数为变量的对数函数,动态调整竞争窗口初始值和窗口退避增大幅度,降低了数据传输的冲突概率,利用OPNET软件实现对退避算法的网络仿真。仿真结果表明,基于对数函数的退避算法对提高Ad Hoc网络的吞吐量性能和公平性、降低网络延时有明显的效果,性能优于二进制退避算法。     

城市环境中车载自组织网络路由算法

针对城市环境中,现有路由算法在选择路由时未能考虑网络的全局信息、历史信息等问题,提出了一种适合于城市环境的车载自组织网络路由算法（a Routing Protocol for Urban Vehicular ad hoc networks,RPUV）,该算法通过考虑路由中每个路段的实时信息、路段的历史信息,保证路由的实时性和稳定性;同时,通过选择下一个十字路口时考虑网络的全局信息,保证了路由的可靠性。与现有路由算法相比,RPUV算法具有实时性和可靠性的特点,通过仿真表明了RPUV在数据包投递率和传输时延上具有更大的优越性。     

有效支持拓扑控制应用的新型MAC协议

分析了无线自组网中拓扑控制技术有待解决的相关问题,提出了一种有效支持拓扑控制应用的MAC协议。该协议基于RTS/CTS机制,引入拓扑控制算法,通过收集相邻节点的拓扑控制信息,调整节点信号覆盖半径,降低节点间干扰。同时,“自激活”机制保证了节点收集到的拓扑控制信息的完整性。仿真结果表明,该协议能够有效支持拓扑控制技术在无线自组网中的应用,提升网络空分复用度,进而提高网络吞吐量,降低端到端延时。     

基于演化图论的可靠的VANETs路由协议

车载网络（VANETs）属于移动无线网络的特例,具有鲜明的特性。传统无线网络的路由协议难以直接应用于VANETs。节点的高速移动,引起网络拓扑动态变化,导致VANETs的通信链路频繁断裂。高动态网络的链路可靠性问题引起广泛的关注。为此,针对高速公路VANETs的路由可靠性进行分析,对演化图论进行扩展,建立扩展后的演化图论模型（EEGM）,并利用EEGM获取VANETs拓扑的动态信息,从而预先获取可靠路由的信息。在此基础上,提出基于演化图论的可靠路由协议（EG-RAODV）。仿真结果表明,与同类的其他协议相比,提出的路由协议在分组传输率、端到端传输时延、路由请求消息率以及链路断裂数方面得到了提升。     

用于无线网络中违规行为检测的退避算法

无线媒体访问控制协议通常使用分布式竞争机制来共享无线信道。通过对IEEE802．11协议的分布式协调功能机制进行修改,提出一种改进的退避算法,可实现对网络中的违规行为节点的有效检测,并通过惩罚机制加以纠正。仿真结果表明,该方法能够更有效地检测出无线网络中的违规行为,提高整个网络的吞吐量。     

基于接收方信道质量的Ad Hoc网络多信道MAC协议

在分析当前Ad Hoc网络多信道MAC协议的基础上,提出了一个衡量信道质量的度量参数CQ（Channel Quality）作为信道选择的依据。并提出了一个基于接收方信道质量的多信道MAC协议MMCQ（Multi-channel MAC protocol with Channel Quality of receiver）,以解决多信道MAC协议常见的控制信道瓶颈和信道分配公平性问题。仿真表明：该协议在降低控制信道开销的前提下,能显著增加网络的平均吞吐量,并降低端到端平均时延。     

基于车载自组网通信终端和运动信息的容忍时延网络分簇路由算法

针对复杂战场环境下用户终端间缺少稳定的端到端通信路径的问题,提出一种基于车载自组网（VANET）通信终端和运动信息的容忍时延网络（DTN）分簇路由算法——CVCTM。首先,完成了基于簇头选举的分簇算法研究;然后,根据跳数、转发方式和地理位置信息开展了簇内源车辆路由选择算法研究;其次,通过引入等待时间、重发次数阈值和下游簇头,实现了异簇间源车辆路由选择;最后,通过车载自组网的通信终端选择与上级指挥所通信的最佳方式。ONE仿真的实验结果表明,CVCTM与无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）相比,消息投递率增加了近5%,网络开销减少了近10%,簇结构重组次数减少了近25%;与基于传统分簇路由（CBRP）算法和动态源路由（DSR）协议相比,消息投递率增加了近10%,网络开销减少了近25%,簇结构重组次数减少了近40%。CVCTM能够有效减少网络开销和簇结构重组次数,同时增加消息投递率。     

无线Ad Hoc环境下基于跨层设计和多包接收的媒体接入控制算法

利用多包接收的方法和跨层设计的思想,提出一种基于IEEE802．11接入控制策略中的RTS／CTS机制,来实现无线Ad Hoc网络媒体接入的算法,并对新算法进行了理论分析和仿真。分析结果表明与传统的RTS／CTS机制相比,该算法有效地提高了无线Ad Hoc网络的吞吐量。     

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。