基于TDMA的无冲突动态时隙分配算法

针对分簇Ad Hoc网络中固定时隙分配算法信道资源浪费和竞争时隙分配算法传输延迟不固定的问题,提出一种基于时分多址接入的无冲突动态时隙分配算法。该算法根据网络负载动态调整帧长,即当网络负载增大时,增加帧长,提高信道利用率;当网络负载减小时,减少帧长,降低信道申请时延。仿真结果表明,与NEBS算法和时隙ALOHA算法相比,该算法可根据网络负载动态调整资源分配,从而提高系统的吞吐量。     

GEO卫星通信系统中MF-TDMA信道分配算法研究

提出了GEO卫星通信系统中MF-TDMA信道分配算法C-BFD。与传统信道资源分配算法相比,C-BFD采用了基于优先组合的方式,利用用户信道请求大小以及信道结构的特点,通过分配过程中对用户信道请求进行组合并优先分配,来减少时隙碎片的产生。仿真结果表明,该算法能够有效降低系统阻塞率以及信道碎片对系统资源利用率的负面影响。     

基于ZigBee环境监控系统的MAC协议研究

针对环境污染监控系统数据量小、时间间隔长、周期性等缺点,改进IEEE 802.15.4MAC层规范,提出适合环境监测系统的协议emMAC,协议使用MAC层帧的保留位,保持帧长和格式不变,将GTS时隙进行再细分,最多可分为112个时隙,可为每个节点分配一个时隙进行CFP访问,并为提高QoS加入预警发送机制。emMAC保持了与IEEE802.15.4的兼容,通过使用omnet++4.1分析与仿真表明,协议有效的避免了信道冲撞,减少能耗,延长了网络寿命,性能优于802.15.4协议。     

基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法

针对无线传感器网络(WSN)在数据传输过程中节点能量负载不均衡问题,提出了一种基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法。该算法首先建立了树链路模型来分析无线传感器网络的数据传输模式以及时隙需求问题;接着通过在树拓扑上使用父代和子代的关系,使节点基于时隙需求执行帧时隙分配,并给出了接收时隙的一个序列模式和发送时隙的序列模式,允许节点更加有序且在干扰更少的信道下接收其他节点发送的数据包,减少时隙的浪费并提高信道利用效率。最后,实验仿真结果表明,与基于数据传输优化的无线传感器网络的生命周期延长算法,以及基于能量感知和时隙分配的可靠数据传输算法相比,所提算法的网络能量效率分别提高了42.8%和51.7%,节点平均寿命延长了1.7%和37.5%,网络的能量效率和网络生命周期得到了提高。     

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。     

多跳虚拟MIMO系统中随机接入的MAC方案

针对多跳虚拟多输入多输出系统及其动态资源分配进行研究。基于信道模型构建多跳虚拟多输入多输出系统的传播和连接模型，并提出一种分布式MAC方案。通过一个帧ALOHA协议把时间轴分割成帧(每一帧由给定数量的时隙构成),将时隙资源独立分配给每一跳，多跳链中的每个虚拟天线阵列随机选择一个时隙，实现在每一跳上的节点独立选择无线资源；对基于帧ALOHA协议的系统性能进行详细分析，得到它们的解析表达式。仿真结果表明，所提方案有较好的系统性能，优于集中式资源分配方案。     

TDD/CDMA系统动态信道分配技术研究

该文在分析TD-SCDMA系统无线资源管理机制的基础上,对该系统的动态信道分配算法进行研究。首先对现有的TDD-CDMA系统中的各种动态信道分配算法进行分类总结和分析比较,并在此基础了给出针对TD-SCDMA系统的慢速信道分配算法、快速信道分配算法以及考虑空间分布信息的信道分配方案,阐明了各自的特点和适用范围。研究了在TDD CDMA系统中如何进一步提高信道利用率的问题。     

流量自适应的无线传感器网络簇内通信算法*

提出了一种流量自适应的无线传感器网络簇内通信算法。该算法根据各传感器节点所需传送的数据量来给各节点分配长度不等的时隙,使其能在所分配的时隙内有效地传送完所有的数据,减少节点空闲时和节点从睡眠到活跃状态来回切换时所消耗的能量。不同长度的时隙构成了不同长度的帧,整个簇生存期由不同长度的帧构成。仿真实验证明该算法相对于传统TDMA算法和BMA算法既节省了能量,又提高了信道利用率。     

太赫兹无线个域网高时隙利用率跨PAN数据传输协议

针对现有跨PAN数据传输机制存在的业务量分布不均衡造成的时隙浪费、协调超帧开始时刻不明确、超帧统一机制所需控制开销较大等问题,提出了一种高时隙利用率太赫兹无线个域网跨PAN数据传输机制HTSU-PAN（high time slot utilization cross PAN data transmission protocol for Terahertz wireless personal area network）。该协议通过采用隐式TDMA时隙分配、基于无beacon的空闲时段启用以及基于网桥节点超帧统一这三种新机制,有效提高时隙利用率,降低数据传输时延从而提升网络吞吐量。     

混合网络数据动态交换时隙再分配方法仿真

现有的混合网络数据动态交换时隙再分配方法,存在时延较大、时隙利用率较低等问题,提出基于WCDMA和数据链的交换时隙再分配方法,去除信道中的干扰信号,补偿由于数据传输造成的信号衰弱,通过信道的信干比估计,完成对信道的处理。当前分配时隙资源不能满足信息发送所需时,会在固定时隙内,周期性的发送时隙再分配消息给混合网络单元,并提出所需时隙资源,根据时隙动态分配方法,定制出混合网络时隙分配表,通过定制的时隙分配表,实现对混合网络数据动态交换的时隙再分配。仿真结果表明,所提方法能够在低时延、高时隙利用率的情况下,实现对混合网络数据动态交换时隙的再分配。     

基于固定和动态时隙相融合的TDMA分配算法

为了提高数据链系统的时隙利用率,提出一种基于固定和动态时隙预约相融合的TDMA分配算法。采用固定时隙分配算法对部分时隙进行分配,用极限学习机对用户业务量进行预测,并根据预测结果确定所需时隙数,这样可以根据不同业务特点动态调整时隙分配策略,以满足用户通信需求;最后使用OPNET仿真软件对算法性能进行测试。实验结果表明,相对其他时隙分配算法,该算法提高了时隙利用率,大幅度减少了平均时延。     

Performance of quasisynchronous scale time code division multiple access for AWGN channel

We analyze bit error rate performance of a recently proposed multiple access system called scale time code division multiple access (STCDMA) for quasisynchronous communication over an AWGN channel. STCDMA depends on code, time and scale orthogonality introduced by spreading sequences and wavelets. Wavelets are employed as an orthogonal set of symbols for signaling, and their orthogonality over scale and time is exploited. The channel is partitioned into different scales, and each scale into different time slots. Each user is assigned a specific scale, time slot, and spreading code. Information symbols of each user are encoded by the Haar wavelet in its scale and time slot, and then they are spread by its spreading code. Complex-valued Hadamard sequences are used as spreading sequences and conventional detector (i.e. matched filter) is used at the receiver. Results show that the performance of STCDMA gets much better than that of CDMA over the quasisynchronous AWGN channel as the number of scales increases.     

基于强化学习的无人机网络资源分配研究

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙分配模型,提出了一种基于近端策略优化(PPO)强化学习算法的时隙分配方案,并进行强化学习算法的环境映射,建立马尔可夫决策过程(MDP)模型与强化学习算法接口相匹配;在gym仿真环境下进行模型训练,对提出的时隙分配方案进行验证,仿真结果验证了基于近端策略优化强化学习算法的时隙分配方案在多无人机网络环境下可以高效进行时隙分配,提高网络信道利用率,提出的方案可以根据实际需求适当缩短训练时间得到较优分配结果。     

适用于飞行自组网的闲置时隙预约TDMA协议

在飞行自组网中,固定时隙分配时分多址接入（TDMA）协议存在闲置时隙无法成功使用的问题。通过对TDMA协议引入闲置时隙预约机制,提出一种支持业务优先级传输机制的闲置时隙预约TDMA协议。采用短帧长的方式满足协同与控制业务的低时延传输需求,并利用闲置时隙预约机制允许节点使用闲置时隙传输感知业务,从而满足感知业务的高吞吐量传输性能要求。仿真结果表明,与CF-MAC和CTMAC协议相比,该协议能够在降低传输时延的同时,有效提高信道利用率和网络吞吐量。     

A Learning Automata-Based Cognitive Radio for Clustered Wireless Ad-Hoc Networks

In current wireless networks, the radio systems are regulated by a fixed spectrum assignment strategy. This policy partitions the whole radio spectrum into a fixed number of radio ranges, each exclusively assigned to a specific user. Such a spectrum assignment strategy leads to an undesirable condition under which some systems only use a small portion of the allocated spectrum while the others have very serious spectrum insufficiency. The learning automata-based cognitive radio which is proposed in this paper is a highly potential technology to address the spectrum scarcity challenges in wireless ad hoc networks. This paper proposes a learning automata-based dynamic frame length TDMA scheme for slot assignment in clustered wireless ad-hoc networks with unknown traffic parameters, where the intra-cluster communications are scheduled by a TDMA scheme, and a CDMA scheme is overlaid on the TDMA to handle an interference-free inter-cluster communication. In this method, each cluster-head is responsible for a collision-free slot assignment within the cluster and determines the input traffic parameters of its own cluster members. It then takes these traffic parameters into consideration for an optimal channel access scheduling in the cluster. The medium access control layer in each cluster is based on a time division multiple access (TDMA) scheme, in which each host is assigned a fraction of the TDMA frame proportional to its traffic load. The simulation experiments show the superiority of our proposed slot assignment algorithm over the existing methods in terms of the channel utilization, control overhead, and throughput, specifically, under bursty traffic conditions.     

An underwater acoustic direct sequence spread spectrum communication system using dual spread spectrum code

With the goal of achieving high stability and reliability to support underwater point-to-point communications and code division multiple access (CDMA) based underwater networks, a direct sequence spread spectrum based underwater acoustic communication system using dual spread spectrum code is proposed. To solve the contradictions between the information data rate and the accuracy of Doppler estimation, channel estimation, and frame synchronization, a data frame structure based on dual spread spectrum code is designed. A long spread spectrum code is used as the training sequence, which can be used for data frame detection and synchronization, Doppler estimation, and channel estimation. A short spread spectrum code is used to modulate the effective information data. A delay cross-correlation algorithm is used for Doppler estimation, and a correlation algorithm is used for channel estimation. For underwater networking, each user is assigned a different pair of spread spectrum codes. Simulation results show that the system has a good anti-multipath, anti-interference, and anti-Doppler performance, the bit error rate can be smaller than 10^?6 when the signal-to-noise ratio is larger than ?10 dB, the data rate can be as high as 355 bits/s, and the system can be used in the downlink of CDMA based networks.     

自适应动态时隙ALOHA防碰撞算法的研究

时隙ALOHA算法是射频识别系统中通过分时复用方式的一种防碰撞算法,应答器在分配到的时隙中与阅读器进行数据交互.提出一种改进的自适应帧时隙ALOHA防碰撞算法,能够使得时隙到优化分配,进一步提高应答器的识别效率.     

认知无线电网络的伺机频谱接入策略

提出了一种伺机频谱接入策略,用于由移动用户构成的认知无线电网络环境。提出的方案中,将每个可获得的信道划分成由N个时隙构成的TDMA帧,并且为每个激活的认知用户分配一个区别于其他激活用户的时隙。允许节点以一定的接入概率充分利用分配给其他激活用户的时隙进行通信。评估了提出的伺机频谱共享策略对系统吞吐量和能耗性能的影响。