Ad hoc网络中的自适应退避算法的研究

本文提出了一种适用于高等级节点的二进制负指数退避算法BNEB,验证了竞争窗口平均值较小的节点信道竞争能力较强的结论,并根据此结论,针对多跳Ad hoc网络中由于MAC层竞争导致的拥塞问题提出了两种具有拥塞控制功能的退避算法RBAB和CABEB,在节点发生拥塞时调整其分组进入速率和转发速率,能够提高网络的端到端吞吐量并有效缓解网络拥塞。     

Ad Hoc网络自适应退避算法吞吐量研究

基于AdHoc网络IEEE802.11协议原理,对AdHoc网络标准DCF算法进行了改进,提出了一种自动调整最小竞争窗口W0的退避算法(Adaptive minimumcontention Window Binary Exponential Backoff algorithm,简称AWBEB算法),建立了AW-BEB算法的二维Markov链模型,导出了该算法的稳态分布和终端数据发送概率,分析了该算法的吞吐量和稳态吞吐量,对该算法吞吐量进行了编程仿真及数学解析研究,验证了AWBEB算法。研究结果表明,与DCF算法相比,AWBEB算法具有更好的网络吞吐性能;AWBEB算法网络吞吐量的编程仿真结果与数值计算结果吻合较好。     

无线Ad hoc网络中的丢包分析模型研究

针对无线Ad hoc网络中的丢包现象,假设网络中节点的丢包率是与归一化吞吐量有关的,并且在此假设的基础上提出一种分析丢包率的数学模型,利用这种模型可以一定程度的解释无线Ad hoc网络中的丢包。仿真结果表明利用该模型的理论分析结果与仿真结果具有相当的相似性,表明该模型在一定程度上解释了无线Ad hoc网络中的丢包问题。     

Ad hoc网络中动态阈值岭型函数退避算法*

无线自组织网络(Ad hoc)在MAC层中使用IEEE 802.11 DCF的接入机制来解决节点传输竞争问题,为了解决高负载环境下的网络拥塞状况问题,在退避算法中加入了动态阈值和岭型函数来降低数据传输的冲突概率并利用NS2对改进的退避算法进行网络仿真。仿真结果表明,相对于传统的退避算法,在负载较重的网络中改进后的退避算法大概能够提高网络性能20%左右,优化后网络的时延、吞吐量和公平性均得到明显改善。     

TCP-RC增强Ad hoc网络TCP性能

目前改善Ad hoc网络中TCP性能的方法通常在路由中断／变化时暂时性地冷冻TCP连接，在路由重建后从冷冻的状态继续TCP传输．但TCP源端和目的端之间的路由在中断前和重建后可能完全不同，所以路由重建后TCP仍从路由中断前的状态继续TCP传输并不一定合适．本文提出了TCP-RC，它在路由重建后重新计算cwnd和ssthresh，使得TCP恢复传输时能根据当前TCP连接上的容量自适应地调整发送速率，降低突发流量造成网络拥塞的可能性．仿真表明TCP-RC在Ad hoc网络中取得了更好TCP性能．     

提高Ad hoc网络中的TCP性能:TCP-FSR

标准TCP把Ad hoc网络中的移动丢包错误解释为拥塞丢包,从而不必要地启动拥塞控制,降低了TCP性能.目前绝大多数的方法都是利用中间节点的反馈信息来改善Ad hoc网络中TCP性能.但当在同一条路由上同时发生多处链路中断时,现有方法在路由重建后不能从正确的状态开始恢复TCP传输,使得TCP在刚恢复传输时就启动‘快速重传/快速恢复＇.本文提出的TCP-FSR方法能够很好地解决这个问题,分析和试验证明此方法是有效的.     

一种无线传感器网络信道接入自适应慢速退避算法

无线传感器网络是一种特殊的无固定控制中心的多跳网络.由于其特殊性,传统CSMA协议直接应用于无线传感器网络中会带来数据包冲突增加和时延增大等问题.针对信道接入层已有退避算法,提出了一种自适应慢速退避算法.分析与仿真结果表明,与传统的IEEE 802.11标准BEB算法和普通退避算法相比,该算法更为简单实用,能有效提高网络吞吐量,特别是在网路拥塞状况变化剧烈时,可减小额外开销并保持稳定的网络吞吐量.     

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。     

CIMLD：多跳Ad Hoc网络中一种自适应的MAC退避算法

针对现有MAC退避算法无法适应多跳Ad Hoc网络的问题,本文提出一种自适应的MAC退避算法CIMLD(Conic Increase,MuItiplicative/Linear Decrease).CIMLD利用CWbasich阈值将竞争窗口分为两个区域,通过分段二次曲线计算每个区域冲突退避时的倍乘因子,从而能够快速解决节点碰撞问题和提高信道利用率.仿真结果表明,与BEB等其他算法相比,CIMLD在网络吞吐量和流间公平性上表现出了更好的网络性能.     

一种基于Agent的Ad hoc网络路由算法

Ad hoc网络因其具有分布式、无中心、自组织、节点可以移动等特点,在军事通信、灾后紧急救援、传感器网络、局域网、车辆通信等方面有着广阔的应用前景,成为研究领域的一个热点.但同时由于Ad hoc网络拓扑结构的动态变化,使得作为Ad hDc网络关键技术之一的路由算法的实现较为困难.提出了一种基于Agent的Ad hoc网络路由算法,设计并实现了4种Agent.该算法通过在Ad hoc网络中加入一定数量的移动Agent来进行路由探寻,一方面降低了网络负载,另一方面降低了网络发送数据的时延.其实质是在现有的表驱动路由算法和按需驱动路由算法之间寻求一个折中.     

战术Ad hoc网业务量突发特性下的退避算法研究

战术Ad hoc网是一种以突发数据业务为主的分组无线网络,业务流实际上具有着一种自相似特性,与以往研究中所使用的泊松业务模型区别很大。自相似业务突发产生成批到达,使得节点缓存队列更加拥塞,排队时延增长。在研究多路重尾ON/OFF源生成自相似业务的基础上,通过对各源的突发情况进行定量分析,提出了一种适用于自相似业务的退避算法。该算法为节点引入适当的竞争系数,使得对于信道的访问可以根据当前网络的突发状态合理分派。实验在OPNET下进行,通过调整网络节点数和突发程度,仿真得到各项统计结果。不论网络时延还是吞吐量,改进后的协议都具有较好的性能。这对战术Ad hoc网络的协议设计、资源的优化配置具有参考价值。     

基于码分多址接入的无线移动自组网吞吐量性能分析

窄带移动自组网在同一时隙内只能有一个节点发送数据,否则会导致碰撞,降低网络吞吐量性能。移动自组网中引入码分多址技术可以显著提高吞吐量,将网络状态建模为马尔可夫链,提出一种多址干扰和噪声共同影响下的吞吐量性能分析方法,综合考虑了扩频码同步和解调误码率的影响。数值仿真表明提高信噪比、编码纠错能力,以及增加扩频码长度均能提升网络吞吐量性能,低信噪比时编码纠错能力对性能提升比高信噪比时明显。编码纠错能力和扩频码长度均存在最佳的取值范围,超过此范围继续提高则对吞吐量性能的提升作用不再明显,因此需要根据实际环境优化网络参数。提出的新的分析方法具有更加普遍的适用性,更符合网络的真实情况,仿真实验对网络设计具有参考价值,可以用作网络参数选取的理论依据。     

Ad hoc网络体系结构研究

Adhoc网络体系结构的设计不同于传统网络的体系结构。首先阐述Adhoc网络的节点结构,比较了几种典型的网络结构,然后给出了一种用于Adhoc网络的协议栈。和其他模型不同的是,我们的模型在传输层和应用层之间增加一层中间件,屏蔽操作系统和网络的低层细节,同时增加通信的可靠性、安全性。     

基于一维航线的航空自组网连通性研究

为了研究航空自组网的网络连通性问题, 针对部分空域航线单一、航班较少的情况, 提出一种基于一维航线的连通性研究方法。该方法考虑了飞机航线分层、双向飞行等特点, 据此建立适当的飞机分布模型, 运用整体思想推导出可以衡量一维航线实际连通性的数学表达式, 并通过实验证明了理论计算结果的正确性。根据实际航班数据仿真得到了我国部分空域上航空自组网的连通概率, 实例仿真结果表明, 利用反向飞机的转发作用, 一维双向航线的连通率可以满足航空自组网的组网要求。     

一种适用于Ad hoc网络的交叠分簇路由算法

提出一种交叠分簇动态路由算法。新算法对现有分簇算法进行了两点改进。首先允许节点可以对多个分簇广播进行应答,从而将非交叠分簇改变为交叠分簇,网络拓扑也由树状结构变为纵向网状结构。其次允许同层的节点之间交换路由信息并建立路由,从而进一步增加了可选路径的条数。新算法克服了非交叠分簇算法只能得到一条最短路径的局限性,可同时得到多条可用路径。     

基于深度强化学习的无线自组网拥塞控制性能提升方法

针对现有传统拥塞控制算法难以适应高度动态变化的无线自组网链路环境的问题,提出了一种基于深度强化学习的拥塞控制性能提升方法Enhanced-CC（Enhanced Congestion Control）。通过利用传统拥塞控制算法对拥塞窗口进行初步探测,在此基础上,利用深度强化技术学习链路实时最佳拥塞窗口区间,在传统拥塞控制算法计算的拥塞窗口过大或过小时,对拥塞窗口进行调整,从而使发送速率能够与高度动态变化的链路带宽相匹配,提升传统拥塞控制算法的传输性能。实验结果表明Enhanced-CC能够大幅度提升BBR、CUBIC、Westwood、Reno等传统拥塞控制算法的性能,同时也优于PCC、PCC Vivace等完全基于学习的拥塞控制算法以及Orca、DeepCC等结合深度强化学习与传统拥塞控制算法方案的性能。     

Ad hoc网络多层混合实验系统的设计与实现

现有的多数Ad hoc实验系统均基于Linux/Unix操作系统,存在层次结构简单、系统控制复杂等问题。为此设计并实现了一个基于Windows系统的多层混合Ad hoc实验系统,支持网络各个层次协议的测试与验证,其模块化的可配置结构易于进行新协议算法的开发,系统测试操作控制简单。     

一种基于优先级的Ad hoc网络QoS模型*

提出一种基于优先级业务分类的Ad hoc网络QoS模型,它能够为多种优先级多种类别的业务提供不同等级的服务。源端判断业务是否允许接入,中间节点只负责转发允许接入的业务。在资源不足的情况下,能为最高优先级业务提供相对稳定的带宽资源,高优先级业务能获得比低优先级业务更高的调度权限。通过OPNET下的仿真,证明该模型能满足不同级别QoS的要求。