基于信道占用及优先级的MAC协议退避算法

针对Ad Hoc网络MAC协议（SPMA协议）的退避时间问题,为降低包与包之间的冲突并提高信道利用率,提出了一种基于信道占用及优先级的自适应退避算法（A-COP算法）。分析了退避时间对系统性能的影响以及现有退避算法的不足;根据SPMA协议的特点以及初等函数模型建立退避算法模型;基于OPNET对该模型进行系统仿真,并与原算法协议模型进行比较。仿真结果表明,基于该算法的SPMA协议通过对低优先级业务的接入控制,可使系统吞吐量更加稳定,并且可满足高优先级业务高通信质量的要求。     

基于业务区分的IEEE802.15.4 MAC协议分析及改进

针对多种业务并存的动态网络,提出网络负荷概率判断的自适应业务区分动态退避算法——PJNL_ASDB算法。其通过概率机制判断当前网络状况,引入权值参数对优先级不同的业务采用自适应的动态退避方案,以实现不同优先级业务更合理的退避。二维离散时间的马尔科夫链模型数值分析与NS2仿真结果表明,PJNL_ASDB算法在网络状况不断变化的情况下不仅能够保证高优先级业务的传输性能要求,而且提高了低优先级业务的网络性能。     

一种流量预测的服务质量区分MAC退避算法

为提高流量大且流量变化急剧的中高速无线传感器网络性能, 针对竞争型MAC协议的退避算法进行研究, 基于BDQR退避算法提出了一种流量预测的服务质量区分MAC退避算法FPQoSD。该算法引入流量预测因子, 以实现流量精确预测而窗口动态适应目的; 引入优先级因子, 进行服务质量区分而满足关键数据实时性要求; 利用能耗因子来自适应信道接入概率, 均衡能耗而延长整体网络生命周期。NS2仿真结果表明, 该FPQoSD退避算法在节点高密度与高负载环境下网络性能优越, 其中吞吐量比BDQR算法提高15%, 平均时延降低25%, 平均能耗下降10%, 整体生命周期得以延长。     

高动态飞行器自组织网络组网研究

节点高速移动和网络拓扑变化迅速严重影响着高动态飞行器自组织网络性能。提出了一种适于高动态场景的移动自组织网络协议栈设计。该设计着重QoS需求,围绕网络拓扑高动态变化特征,合理配置不同层次的网络协议,适合高动态应用场景。以平面网络为例,分析评估了FANET网络在高动态环境下的性能。实验结果表明,该组网方式可行并能满足高动态飞行器自组织网络的功能和性能需求。还提出了节点在个体移动方式下保持网络高性能的最佳节点数目和网络各层次协议适应高动态拓扑变化的应对策略。     

WLAN中基于门限调整的速率自适应策略

针对IEEE802.11多速率无线局域网,提出一种基于门限调整的动态速率自适应媒体访问控制策略。该协议设置2组成功门限,分别对应快变和慢变2种信道情况,各组成功门限采用改进的二进制指数退避算法进行调整。协议无需修改802.11标准,易于实现。仿真结果表明,在各种网络条件下,该方案的性能优于现有基于ARF帧统计的速率自适应方案。     

隐式路由协议的一种转发节点快速选择算法

针对已有隐式路由协议转发节点选择算法效率不高的缺点，提出了一种基于IEEE 802.11 DCF机制的转发节点快速选择算法（FFS）．该算法让候选转发节点根据自己的转发优先级退避相应的时隙后发送CTS帧，并在多个候选节点发生冲突时随机选择退避时隙值，从而快速高效地唯一确定转发节点．仿真结果表明，FFS算法在能效、时延、分组到达率等网络性能指标上优于已有算法．     

一种IEEE 802.11接入机制的新退避算法

无线传感器网络采用类似开放式系统互联模型的协议栈,作为第一个完全针对无线传感网络设计的MAC协议,S-MAC采用了IEEE802.11DCF的接入机制。本文在分析了IEEE802.11协议的二进制指数退避算法(BEB),以及倍数增线性减退避算法(MILD)后,提出了一种基于网络性能指标的新退避算法。新算法将无线信道中的时隙利用率映射网络性能指标传输概率,对网络中连续两次发送的时隙利用率进行平均滤波处理,改变重传节点的发送优先级,来调整节点在竞争使用窗口的退避值,以达到有效减少网络的碰撞、提高无线信道的使用效率和网络吞吐率的目的。仿真结果表明,新退避算法能更准确地估计网络当前的竞争状态,有效地提高了网络吞吐率,获得较好的网络性能。     

密集节点区域的自组织网络路由算法研究

提出一种适用于密集节点区域的自组织网络路由算法——分群归簇DSR路由协议,该算法是针对密集节点区域DSR算法的优化,着重阐述该算法新节点路由查询机制、基于优先级的对数函数退避算法。在分析了现行自组织网络路由算法以及密集节点区域特点之后,改进了DSR路由协议,很好地解决了DSR路由协议在密集节点区域的洪泛等问题。通过CC1110软件设计测试了路由协议的可行性。     

基于全网冲突的自适应退避算法的研究

退避算法的设计对基于竞争的IEEE 802.11协议影响重大,而退避的前提取决于冲突的发生和正确判断。本文在DCF协议的基础上提出了一种基于全网冲突的自适应调整竞争窗口的新型退避算法(CWN-BEB),CWN-BEB算法通过统计全网冲突次数(即整个网络所有节点发生冲突的总次数),使全网冲突对节点透明,并引入一个新的变量全网冲突概率来自适应改变竞争窗口大小。此算法未引入额外开销,可以很好地与802.11 DCF协议兼容,实现复杂度低。仿真结果表明,在低负载情况下,CWN-BEB算法可以较好地向DCF协议收敛;在高负载情况下,CWN-BEB的时延和吞吐量等性能明显优于802.11 DCF协议。     

IEEE802.15.4动态自适应CSMA/CA算法设计与仿真

在无线传感器网络中,节点的业务负载是随网络节点的位置和网络运行的时间不断变化的,又由于每一个节点能量有限,功耗是无线传感器网络性能的重要参数之一。针对无线传感器网络的这些特点,对IEEE802.15.4MAC层协议的关键技术进行了阐述,讨论了CSMA/CA信道访问机制在动态自适应方面的不足,进而设计提出了一种基于动态自适应的低功耗退避算法-DA-CSMA/CA算法,最后对该算法进行了仿真分析。仿真结果表明,该算法在网络拓扑相对固定的环境中能在低功耗的前提下很好地适应网络流量的变化。     

一种基于自适应退避窗口的S-MAC协议改进算法研究

在分析S-MAC协议的工作过程以及退避算法的基础上,针对二进制指数退避机制的缺点进行了改进。通过当前退避窗口值和信道忙计数器来反映当前信道的拥塞状况,使节点自适应地调节退避窗口的大小以减少再次碰撞。仿真结果表明,改进后的S-MAC在高速网络环境中提高了网络的吞吐率,并且减少了能量损耗,表现出更好的网络性能。     

一种基于拥塞避免的自适应退避算法的研究

本文在二进制指数退避算法基础上提出一种基于拥塞避免的自适应退避算法.该算法引入了拒绝帧NTS,使接收节点具有拒绝发送节点发送请求的能力;另外通过将接收节点的拥塞状况反馈到发送节点,使发送节点可以根据自身待发送数据流的QoS属性和接收节点的拥塞状况自适应地调整退避参数,最终实现对高优先级数据流的保护.仿真结果表明,该算法能有效地保护高优先级数据流的端到端吞吐量、减小其分组重传次数以及分组时延,从而达到提高系统性能的目的.     

船舶通信网无线接入协议研究

本文提出了一种适用于船舶通信网的无线接入协议--基于优先级的时分多址协议（PTDMA）,它允许节点通过捎带预约的方式动态申请时隙,并采用基于优先级和网络负载的动态时隙分配算法分配时隙.此外,它还保证节点动态接入和退出.仿真结果表明,该协议有较好的网络性能     

基于变化率的802.11竞争窗口退避算法

在分析典型的退避算法基础上,提出一种改进的IEEE 802.11协议退避算法,引入结点碰撞频率的相对变化率和结点成功发送频率的相对变化率,以此衡量网络当前拥塞状况,根据上述2种变化率动态调整竞争窗口,降低信道接入的竞争。NS2仿真结果表明,该算法可以适应网络负载的变化,提高系统的吞吐量,降低丢包率和端到端时延。     

无线自组织网络GDSR的路由算法研究

针对无线自组织网络（Ad‐Hoc）中DSR路由算法在路由查询时产生的洪泛广播问题,介绍了网关动态源路由协议（Gatew ay Dynamic Source Routing ,GDSR）,着重阐述了该算法的新节点入网路由查询机制、节点路径查询机制、基于优先级的对数函数退避算法等。本文实现了该路由算法,并在实际环境中测试验证了该路由协议。     

车辆自组织网络中新型NP-CSMA随机多址协议研究分析

智能交通的出现使得车辆自组织网络受到越来越多的关注。车辆自组织网络的动态拓扑结构变化非常剧烈,这对网络的吞吐率、传输速率等性能提出了很高的要求。提出1种具有握手机制协议的自适应多通道双时钟NP-CSMA随机多址接入协议。该协议首先区分2种P-CSMA协议,握手机制成功解决了隐藏的终端问题,双时钟机制减少了平均空闲时间,多通道机制增加通道数量和划分用户优先级的同时提高了系统吞吐率,自适应机制能够使系统在高负载下保持稳定吞吐率。还对该协议的传输速率进行了分析,得出该协议的传输速率相对较高的结论。通过平均周期方法推导吞吐率和传输速率的计算公式,仿真结果与理论推导一致。     

一种密度预测与服务分级的MAC退避算法

为了提高重负载的中高速无线传感器网络性能,深入研究竞争型MAC协议的退避算法,基于PT TL退避算法提出一种密度预测及服务分级的MAC退避算法.该算法对网络邻近节点数目进行加权递推平滑预测,实现竞争窗口自适应节点密度的目的;引入服务分级意识,赋予服务级别高或数据积压或跳数多的节点优先发送权,满足关键数据多跳传输实时性要求.NS2仿真结果表明:本DPSC退避算法在节点高密度与高负载环境下网络性能优于其他三种算法,其平均时延比PTTL算法降低10％,吞吐量提高15％,平均能耗下降5％.     

基于专用协议栈的状态检测防火墙

提出了基于专用协议栈的状态检测防火墙技术，通过模块编程动态的修改了操作系统的网络流程，屏蔽了操作系统对协议数据包的处理，消除了系统的TCP／IP协议栈指纹效应。并对协议栈的IP碎片重组及校验和的算法进行了探讨和改进，在此基础上实现了状态监测技术。     

支持QoS的无线局域网自适应MAC协议算法

针对增强分布式接入(EDCA)机制在高负载网络中竞争窗口变化过于陡峭,导致网络性能大幅度下降这一问题,提出了一种自适应退避算法.在GDCF算法的基础上,用数据包最大退避阶段的均值来衡量当前网络拥塞状况,进而动态调整竞争窗口的重置方式,降低网络冲突,提升网络性能.所提算法额外开销较少,易于工程实现,在NS-2中仿真实验结...     

一个ERTOS中TCP层任务互斥问题的研究与改进

本文在分析了嵌入式实时操作系统WebitOS及其协议栈的TCP层发送和接收的基础上，指出了在基于静态优先级调度的实时抢占式系统中，负责TCP发送和接收的两个任务，在对TCP连接的同一个Socket进行操作时，如果这两个任务的优先级不同而发生抢占．就会使得Socket的状态出现异常．并导致TCP发送失败。为此，提出了动态改变优先级和在TCP层建立独立的发送任务两种算法，并对这两种算法进行了分析和评价。