WiMAX网络MAC层接入算法研究*

介绍了WiMAX网络的PMP模式和Mesh模式,并比较了两种无线信道共享模式的性能。同时也对Mesh网络的集中式和分布式这两种带宽调度控制算法进行了广泛深入的研究,提出了新的协调分布式算法（CDMSA）,通过使用该算法来解决协调分布式Mesh网络的信道时隙接入问题。     

无线Mesh网在城市轨道交通车地通信系统中的研究

无线Mesh网因组网灵活、支持范围大和移动性强等特点,使其在城市轨道交通(城轨)中具有很好的应用前景。尝试将无线Mesh网技术应用于城轨车地通信系统中,针对车地通信存在的越区切换问题,提出了一种基于车载MMS(mobile Mesh station)位置触发的越区切换方案,利用OPNET对组网方案和切换方案进行了仿真。仿真结果表明,无线Mesh组网方案性能优于传统WLAN组网方案性能,切换方案能有效降低时延并避免了假切换和乒乓切换的发生。     

An access authentication protocol for trusted handoff in wireless mesh networks

WMNs (Wireless Mesh Networks) are a new wireless broadband network structure based completely on IP technologies and have rapidly become a broadband access measure to offer high capacity, high speed and wide coverage. Trusted handoff in WMNs requires that mobile nodes complete access authentication not only with a short delay, but also with the security protection for the mobile nodes as well as the handoff network. In this paper, we propose a trusted handoff protocol based on several technologies, such as hierarchical network model, ECC (Elliptic Curve Cryptography), trust evaluation and gray relevance analysis. In the protocol, the mobile platform's configuration must be measured before access to the handoff network can proceed and only those platforms whose configuration meets the security requirements can be allowed to access the network. We also verify the security properties through formal analysis based on an enhanced Strand model and evaluate the performance of the proposed protocol through simulation to show that our protocol is more advantageous than the EMSA (Efficient Mesh Security Association) authentication scheme in terms of success rate and average delay.     

Wimax Mesh模式安全机制研究

IEEE802.16标准（WiMAX）作为一种先进的无线空中接口技术,同样面临着不可规避的无线网络安全问题。在其定义的两种网络模式——PMP模式和MESH模式,特别是在其没有完全定义的MESH网络结构中存在着安全问题。这篇文章将针对该标准定义除PMP模式外的另一种网络结构MESH模式下的安全机制进行分析和研究。通过对MESH模式下的安全分析,本文对原有的安全机制进行了改进。     

无线Mesh技术在煤矿井下应急通信系统中的应用

介绍了无线Mesh技术的特点,提出了一种基于Mesh技术的煤矿井下应急通信系统的组网方案及主要设备,分析了该系统优化的关键技术。该系统具有较强的扩展性和自适应性,利用Mesh路由器对系统网络进行分段及多频处理,提高了传输带宽和信息吞吐量。     

一种新型无线Mesh网络多信道MAC协议

在基于IEEE 802.11s无线Mesh网络中,Mesh网络接入点（MAP）和门户（MPP）在网络负载较重时会出现严重的流量瓶颈。为了保证MAP流量的优先传输,提出了基于节点优先级的新型多信道MAC协议（NPBM-MAC）;为了减少在小规模组网时各BSS间频率干扰,设计了基于地理位置信息和网络负载的频率分配方案（LLBFA）。仿真结果表明,NPBM-MAC协议和LLBFA频率分配方案能够有效解决重负载网络下的MAP/MPP瓶颈问题,最大限度地满足音视频等大业务流的QoS需求。     

邻居认证的Mesh网络安全多路径路由协议

Mesh网络节点的移动性和数据传输的多跳性,使得路由协议的质量以及安全性成为衡量Mesh网络性能的关键因素,迫切需要一种能适应网络拓扑变化,高效、安全的路由协议。而目前针对Mesh网络的路由协议很少考虑到协议本身的安全性问题。提出了一种基于认证的节点分离安全多路径路由协议,在多路径的建立过程中加入了安全机制。分析表明,该路由算法在提供负载平衡、提高整体吞吐量、增加容错性的基础上能够很好地保证路由协议的安全性,而且多路径之间节点分离能够降低链路断开的概率,为数据传输提供更高的可靠性。     

WiMAXMesh网络路由与调度算法研究

WiMAX Mesh网络引入多跳的方式实现远距离通信,取得覆盖范围和吞吐量的性能优化.在集中式Mesh网络中,路由与调度算法对网络性能有重要影响.针对Mesh模式提出一个新的方案,在基于冲突感知与负载平衡路由的基础上,利用多信道单收发机模式,采用联合调度和信道分配算法提高系统性能.仿真结果表明,该算法在调度长度和归一化...     

WiMAX Mesh网络混合调度下的QoS保障

在WiMAX Mesh网络中,资源分配可由集中式和分布式2种调度机制完成,但多数QoS研究只针对一种调度机制。针对上述情况,提出结合2种调度机制的QoS保障机制CDCSQ,针对不同的服务采用不同的调度机制以改进QoS,其中,集中式调度用于保证实时服务,分布式调度确保Mesh内部节点的直接通信。模拟结果表明,该机制比IEEE 802.16标准中的服务延迟小。     

802.16 Mesh模式下提供QoS保障的调度算法

无线Mesh网络是一种多跳分布式自组织网络。提出了一种IEEE 802.16 Mesh模式下的分布式QoS保障调度算法。该算法充分利用方向性天线带来的空分复用增益,并采用DiffServ机制保证QoS需求。仿真结果表明,所提算法不仅提高吞吐量,而且能够为不同类型的服务提供QoS保障。     

基于簇首轮替的高密度无线网状传感器网络中能耗均衡休眠调度方案

将无线传感器网络和无线网状网络相结合构建了无线网状传感器网络拓扑结构,将部分传感器设为休眠状态可以降低高密度无线网状传感器网络中的能量消耗,并且均衡网络能耗可以解决能量空洞问题。提出了一种基于簇首轮替的无线网状传感器网络能耗均衡的休眠调度方案。通过建立簇首轮替的能耗模型,得到在不同传感器轮流担当簇首的条件下网络能耗均衡时传感器的休眠概率。分析和仿真结果表明,相比较随机调度方案,该方案保证了网络覆盖范围,延长了网络生存时间,均衡了网络的能耗。     

基于RSVP-TE的网状IPO全光网络的快速故障恢复算法

网状全光IPO(IP over Optical)网的故障恢复是一个研究的热点，主要研究点都是基于保护通路的计算算法和波长分配算法等，但是缺乏一种快速的恢复建立的机制．本文提出了一种采用基于扩展了的RSVP-TE协议的快速的故障恢复机制，在大大节约网络带宽的同时又能获得很好的保护性能．文中还给出了算法的延时的评估公式和仿真计算的结果．     

无线Mesh网络中基于奖励机制的均衡传输方案

针对无线Mesh网络存在自私节点而造成的双向流量的均衡问题,提出了一种基于奖励机制的均衡传输方案。首先,推导出了每个传输访问点(TAP)的双向目标吞吐量。然后,提出一种奖励机制,通过信用币和代币支付策略来鼓励闲置TAP转发数据,同时使网关尽可能均衡地向TAP传输下行数据。在一个具有3个TAP的无线Mesh网络上仿真结果表明,该方法能够在存在自私节点情况下确保双向流量的均衡。     

一种新型煤矿井下无线通信系统研究

针对应急救援常用的救灾通信电话存在通信链路建立时间长、通话质量差、不能实时在线等问题,提出了一种基于Mesh多跳和跳频扩谱技术的煤矿井下无线通信系统的设计方案。采用骨干路由节点和中继路由节点相互配合构建Mesh多跳的基础结构,同时采用多射频多通道技术来提高多跳子系统的容量、多跳次数及覆盖范围;针对跳频扩谱通信链路中需要解决多频天线技术和异频无线路由技术的问题,采用改进型最小费用路由算法来确保在灾变后煤矿井下不确定性因素增强的情况下,无线传输选择最优路由链路。测试结果表明,该系统能够实时准确地将井下信息传送到地面救援指挥中心,且能够实现地面救援指挥中心与井下救护队员的直接对话和通信指挥,提升了应急救援能力。     

一种防失效的WMN门限认证方案

典型的无线网状网门限认证方案存在客户端执行多次公钥加密使效率较低,不能实现客户端与接入点的双向认证。针对该问题,提出一个防失效的门限认证方案,采用改进的ECDSA签名、门限签名方法进行认证。结果证明,该方案客户端操作次数较少,能实现客户端、接入点与服务器之间的双向认证,有效防止服务器失效。     

6LoWPAN在物联网中的应用仿真

提出了一种基于6LoWPAN的物联网总体方案,同时对协议中的Mesh字段进行了改进,然后在网络模拟环境下对本协议平均传输成功率、平均延迟时间的性能进行了比较分析,并在仿真环境中进行了实验验证工作。实验数据表明,改进后的协议具有更好的性能。     

无线Mesh网中的多级队列动态调度机制

对因特网服务提供商而言,使用无线Mesh网络来提供因特网链接是一个日益普遍的选择。但是,因距离网关的跳数不同,等权限的不同用户间不能获取公平的网络资源。针对该情况,提出了多级队列动态调度机制（DSNQ）。该机制实现简单,将网络节点内部源点不同的数据流分列,引入动态调度机制,使节点内数据流公平共享信道资源。通过仿真验证了该机制的有效性,表明该机制实现了不同节点尤其是远端节点接入信道的公平性,改善网络整体性能。     

基于Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计研究

针对矿井应急通信系统存在的呼吸器影响语音清晰度、缺少视频信息、缺少环境参数监测和传输功能等问题,提出了一种基于无线Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计方案,简要介绍了无线Mesh的基本原理及结构,给出了矿井应急救灾通信系统的组网方式、整体架构和主要设备的设计方案,详细阐述了网络服务质量的保证、无线Mesh网络的动态路由选择、业务准入与控制和音视频流无缝移动传输等关键技术难题及解决办法。实际应用表明,该系统能同时实现井上指挥中心、井下指挥中心和井下救护人员之间的语音和视频通信功能,并能在井上和井下指挥中心实时显示救灾现场的环境参数。     

基于邻居集合的WiMAX网络带宽资源调度算法

在轮询带宽调度和随机带宽调度两种经典算法的基础上,提出了一种基于邻居集合的带宽资源调度算法来分析和优化WiMAX(world interoperability for microwave access)网络的带宽分配和调度过程.该算法通过使用邻居集合和优先列表,对网络中的用户站,尤其是对使用Mesh模式连接的用户站之间的带宽调度进行了优化,使无线网络的带宽资源能够在网络局部得到优化调度,以达到优化整个无线网络的带宽调度效率.NS2模拟结果表明,该算法具有更低的延迟和更高的吞吐量,能够更好地利用网络资源.     

无线Mesh网的物理层网络编码方案

无线网状网是传统组网方式的变革,网中的节点之间相互通信,构成多点到多点的网状结构,是一个大型的无线中继网络,对无线中继网络物理层的研究集中于网络编码,以及结合逼近香农极限的良好性能的低密度奇偶校验码,提出了基于物理层的结合网络编码和信道编码的方案,该方案不仅利用了双向中继的提升吞吐率的特性,而且设计了并行迭代算法来降低译码的复杂度。