一种适于AD-HOC网的改进型TDMA协议

本文针对AD-HOC网络对多址接入协议的吞吐量大、时延小等要求,提出了固定分配机制和自适应竞争机制相结合的改进型TDMA协议.介绍了该协议的时隙竞争、使用策略,最后用仿真图形证明了该协议的吞吐量及时延性能优于固定分配TDMA协议和PRMA协议.     

基于参数解析的Ad Hoc网络时隙同步方法

为了在采用时分多址接入(TDMA)的Ad Hoc多跳网络中实现时隙同步，提出了一种基于网络内部参数解析的时隙同步方案.该方案可概括为全网时间同步和保护带设定两个方面.通过给出的网络初始时间同步、网络时间同步跟踪和时间主备份节点的动态选取方法来实现全网的时间同步.基于物理层的参数解析，分析了传播时延和信号收发处理时延对于时隙同步和保护带长度设置的影响，给出了设置保护带长度的推导公式.仿真结果表明，该方案具有比较小的时间同步偏差，能够快速的实现整个网络的时隙同步，可应用于基于TDMA的Ad Hoc网络.     

基于优先级的按需动态TDMA协议仿真

本文提出了一种具有优先级特性的按需动态多址接入TDMA协议,卫星通过接收到的申请时隙,获取各地面站信息,并根据各个站点的优先级和需求来为其动态分配时隙.通过与固定TDMA网络在端到端延迟、系统吞吐量等重要参数的对比,结果表明此TDMA协议能够满足卫星战术通信网对紧急数据的快速发送的要求.     

一种新的无线中继网络随机接入协议

针对无线中继网络多址接入的碰撞问题,提出了一种由固定中继节点支持的多址随机接入协议.中继网络中的节点采用非坚持监听方式随机接入,保证一定比率的通过量,中继节点存储剩余碰撞的分组数据包.在若干个连续时隙内,根据信道衰落系数的非相关性,中继节点将建立恢复原始数据的线性方程组,求解并恢复原始数据包.仿真结果表明,与同类算法相比,采用了非坚持监听方式,系统的吞吐量有较明显的提高;该方法不需要增加重传机制,节省了系统频谱资源;由于有中继存在,采用了不同路径传输,使信道参数不相关;接收端不需要增加天线等硬件设备,以便获得较高的分集增益.     

多跳合作网络中再生协议的性能分析与比较

根据多跳合作网络结构的不同,研究了单节点中继时的5种合作发送协议.在瑞利衰落下分析和比较了这些协议再生中继时的系统容量和分集度,并讨论了中继节点动态移动的影响.理论和仿真分析表明合作系统在一定条件下可实现2阶全分集(合作节点的个数),这些条件包括网络结构、发送协议、中继节点位置和中继信息的处理方式等,但其再生中继的容量受制于第一跳链路的质量,并且需要2倍于单跳传输的时隙资源.     

多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输调度算法

针对当前支持MIMO的多址协议仅支持点对点传输,提出多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输时分多址接入协议,其核心算法是保证每个节点无冲突传输广播业务且保证最小帧长的时隙调度算法,充分利用了MIMO系统并行数据流传输的特性,该特性可使发生传输冲突的节点集从两跳范围内的邻节点减小到一跳范围内的邻节点,从而提高网络容量．结果表明该协议可极大地提高网络容量和减小平均分组时延．     

一种ad hoc网络时分多址接入策略

为了提高ad hoc网络的吞吐量,提出了一种利用多用户分集的时分多址接入(TDMA)策略.在系统分析的基础上给出了一种分布式协议实现.为了根据即时的信道特性来决定接入信道的链路,将时隙分成控制和数据两个阶段.在控制阶段,通过控制包的交互实现发送节点对链路信息的获取以及解决竞争邻域内链路接入冲突;在数据阶段,由接入成功的链路发送数据包.仿真结果表明,该策略可以有效地利用多用户分集,比原有的随机接入策略有很大的性能提升,提高了网络的吞吐量.     

一种基于OFDMA技术的MAC协议

提出了适用于OFDMA技术的MAC层接入协议——中心控制式微时隙分组预留多址协议(CMPRMA)。该协议把系统提供的无线资源从时域和频域划分为微时频块作为信息传输的基本单元,以基站为中心对系统用于用户接入和数据传输的无线资源进行动态控制。该协议不仅继承了用于TDMA系统的MPRAM协议很好支持实时业务的特点,而且能够为数据业务提供资源预留机制,支持多用户多业务的有效传输。     

第三代短波网络的一种重负荷多址接入算法

第三代短波(高频)网络链路自动建立(3G-ALE)的CSMA接入算法,在系统用户数和业务量增大时呼叫冲突将增大,接入效率随之降低。本文在3G-ALE协议基础上,提出了一种适用于集中控制式的多址算法,它可以根据用户的不同状态灵活的分配呼叫时隙,并且兼容3G-ALE基本CSMA接入算法,在网络处于重负荷时具有较高的接入效率。     

基于携能通信的大规模无线协作网络中断性能分析

将能量采集技术与大规模无线协作通信网络相结合,分析了在信息与能量同传环境下,大规模无线协作通信网络的中断性能.提出了一种中继协作传输协议,将位于源节点的中继区域内,并且能够成功解码源节点信号的中继节点定义为潜在中继,潜在中继用于协助从源节点到目的节点的信息传输;通过随机几何的数学工具,进一步分析了接收端使用选择合并接收方式下的中断性能,并对比了协作链路、中继链路以及直接链路三者的中断概率;最后对理论分析结果进行了仿真验证.验证的结果表明,最优中继策略下的中断性能最优.     

面向城市VANETs的多跳警告广播协议

为改善道路交叉口处信息向所有方向分发的可靠性以及降低信息分发时延,提出面向城市车载网络多种交通密度、基于位置的多跳警告广播协议MBW.本协议把无线信号一次发射覆盖的道路分为东、南、西、北4个方向.道路交叉路口的中继节点满足两个条件:首先,一个节点至少有两个邻居节点,该节点及邻居的行驶方向都不同,并且与邻居节点之间的距离都大于路宽;其次,ID号在交叉口的节点中最小,交叉路口处中继节点优先广播信息不等待.道路上的中继节点根据WT公式确定,WT值为零时转发信息,并定义此节点为中继节点,本协议支持信息在路上双向传输.MBW协议的中继节点选择策略能够减少中继节点个数和信息分发冗余.仿真结果表明MBW协议和现存的VANETs广播协议相比具有较好的高覆盖率、低延迟、低转发节点率和较低的网络开销.     

集中式多跳调度系统性能建模与协议参数优化

现有集中式多跳网络研究对其性能的建模分析较少考虑协议参数的影响,使实际场景中的协议设计缺乏理论依据.针对这一问题,充分考虑网络参数、业务参数、协议参数的影响,建立了集中式多跳网络调度时延模型和有效吞吐量模型.该模型和数值仿真结果揭示了网络节点个数、网络总带宽、业务流数目、平均跳数、控制时隙比例、最大可预约时隙个数等参数对系统性能的影响.最后给出了特定网络场景和业务需求条件下的控制时隙比例和最大可预约时隙个数等协议参数的优化策略.     

基于时分多址网络中的双信道预约MAC协议

为了解决多跳移动网络中的隐藏终端和暴露终端问题,提高并行数据分组发送机会,本文基于时分多址（TDMA）提出了双信道预约（DCR）媒质接入控制协议（MAC）．它通过合理调节预约信道（RCH）和业务信道（TCH）的数据速率、保证RCH的预约时隙与TCH的数据分组传输时隙的长度相等,实现了竞争预约接入与数据分组传输并行进行、互不干扰的目的．同时,还使RCH和TCH上的分组发送达到最佳业务平衡,避免了信道资源浪费．另外,所提出的预约时隙和竞争微时隙双重预约机制也极大地提高了信道的接入和利用效率．仿真结果表明,在总数据速率相同条件下,DCR协议的网络多址性能都明显优于IEEE802．11分布式协调功能（DCF）协议．     

临近空间通信网RA/DAMA协议时延性能分析

近年来,临近空间通信网络开始成为新的研究热点,但对临近空间通信网多址接入协议的研究较少,且已发表的论文仅关注固定终端。为解决移动终端对临近空间物理链路资源有效共享的问题,提出一种随机预约/按需分配多址接入协议（RA/DAMA）,运用排队理论对其平均时延公式进行了推导,并利用OPNET软件进行了仿真分析。仿真结果表明,随着网络负载的增加,网络的平均时延越来越大;相同的网络负载情况下,时帧周期越长,网络的平均时延越大,且时延性能越不稳定。     

量子移动通信最优纠缠中继与量子搭桥方案研究

根据量子力学原理,量子通信具有经典通信无可比拟的安全保密性,因而成为当前通信领域新的研究热点。量子移动通信是未来量子通信系统的重要组成部分,纠缠中继是量子移动通信的关键技术之一。然而,由于在无线信道上存在各种干扰和噪声,使得量子纠缠态远程传送的实现面临很大困难。为此,本文提出了基于量子态隐形传送的移动纠缠中继和量子搭桥方案,建立了网络的分层结构模型,研究了相关的路由协议(QMRP协议)。分析结果表明,即使在移动终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,该方案仍然可以完成量子态的无线传输,而且其传输时延与链路的距离和基站数目无关,因此,从数据传输时延的观点来看,本方案是最优的。     

应用于无线传感器网络的自适应TDMA协议

提出了一种应用于无线传感器网络的自适应、低功耗的时分多址接入协议AT-MAC.该协议根据应用和拓扑的变化来自适应地伸缩时帧长度,提高了信道的利用率;采用二叉树结构来方便地管理时隙分配信息;基于两跳邻域信息为节点分配时隙,减少了申请冲突.时帧长度的可变和对邻域信息的获知使得AT-MAC具有良好的扩展性和适应能力.AT-MAC还采用节能模式来减少节点的能量消耗.仿真结果表明,AT-MAC可以有效地提高信道的利用率,缩短传输时延,并减少能量的消耗.     

NOMA系统的被动中继选择策略

非正交多址接入技术能够实现更高的频谱利用率、更大的吞吐量和更低的传输延迟,因此被认为是5G网络中多址接入的重要技术之一.为提高非正交协作系统的中断性能,针对非正交多址接入系统的下行链路场景,设计了基于解码转发协议的分布式被动中继选择方案,推导了系统中两用户各自中断概率的闭式结果和高信噪比下的近似结果,最后通过仿真分析得...     

一种用于无线ATM网络的动态时隙分配协议

提出了一种新的适用于基于TDMA的无线ATM网络MAC协议,即改进型动态时隙分配多址协议。通过在预留阶段直接使用预先存储的正交码,避免了MAC协议对硬件的依赖。RR时隙的使用减少了因重新预留所引起的碰撞。仿真结果表明此协议适用于高速无线ATM网络,并具有良好的性能。     

下一代WLAN中一种空间聚集群组的OFDMA接入协议

为了提升下一代无线局域网(wireless local area network,WLAN)高密集场景下的区域吞吐量,正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)作为关键技术之一已被下一代WLAN通信标准采纳。然而,现有研究所提出的OFDMA多址接入技术均存在传输干扰扩散问题,即多个并行接入的节点位于位置分散的区域,从而对周边的传输干扰面积加大。提出一种空间聚集群组的OFDMA多址接入协议,空间位置接近的节点构成空间聚集群组,该协议使得空间聚集群组内的节点采用OFDMA的方式并行接入和传输,从而降低多个节点同时传输时的干扰范围,进而提升区域吞吐量。此外,根据网络仿真软件得出的结果,进行理论推导,理论分析与仿真结果相吻合。仿真结果表明,当小区节点数为100时,所提出协议的区域吞吐量比已有OFDMA协议和分布式协调功能协议分别提升15.98%和31.26%。为设计下一代WLAN媒体接入控制协议提供参考。     

物联网中LEACH算法的研究与改进

针对物联网节点异构的特点,从时效性要求不同的角度出发,提出一种改进的LEACH路由分簇算法。在传送数据之前,要求节点发送代表数据缓急的脉冲,根据脉冲长度及频率得到节点时效性要求参数,结合参数的大小和传输的数据量,动态分配每轮数据传输的时隙,使得高时效性要求节点分配较长时隙,在相对较短的轮次内完成数据传输。仿真结果表明,高时效性节点优先得到资源,传送时延较小,特别在节点数目众多的条件下,节点的平均传送时延得到降低。