移动AdHoc网络退避算法的改进与仿真研究

移动AdHoc网络由于没有固定控制中心,信道访问冲突十分严重,传统有线网络退避算法不适合于无线的移动.为了减少信道访问冲突,提高网络吞吐量,提出一种移动AdHoc网络的退避算法.算法根据网络状态和冲突节点发生情况,对竞争窗口大小分别采用线性、重增长线性和多重下降等方式进行动态调整,改善网络的性能.利用NS2仿真工具对网络退避算法进行了仿真,结果表明,网络退避算法减少网络信道访问冲突发生概率,提高了网络的吞吐量,网络系统性能更好.     

IEEE 802.11无线局域网二进制指数退避算法改进与分析

IEEE 802.11标准引入二进制指数退避算法BEB,以降低节点发送数据包碰撞的概率。两步指数退避算法TBEB避免了BEB算法中竞争窗口长度出现振荡这一现象,可以提高吞吐率。导出了TBEB算法和BEB算法中节点的平均竞争窗口长度和平均退避次数的解析表达式,并采用仿真进行验证;以退避时间最小为目标,给出了求解竞争窗口长度最优复位值的优化模型。研究结果可用于基于IEEE 802.11无线局域网的BEB算法的性能评价。     

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。     

适用于S-MAC协议的自适应随机退避机制研究

S-MAC协议通过周期性睡眠侦听机制来减少无线传感器网络中节点能量的消耗,但是其在随机退避过程中使用固定竞争窗口,使其在节点碰撞的避免、节点间公平性以及吞吐率上有所欠缺。针对S-MAC的以上不足,基于二进制指数退避算法(BEB)提出自适应指数随机退避算法(AD-BEB)。AD-BEB算法引入了信道竞争能力参数和网络拥挤参数,根据这两个参数对竞争窗口进行调整,并且窗口的调整经过两个阶段来完成。仿真结果表明,AD-BEB算法能够有效地减少节点的碰撞次数,增加网络的吞吐率和节点的公平性。     

基于GDCF的竞争窗口快速增加退避算法

竞争窗口（Contention Window,CW）的调整策略在很大程度上决定了退避算法的性能。针对节点碰撞时CW固定调节方式存在的不足,将节点的连续碰撞次数作为衡量信道竞争激烈程度的标志并将其引入到CW的调整策略中,在GDCF基础上提出一种具有自适应特点的CW快速增加退避算法（Fast Increasing GDCF,FI-GDCF）,节点碰撞时按照其连续碰撞次数的指数律调整CW大小。理论分析和仿真结果表明,与BEB和GDCF算法相比,FI-GDCF算法在两种接入模式尤其是基本接入模式下,其碰撞概率、归一化网络吞吐量以及分组平均接入时延等性能均可获得不同程度的提升。     

IEEE802.11 DCF退避机制公平性分析与改进

详细分析了DCF使用的二进制指数退避算法的原理,通过研究竞争周期内冲突概率增加和造成竞争不公平性的原因,优化了DCF方式下的退避机制,经OPNET仿真验证,系统的吞吐量得到提高,延迟减小。     

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。     

无线媒体接入控制退避算法研究

介绍了几种用于分布式无线媒体接入的典型退避算法,对几种算法的吞吐率、时延、公平性、稳定性等性能进行了比较和讨论,分别指出了它们的优点和不足,并说明了造成这些差异的内在原因。基于快速冲突解决算法和二阶竞争解决算法的基本思想,提出了一种高稳定性的二阶竞争快速冲突解决算法DSC-FCR。     

多速率最优竞争窗口的WLAN退避算法

在对原有的IEEE 802.11 DCF多速率退避算法研究的基础上,提出了基于多速率的最优竞争窗口退避算法（Multi-rate Optimized Contention Window algorithm,MOCW）。该算法的核心思想是在多速率时间公平性的基础上,利用理论上的最优窗口值作为节点的初始窗口值,以此来减小多节点同时发送数据时的碰撞概率。仿真实验表明,该算法在饱和状态下,无论在时间公平性还是系统吞吐量的性能上都有所提高。     

退避算法多负载状况下的退避窗口最优设定

为了实现无线传感器网络节点在不同忙碌状态(忙碌状态:节点一段时间内的忙碌状态时间与对应时间段的比值)的区域中均达到网络吞吐量的最优,对退避算法中退避窗口大小取值做了一定工作。基于节点忙碌状态的讨论,依据节点的吞吐量模型,通过分析不同网络负载区域影响节点吞吐量的因素,为使网络中节点的吞吐量更接近理论最大值,给出了基于不同忙碌状态的退避窗口设定算法MNLBA(multi-node-loading back-off algorithm,多节点负载条件下退避机制)。在最后的仿真结果中可以看出,与不考虑区域网络负载不同的SBA协议相比,MNLBA算法针对不同的区域状态设定退避窗口值,约能提升网络吞吐量5%~10%,起到了均衡负载、提升网络性能的作用。     

时隙ALOHA二进制指数回退算法

时隙ALOHA由于简单而被广泛应用于无线通信中,但时隙ALOHA本质上是不稳定的,各种控制算法被应用以保证系统的稳定吞吐量。在建立二进制指数回退(BEB)算法的马尔可夫模型基础上,分析了系统的稳定性调节过程。数值计算和仿真测试表明二进制指数回退算法能够保证系统的稳定性,且当节点数在一定范围内时能获得时隙ALOHA的理论极限吞吐量。比较了二进制指数回退算法与伪贝叶斯算法在平均吞吐量的性能差异,结果表明,BEB算法受窗口值的影响,当用户数较大(大于128)或较小(小于32)时,吞吐量均较伪贝叶斯算法低。     

ADD:一种无线局域网MAC层竞争窗口退避算法

在无线局域网(WLANs)中,介质访问控制(MAC)协议的设计是一个核心的问题。MAC协议应该满足较高的吞吐量和较好的公平性等要求。根据802.11分布式协同函数(DCF),提出了一种新的高效的竞争窗口(CW)处理机制,称作自适应倍乘增加倍乘减小算法(ADD)。该算法的基本思想如下:每个站点在成功地连续发送n个数据包后,其MAC层的竞争窗口减小为原值的一半,而且n的值根据接入节点(AP)的瞬时流量自适应地调节。大量仿真实验表明:该算法可以通过有效地降低站点之间的冲突概率,来增加系统整体的吞吐量,同时增加不同站点之间的公平性。     

WMSN中一种基于优先级的慢启动退避算法

二进制指数退避(BEB)协议会导致拥塞状态下信道利用率与公平性等问题,且不适用于多媒体传输。同时BEB改进算法缺少对无线信道动态活动情况的控制。针对上述情况,提出一种基于优先级的慢启动退避算法。该算法着眼于动态流量控制的多媒体数据传输,解决BEB及其改进算法中出现的优先级串扰问题,提供良好的流量自适应性。仿真结果表明,与BEB退避算法相比,该算法碰撞比率与饱和延迟分别降低25%、10%,且保留与BEB相近的饱和吞吐量。     

一种基于802.11e动态自适应调整竞争窗口的算法*

为了进一步改善高负载状况下服务质量的性能,在原有的IEEE 802.11e 增强型分布式协调功能的基础上,本文提出了一种基于竞争窗口动态自适应调整的算法。该算法首先采用时隙利用率因子估计网络当前负载状况,然后在不同优先级下根据时隙利用率动态调整竞争窗口,降低了信道接入的竞争,提高了网络的性能。仿真实验表明,该算法在保证实时业务要求的同时,能够有效降低时延,显著提高无线局域网的吞吐量。     

IEEE802.11MAC协议研究与优化

着眼于IEEE802.11MAC协议的改进与优化。根据马尔可夫理论分析了MAC层性能,首次提出利用平均冲突次数来代替以往算法中对竞争终端个数的精确测量,在此基础上将冲突权值引入DCF(distributed coordination function)机制中,从而提出了基于冲突权值的动态优化方案（dynamic optimization algorithm based on the conflict weights,DOBCW）。经仿真对比测试,改进方案DOBCW在系统吞吐量和系统时延方面很具优势,最高可     

LTE系统下行基于调度度量值的资源分配方案

在多业务的正交频分多址(OFDMA)蜂窝系统中,为改善小区整体的吞吐量并提高多用户之间传输数据的公平性,提出一种基于最优调度优先级进行资源块分配的长期演进项目(LTE)下行分配方案。打破传统资源分配过程中顺序分配资源的束缚,将用户与资源块(RB)配对,优先把服务质量最好的RB资源分配给相应的用户,尽量保证用户在各自有利的信道上传输数据。仿真结果表明,该方案在不增大丢包率的前提下,有效提高了系统的吞吐量和公平性指数,对LTE下行链路是一个很好的选择。     

多功能车辆总线周期扫描表优化设计

针对参与通信的各周期信息特点设计优化的多功能车辆总线周期扫描表对提高列车通信网络的实时性能具有重要作用;标准推荐的周期轮询算法存在周期信息分布不均匀,带宽利用率相差较大的问题,在对周期扫描表的优化设计方法进行深入研究后,提出基于模拟退火算法的优化方案。建立了周期信息通信模型,详细阐述了通信抖动的概念并对其进行了定义。给出了优化目标函数并采用模拟退火算法进行求解,对算法的几个关键步骤进行了设计,并采用改进策略提高了模拟退火算法效率。通过实例仿真证明该算法实现了周期信息在整个宏周期范围内的均匀分布,优化了周期扫描表的构造。