ARQ通信系统的性能优化与帧长度的动态选择

本文考虑了正向信道不可检错和反向信道差错，并用齐次马尔可夫链精确完整地分析了ＡＲＱ通信系统的工作过程，从而将系统的表现传输效率和有效传输效率严格地区分开来。所推导出的性能公式能够在Ｍｏｄｅｍ远程通信这样的宽误码率环境下通用。本文研究了帧长与有效传输效率的关系。结果表明根据信道质量动态地选择帧长能够显著提高ＡＲＱ协议性能。     

无线传感器网络基于通信距离的协作ARQ策略

提出了一种适用于无线传感器网络的基于通信距离的多中继协作ARQ策略,从而为无线数据传输提供了可靠性,同时获得了较高的吞吐率和能量效率.首先根据ARQ机制和在链路层将数据包分割为若干个数据帧的规律,建立一种马尔科夫链模型;在此基础上,分析饱和吞吐率、数据包丢弃概率、平均时延和能效的性能随通信距离的变化规律;最后提出了基于通信距离的协作ARQ策略.针对线性无线传感器网络,分析比较了所提协作ARQ与传统ARQ的通信性能.数学分析结果表明,所提协作ARQ能获得比传统ARQ更优的饱和吞吐率、可靠性和能效.     

基于OPNET的ARQ协议教学实验设计

介绍利用OPNET仿真软件设计一个自动重传请求(ARQ)协议性能分析实验的方法,给出协议具体的建模过程。将这种实验与理论数据进行分析和对比,说明传播时间和滑动窗口大小对信道利用率的影响,最后指出通过仿真编程和实验数据分析,有助于学生更好地理解ARQ协议,提高教学效果。     

一种基于选择式ARQ协议的自适应反馈方案

自动重传请求(ARQ)协议对于保证通信网络的可靠传输起着关键性作用.无差错反馈环境下基于ARQ协议的网络传输性能已经得到广泛研究,但是实际环境中反馈信道不可避免的存在一定程度的干扰,尤其是无线通信环境.本文提出了一种在反馈信道不可靠状态下的自适应反馈方案,通过记录接收数据包个数自适应调整反馈周期、根据接收状态封装不同格式的应答包、简单预测反馈信道质量状况后采用发送应答包不同次数的方法,有效地保证了反馈信息的可靠性,避免了不必要的重传.对协议性能的理论分析和仿真结果表明,在一定的传输条件下自适应反馈方案能够获得较高的系统吞吐量.     

一种基于IEEE 802.16的ARQ反馈类型选择算法

IEEE 802.16中规定的ARQ机制能够很好地解决无线链路上的数据传输问题,但是对于规定的几种ARQ反馈方式,协议并没有定义一个合适的选择算法。算法的关键是根据无线链路的实时情况选择一种最合适的ARQ反馈类型来发送反馈消息,从而提高资源利用率。针对IEEE 802.16的特点,提出一种新的反馈类型选择算法,以满足实时选择反馈类型的需求。仿真结果表明,该算法能够显著提高资源利用率。     

无线网络中自适应调制编码联合ARQ的性能分析

自适应调制编码(AMC)利用无线信道衰落的特点,灵活调整发射速率,能有效提高带宽资源的利用率.自动要求重传(ARQ)利用错误重传来提高传输的可靠性.对自适应调制编码联合自动要求重传这一典型跨层设计问题进行了性能分析,分析了队头分组的发送过程,数学推导了队头分组的传输时间及其概率分布和平均传输时间.最后,研究了平均信噪比和多普勒频率对传输时间的影响.     

一种基于网络编码的两用户自适应AF协同ARQ方案

提出了一种基于网络编码的两用户自适应放大前传AF协同ARQ(Automatic Repeat reQuest)方案。该方案选择当前信道条件较好的用户采用网络编码方式进行数据重传,能够在一定概率下节省一个重传时隙,并且能够通过协同选择分集的方式对抗衰落以降低误帧率,从而实现数据吞吐率的提升。仿真结果证明,该方案与非协同ARQ及普通AF协同ARQ相比均能够较大地提高各用户的传输吞吐率。     

基于M/G/1/K排队理论的IEEE 802.15.4网络吞吐量分析

针对IEEE 802.15.4时隙载波侦听多址接入与碰撞避免（CSMA/CA）算法,利用二维Markov链分析方法提出了一个网络分析模型。该模型特别考虑了IEEE 802.15.4协议的休眠模式以及退避窗口先于退避阶数(NB)达到最大值的情况。在此基础上,结合M/G/1/K排队理论推导得到了吞吐量的表达式,进而分析了网络在非饱和状态下数据包到达率对吞吐量的影响,利用模拟平台NS2进行了仿真。实验结果显示理论分析结果与仿真结果可以较好地拟合,并能准确描述网络吞吐量的变化,验证了分析模型的有效性。     

基于排队论和时间需求分析法的实时系统时间行为分析

针对目前广泛使用的固态优先级RMS调度策略,利用时间需求分析算法对系统中所有周期任务进行可调度性分析测试,保证其在临界点仍可以满足时限。利用排队论中的M/M/1/K排队系统,根据非周期事件接收缓冲和可延期服务器定量分析非周期事件的平均响应时间和系统异步事件丢失率,使之符合系统要求。     

基于PME重尾分布服务时间的M/G/1模型排队性能研究

通信网络的业务源普遍存在着白相似性（或称为长相关性）,传统的假定业务到达间隔服从负指数分布的Poisson模型或其改进形式已不再适用．但在利用M／G／1模型对白相似业务源进行排队分析时,由于重尾分布服务时间的LST变换无闭合形式,进行排队性能分析非常困难．该文通过引入一类混合指数分布证明此类分布服从Pareto重尾分布,并得到相应的LST变换闭合形式及服务时间渐进级数,同时将形状参数y=3／2时的服务时间及其LST变换推广到更一般的情形,从而较为有效地解决了重尾分布的信源排队等待时间分析问题．     

基于容量有限具有ARQ与优先站的逻辑环网随机模型分析

在众多多站循环服务系统中,文章讨论容量有限、具有ARQ与优先站的逻辑环随机模型,探讨在稳定状态下的有关特征参量:报文最佳长度、工作周期、各站服务概率和状态概率、平均队长与报文分组平均响应时间等参量。     

弹性分组环中的队列长度分析

弹性分组环是城域网发展的重要方向。为了实现基于优先级区分的业务服务质量,弹性分组环采用基于优先级区分的队列以及转发机制。利用M/G/1/K排队模型分析弹性分组环中各类业务缓存中的分组队列长度。与M/G/1排队模型相比,该模型可以获得更准确的结果,实用价值较高。     

基于802.11的多信道MAC协议性能分析

为了改善无线网络中信道带宽的利用率,提高网络的吞吐量性能,已有研究提出了采用多信道MAC协议的方法,将单个信道分割成控制子信道和数据子信道进行联合使用.针对基于802.11DCF的该类型MAC协议,采用离散Markov链对DCF的退避机制进行建模分析,研究了多信道下两种MAC机制的饱和吞吐量性能与信道带宽分配比例的关系,分析了网络节点数、数据分组大小和DCF竞争窗口等对优化多信道带宽分配的影响,并将多信道MAC机制下的网络性能与单信道MAC机制进行了对比.分析和仿真结果表明,采用优化的信道带宽分配,多信道的MAC机制可以一定程度上提高网络的吞吐量性能.但是,当允许控制帧以最大信道速率传输时,多信道MAC机制吞吐量性能并不比单信道MAC机制好.     

数据库连接池的数学建模与性能分析

为有效地配置数据库连接池中的系统参数,根据数据库连接池管理过程的工作原理,引入离散时间排队论的思想,建立多服务台损失制的Geom/Geom/c/c离散时间排队模型。采用嵌入马尔科夫链方法,分析系统稳态队长的转移概率矩阵及其满足的递推关系式。应用模型的理论分析结果,导出请求阻塞概率、系统平均连接数、系统利用率、系统吞吐量等系统性能指标的数学表达式。通过实验证明了数据库连接池性能指标与系统配置参数之间的依赖关系。     

无线传感器网络S-MAC协议性能研究

提出一种二维Markov链模型用于S-MAC协议的性能分析与评价。该模型利用信号流图和母函数的方法分析S-MAC协议的介质访问控制(MAC)服务时延,结合M/G/1/K排队模型分析S-MAC协议在非饱和负载下的性能。仿真实验和数值分析结果证明该模型可以较好地描述S-MAC的接入方式。     

基于随机响应队列的ActiveMQ安全应用

随着消息中间件在大型分布式系统中的广泛应用,消息中间件应用的安全性需要得到足够重视.文中分析了ActiveMQ传统共享响应队列应用模式中存在的安全隐患,提出了一种基于随机响应队列的消息中间件应用模式.在该应用模式中,响应队列名称由客户端随机生成,只有该客户端和服务端知道这个随机名称,因此这个随机队列很隐蔽且只能被该客户端独享,从而确保消息队列应用的安全性.文中给出了该应用模式的基本框架、操作流程和安全性分析,并运用理论计算的方法分析了该模式的运行性能.结论表明,在保证安全性的同时,该应用模式不会影响系统的运行性能.     

A discrete-time analysis of the cyclic reservation multiple access protocol

In this paper a performance analysis of the CRMA (Cyclic Reservation Multiple Access) medium access protocol, which is proposed as an access mechanism for high-speed LANs and MANs is presented. An approximate computational method is derived to obtain the distribution functions of performance measures of interest like the medium access delay and the packet transfer time. The analysis is done in discrete-time domain using a decomposition approach for the access delay in conjunction with a G/G/1 queue with control-feedback and a M/G/1 queue with server vacation. In the model the reservation-cancelation backpressure mechanism is also taken into account. Numerical results are obtained to investigate the efficiency of the backpressure scheme and the scaling issues of the interreserve interval under various load conditions and system configurations. Furthermore, results addressing performance aspects like the fairness issues, the jitter of maximum access delay and the system behavior under station-wise saturated conditions are also discussed.