基于信道随机干涉博弈机制的移动传感网安全传输算法

为解决移动传感网安全传输领域存在的网络传输带宽较低、节点抖动现象难以控制等不足,提出了一种基于信道随机干涉博弈机制的移动传感网安全传输算法。首先,根据移动传感网覆盖存在的冗余特性,采取信道频率干涉机制对信道信噪比予以精确评估,以降低信道干涉对传输的不利影响,进而消除冗余数据并增强节点数据传输能力。随后,基于博弈退避机制提出了时间匹配方法,利用最低信道信噪比模型对节点数据传输周期予以调控,降低因数据重传输导致的网络拥塞,从而降低节点抖动发生频率。仿真实验表明,与常用的高效均衡分布机制的移动传感网安全传输算法和异构能量预测机制的移动传感网安全传输算法相比,所提出的算法具有更高的传输带宽及更低的网络节点累计抖动频次。     

竞争窗口线性变化的分级冲突解析算法

设计合理的冲突解析机制可有效提高无线信道利用率。针对二进制指数退避（Binary Exponential Backoff,BEB）算法及其各种改进算法中普遍存在的节点间交叉冲突问题,提出一种竞争窗口线性变化的分级冲突解析算法（Staged Collision Resolution algorithm with Linearly Varying contention window,LV-SCR）。它通过使处于不同退避阶段节点的退避时隙互相隔离,彻底消除了节点间的交叉冲突;为降低信道空闲概率,还采用了一种竞争窗口的线性调节机制。仿真结果表明,与BEB算法相比,在网络吞吐量和数据帧平均接入时延未明显恶化的情况下,LV-SCR算法可使节点间的碰撞次数减少10%至50%以上。     

井下人员定位系统防碰撞算法改进

为解决井下人员定位系统中多个标签向接收器发送信息时产生的数据碰撞问题,提出了一种改进的二进制指数退避算法。该算法采用乘法增加、线性减小的碰撞窗口调整方式,设定了两个阈值,并根据不同网络流量制定了不同的退避发生器值更新规则,同时同步更新优化窗口值,使标签能够自适应快速接入信道。测试表明,改进后的算法最大并发识别数量为150,最大位移速度为10m/s,均优于经典的二进制指数退避算法。该算法提高了数据传输率,减少了漏卡率,有效地解决了井下多目标识别的防碰撞问题。     

基于物联网的机场桥载设备监控网络优化设计

针对民航桥载设备监控管理系统BLEMAS在机场停机坪现场测试中暴露的网络延迟问题,对该系统物联网架构中M AC层的碰撞退避算法进行优化。采用改进截断二指数退避算法ITBEB ,根据网络环境的多方面因素,对CSM A／CA的退避指数BE进行动态调节,使网络节点合理设置随机退避时间,减少退避饱和,充分利用空闲信道,达到数据快速传输的目的。利用OPNET软件对BLEMAS建模仿真,仿真结果表明,相比系统原有MAC层退避方法BEB ,ITBEB算法在网络时延和吞吐量等网络性能上均具有优越性。     

一种改进的物联网二进制防碰撞算法

射频识别技术作为物联网应用中的关键技术,不可避免产生碰撞。鉴于基本二进制防碰撞算法存在的不足,提出一种改进的二进制防碰撞算法,即根据已经得到的冲突信息,动态发送数据,改进返回方式,减少数据发送量和搜索命令的发送次数。结果表明,相对于基本二进制防碰撞算法,该算法提高了系统吞吐量,降低了系统传输时延,十分适合于大量标签识别的物联网。     

无线传感器网络中一种自适应的退避算法

802.15.4协议中CSMA/CA信道接入方式为了避免再次碰撞使用BEB退避算法,在重负载的情况下网络性能较差。提出一种自适应的退避算法,它用报文的冲突概率来预测节点附近信道的争用状况,在不同的网络状况下,竞争窗口的取值采用相应的退避策略,动态地控制节点的退避范围,以达到改善网络性能的目的。分析与仿真结果表明,新的算法与传统的退避算法BEB算法相比,在网络负载重的情况下,有效地降低了数据包的冲突概率,减少了时延,提高了网络的吞吐量,同时对信道的公平性也有所改善。     

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。     

Ad Hoc中MAC层一种基于动态预测的退避算法

提出了MAC层一种新的动态退避算法DPBA,它以报文的冲突概率来预测节点附近信道的争用状况,对不同的网络状况下竞争窗口的取值采用相应的退避策略,以达到改善网络性能的目的。分析与仿真结果表明,与传统的退避算法BEB算法相比,本算法有效地降低了数据包的碰撞概率,提高了网络的吞吐量,同时对信道的公平性也有所改善。     

一种改进的协同中继节点选择算法*

机会主义中继选择算法（ORS）基于瞬时信道质量选择一个最优中继节点帮助源节点进行协同通信,可以取得与其他复杂协议相同的分集阶次;但该算法存在碰撞问题,其采取的退避机制会增加网络延时。为此,提出一种碰撞时的改进处理方法,可以避免延时,提高网络容量。仿真结果表明,与原方法相比,该方法在保证BER性能时可有效地提高吞吐量。     

Ad Hoc网络基于地理位置的双信道功率退避策略

在地理位置信息的基础上,提出一种双信道功率退避的Ad Hoc网络节能方案。基本思想是控制信道功率由大到小退避,数据信道功率由小到大“退避”。并利用地理位置提供的便利,较好地解决了链路的不对称问题。此外,介绍了功率退避算法,简要分析了成功传输的概率。仿真结果表明,该协议能够满足Ad Hoc网络近距离节点优先通信的设计需求。