Ad Hoc网络中基于传输状态的自适应退避算法

提出一种适用于Ad Hoc网络、基于传输状态的自适应退避(ABTS)算法.为了预测信道状态,ABTS算法采用局部竞争节点估计的方法,并且针对不同的信道状态采用退避窗口乘性或线性增加的策略.鉴于重传多次的数据容易被丢弃,ABTS赋予重传多次的数据高传输优先级,以减少数据丢失.理论分析和仿真结果表明,ABTS算法能满足Ad Hoc网络多跳特性,并对网络吞吐量、延时和冲突概率有明显地改善,性能优于经典的二进制指数退避(BEB)算法.     

Ad hoc网络中一种新的退避算法

为了提高Ad hoc网络中高等级节点的接入能力,提出了一种新的二进制负指数退避算法,该算法中高等级节点在分组发送成功时将竞争窗口设为普通节点的最小竞争窗口,在发生碰撞时竞争窗口随着退避次数的增加而呈负指数规律减小。仿真结果表明,该算法能够显著提高高等级节点的接入能力,提高了其业务吞吐量,并降低了端到端传输时延。     

海上自组网中基于侦听的MAC协议退避算法

无人艇通常以编队协同的方式进行作业,并通过自组网进行数据交换.因海浪等因素影响,海上自组网的信道传输损耗通常处于动态变化中,现有MAC协议的退避算法在动态海上环境下无法区分分组碰撞和分组丢失,会出现可靠性和稳定性下降的问题.为此,本文提出一种基于信道监听的自适应最小竞争窗口退避算法,该算法通过感知邻近竞争节点数目来估计信道状态,降低信道冲突概率和重传次数,提升了网络整体的可靠性和稳定性.仿真结果表明,与经典BEB算法相比,改进算法的吞吐量和公平性分别最大提高28.67%和62.00%,端到端延时和丢包率分别最大降低2.84%和15.10%.     

Ad Hoc网络媒体接入控制中一种新的退避算法

为提高战术Ad Hoc网络中领导者节点的报文发送成功率,提出了新的用于媒体接入控制的退避算法. 该算法采用不同于传统的退避间隔设置方法,当领导者节点报文发送成功时,退避间隔设为最大值;报文发送失败时,随着报文重传次数增加,逐渐减小退避间隔,实现报文的重传. 同时还从理论上分析了算法的性能. 计算机仿真表明,其有效提高了网络中领导者节点的报文发送成功率,且对网络中普通节点的报文发送成功率影响很小.     

高密度无线传感器网络中IEEE 802.15.4MAC协议的改进

考虑节点密度较高的无线传感器网络,本文针对IEEE 802.15.4 MAC协议,引入了信道繁忙率参数,提出了一种基于信道繁忙率和数据帧碰撞率的窗口退避算法.该方法采用指数加权滑动平均方法对信道繁忙率和数据帧碰撞率进行统计和预测,并根据这两个信道反馈信息提出退避窗口更新策略.其中,结合网络空闲情况,采用线性方式减小退避窗口,可避免冲突,并使节点的数据帧传输概率在最优传输概率波动.NS-2仿真结果表明:在高密度重负荷的网络中,与标准IEEE 802.15.4 MAC协议算法及KEB算法相比,TLIFB算法可改善吞吐量、时延等网络性能。     

最优化参数逼近的自适应退避算法

为在不同网络规模下改善网络的拥塞状况并达到或逼近最佳的网络性能,提出了一种基于最优化参数逼近的自适应退避算法(SAOP)．根据理论最佳归一化发帧负载随站点数增加近似保持恒定的特性,周期性自适应调整自身的最小竞争窗口,使网络当前的归一化发帧负载(冲突和成功发送次数比值)逼近理论最佳值,从而使网络拥塞状况得到改善．仿真结果表明,该算法使802.11局域网的饱和吞吐量提高了48%,使时延减小了31%(Basic接入模式,网络规模80个站点),随网络规模变化的吞吐量平均达到理论最大值的98%．     

移动Ad hoc网络MAC层公平性

在Ad hoc网络中节点随机移动的情况下,对二进制指数退避算法进行了分析,在此基础上提出了一种新的退避进制(newBEB),对新算法进行了仿真分析,仿真结果表明,新的退避算法能提高移动情况的Ad hoc网络的公平性.     

自组织网络中MAC层退避算法的分析

二进制指数退避BEB(Binary Exponential Back—off)算法机制在重负载的情况下会表现出低的包成功发送率和吞吐率问题。对BEB算法进行分析,并从吞吐量和退避窗口方面与一种基于区分机制的退避DB(Distinct Back—off)算法进行比较,仿真结果表明,这种基于区分机制的退避算法在包成功发送率和吞吐率方面与BEB算法相比均有不同程度的改善。在已有算法基础上提出了一种新的退避算法思想,通过与一种自适应调整接入速率算法相结合,进行最佳发送速率的选择,能更好地改善网络的性能。     

Ad hoc网络中一种新的自适应退避算法

通过分析无线多跳Ad hoc网络中节点由于竞争共享信道引起的拥塞问题,首次提出了一种新的基于接收方的自适应退避算法-RBAB(Receiver-based adaptive backoff)。该算法中,发送方节点根据接收方节点反馈的队列拥塞程度控制竞争窗口的变化,改变节点对信道的竞争能力,从而在总体上控制节点的分组发送速率,达到拥塞控制的效果。仿真结果表明,该算法能够显著提高网络的饱和吞吐量,在MAC层有效控制了网络的拥塞。     

IEEE802．11 MAC层退避算法的一种改进方案

通过对IEEE 802.11 DCF模式下的马尔可夫链模型的研究发现,目前普遍采用的二进制退避算法存在着由于选择时隙得不到均匀分布而造成竞争节点数量过多时碰撞概率增大、系统吞吐量下降的问题.针对这些问题,提出了一种对部分节点采取延缓其重置进程的方法,其本质就是要通过降低节点对初始窗口的选择概率,来达到退避记数器选择退避数分布均匀的目的.仿真结果表明,该方法能有效地提高系统的吞吐量.     

A utility-optimal backoff algorithm for wireless sensor networks

A novel backoff algorithm in CSMA/CA-based medium access control (MAC) protocols for clustered sensor networks was proposed. The algorithm requires that all sensor nodes have the same value of contention window (C _W ) in a cluster, which is revealed by formulating resource allocation as a network utility maximization problem. Then, by maximizing the total network utility with constrains of minimizing collision probability, the optimal value of C _W (W _opt) can be computed according to the number of sensor nodes. The new backoff algorithm uses the common optimal value W _opt and leads to fewer collisions than binary exponential backoff algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm outperforms standard 802.11 DCF and S-MAC in average collision times, packet delay, total energy consumption, and system throughput. Foundation item: Project(60772088) supported by the National Natural Science Foundation of China     

一种新的紫外光自组织通信网络MAC层避退算法

紫外光自组织通信网络是把紫外光与自组织网络相结合的,能够利用自组织网络的多跳特性来克服紫外光距离有限性的通信网络。为了使紫外光自组织通信网络中各个节点能够对有限的信道资源进行充分与公平的利用,需要对网络协议栈中的第二层——媒介接入控制层上的传统算法进行优化。本文以媒质接入控制层(MAC,Media Access Control)传统上采用的二进制指数退避算法为基础,以提高公平性为目的,提出了依据退避计数器值的随机选取是否合理,继而采取相应的奖励惩罚机制的新算法。研究结果表明:新算法提高了无线紫外光自组织通信网络中各节点接入信道的公平性,并在信道吞吐量和信道接入公平性之间达到了一个较好的折衷。     

无线传感器网络基于置信因子的数据分发机制

无线传感器网络中节点的能量大部分用来传输数据,为减少数据的传输量,同时不增加数据包的延迟,提出了基于置信因子的数据分发概念。由于置信因子由传感器节点根据所感知的数据产生,反映了数据的真实性和重要性,由于设计了一种基于置信因子的发送退避策略和传输过滤器,解决了保证重要数据的优先信道访问权和减少冗余数据传输量的问题。大量仿真证明,这种数据分发机制在减少网络能耗和重要数据的时延方面是有效性的。     

无线局域网MAC层DCF方式的仿真研究

针对无线局域网MAC层DCF方式模型建立难度较高,性能参数较难得到的问题,采用一种基于时间窗口分析的方法,建立DCF基本模型.根据IEEE802.11提供的二进制指数退避算法,应用OPNET仿真工具进行实验设计.实验结果表明,系统的网络吞吐量指标随着节点个数的增加而减少,时延指标则随时间的增加而线性增长.     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.