无线链路质量突变性感知的机会路由协议

现有无线链路空间相关性感知的机会路由度量无法感知链路突变性。针对该问题,提出了能够同时感知无线链路空间相关性和突变性的机会路由测度μETX。在此基础之上,提出了基于μETX的机会路由算法ORALB。ORALB充分利用了无线链路空间的相关性,选择相关性较低的节点作为转发节点集;同时又能感知无线链路突变性,避免了选择传输开销较高的无线链路。仿真结果表明,与其他相关机会路由相比,ORALB可以有效减小数据包的传输开销,提高传输可靠性。     

一种自适应的健壮TCP/IP报头压缩算法

在无线IP网络中，采用报头压缩技术减小TCP／IP协议报头带来的额外开销，提高无线信道的频谱利用率．然而现有的报头压缩方案没有考虑无线信道状态，无法很好地适应无线链路的时变特性．提出并分析了一种自适应的健壮TCP／IP报头压缩算法．该算法通过使用对无线信道状态的精确估计调节报头压缩器中W—LSB编码的可变滑动窗口大小，能够实现压缩率和抗差错健壮性之间较好的平衡，可以很好适应特性经常变化的无线链路．最后，给出了实验结果，证实了该算法在无线链路上的有效性．     

面向农田应用的无线传感器网络链路度量

利用无线传感器网络可细粒度地感知农田环境参数,但农田中的无线传感器网络链路质量差、接收率低,不能准确及时地收集信息。针对该问题,通过分析大量现场采集数据发现农田中无线链路的质量具有稳定性和局部性的规律,提出2个链路度量因子：平均连续成功发包次数和最近连续成功发包次数。模拟实验结果表明,将这2个链路度量因子应用到路由协议中可有效提高网络接收率。     

工业环境IEEE802.15.4链路的多频道可靠性分析与建模

无线传感器网络协议设计依赖于网络环境中的链路特征.在实际环境中,链路易受外界环境的影响而产生剧烈的变化.但是,目前只有少量的链路模型涉及多频道传输可靠性及其时间变化特征.以丢包率描述链路的可靠性,针对链路可靠性在频道和时间上的变化特征,提出了统计建模的方法,引入丢包率(PDR)和丢包序列(PDS)定量刻画出了链路可靠性与频道、时间的关系.通过在钢铁厂车间、学校实验工厂对2.4GHz的IEEE802.15.4模块进行测试及统计分析,发现数据丢包率服从logistic或log-logistic分布;在一个确定丢包率下,两次数据丢包之间的间隔服从lognormal分布.在此基础上,通过分析干扰链路可靠性的原因,提出了一种工业无线传感器网络链路可靠性模型,并基于此模型对IEEE802.15.4e的两种提案进行了评估和分析.     

无线传感器网络的链路分析与建模

无线传感器网络的链路通信质量对上层协议及定位算法有重要影响.在网络仿真软件中,对信道和链路的过分简化会影响协议或算法的可靠性.本文通过在伯克利Mica2 Motes[1]上的大量实验,分析了无线链路的各种非理想特性,包括时空特性、不规则连接单元和链路不对称性等.通过解析和实验分析相结合的方法对信道和链路质量进行了建模,该模型可以应用于改善仿真工具中的物理层和链路层模型,帮助我们更好地理解上层协议的性能.     

LTE-A Relay下行静态系统仿真方法

Relay(无线中继)技术是 LTE-Advanced R10(4G移动通信标准)中引入的一项无线多跳技术.在LTE-A的Relay系统性仿真中,需要考虑到宏基站和RN(中继节点)之间的回程链路对系统性能的影响.提出一种针对Relay系统下行性能评估的静态系统仿真的建模方法.模型考虑了Relay 回程链路的信道传播和干扰模型,回程链路的无线资源分配,以及回程链路容量对UE(用户设备)调度的影响.对LTE-A relay进行了仿真,仿真结果表明,Relay提高了用户的平均吞吐率和小区边缘用户的吞吐率,不同的回程链路资源配置方案对Relay的性能有很大影响.     

无线网状网跨层路由的研究

目前,无线网状网跨层路由设计方兴未艾,以往无线路由设计是基于最小跳数的,缺少对无线网状网特性的综合考虑,并不能充分发挥出无线网状网的优势。该文提出了基于"队列负载率"和"链路传输效率"的跨层路由协议算法,通过将MAC层的网络状态信息传递给网络层的路由代理,以便选择负载较小的最佳路由。通过仿真可以发现,改文提出的路由不仅显著提高了吞吐量,而且使包的投递更加可靠,提高了QoS。     

无线IP网络中一种针对实时流的报头压缩算法

无线IP网中,为了能够有效利用带宽资源,使提供实时业务具有经济上的可行性和现实性,必须采用报头压缩技术减小协议报头带来的额外开销.然而,现有的报头压缩方案在设计时没有考虑无线信道状态.为了能够更好地适应无线链路特性,提出并分析了一种无线IP网络中针对实时流的基于信道状态的健壮报头压缩算法.该算法通过对无线信道状态的精确估计来调节报头压缩器中W-LSB编码的可变滑动窗口的大小,在压缩率和抗差错健壮性之间能够实现好的平衡,并适应特性经常变化的无线链路.最后,通过仿真结果证明该算法在无线链路上的有效性.     

多信道无线Mesh网络的实现及其性能分析

通过搭建基于IEEE 802.11b/g协议的无线Mesh网络实验床,测试无线链路的吞吐率和延迟。实验结果表明,无线链路延迟随跳数增加而增加。利用多发射多信道的网络架构,在无线链路各跳间实现并行传输数据,保证了端到端的吞吐率,使网络性能不会因为无线跳数的增加而明显衰减。     

构造无线传感器网络的小世界效应研究

基于小世界特性和无线传感器网络拓扑结构提出了一种构造无线传感器网络使其具有小世界效应的方法,通过在优化了的无线传感器网络拓扑结构中引入与汇聚节点直接通信的可靠链路（捷径）,形成具有小世界效应的无线传感器网络,使网络拓扑结构简化,并显示出明显的簇结构,仿真表明,经过拓扑优化后的网络更有益于可靠链路的添加,适当增加少量的可靠链路不仅减少了节点的平均能量消耗和平均路径长度而且在一定程度上均衡了各节点的能量消耗。     

Efficient link scheduling for online admission control of real-time traffic in wireless mesh networks

Link scheduling is used in wireless mesh networks (WMNs) to guarantee interference-free transmission on the shared wireless medium in a time division multiple access approach. Several papers in the literature address the problem of link scheduling guaranteeing a minimum throughput to the flows traversing the WMN. However, none of the existing works address the problem of computing a schedule that guarantees that pre-specified end-to-end delay constraints are met. In this paper, we make a first step forward in this direction by defining a link scheduling algorithm that works in sink-tree WMNs, i.e. those whose traffic is routed towards a common sink (i.e. the Internet gateway). Our iterative algorithm exploits a delay-based admission control procedure, devised through Network Calculus, which solves an optimization problem and tests the feasibility of a schedule from the point of view of delay guarantees. Thanks to a clever solution approach for the optimization problem, the iterative algorithm computes feasible solutions in affordable times for networks of several tens of nodes, and is thus amenable to online admission control of real-time traffic.     

End-to-end performance aware association mechanism for wireless municipal mesh networks

In a wireless municipal mesh (muni mesh) network, a client station (STA) needs to associate with a mesh access point (MAP) for network access. Previous association mechanisms assume high-speed backhaul and only the access link being the bottleneck. This assumption holds for most WLANs, but in wireless mesh networks traffic could be bottlenecked either by the access link or by the bandwidth-limited wireless backhaul. In this paper, we propose a new joint MAP association mechanism for wireless muni mesh networks to improve STA’s end-to-end communication performance. A STA makes its association decision by jointly considering the quality of the access link between the STA and the associated MAP as well as the cost of the multi-hop path from the associated MAP to the Internet gateway. In addition, we design two new metrics, Contention Aware Expected Transmission Time (CAETT) and Load Aware Expected Transmission Time (LAETT), to measure the access link quality. The main strength of CAETT is incorporating the impact of 802.11 MAC layer contentions on the bandwidth sharing of multi-rate stations. LAETT further captures the real traffic load on the shared medium. In order to reduce the association delay, we use an analytical model to derive a hybrid measurement/estimation method to enable a station to quickly determine the cost of CAETT and LAETT. We conduct extensive simulations to evaluate the performance of the proposed joint MAP association mechanism. Especially within the joint association framework, we investigate the impact of various combinations of access link metrics (RSSI, PB, CAETT, LAETT) and backhaul routing metrics (hopcount, ETT, RALA) on the system performance. We show that the joint association mechanism can significantly improve the network performance in terms of throughput and delay by up to 100%. In particular, the joint association mechanism with LAETT as the access link metric and RALA as the routing metric outperforms other schemes and metrics.     

针对不确定流量的多收发机无线网络资源优化研究

多收发机无线网络具有多接口多信道多跳的特点,是今后无线网络发展的趋势。该网络中信道与链路的资源分配,涉及路由、信道分配以及链路调度的联合优化。在以往的研究中通常对网络流量模型进行简化,假设其是确定且相对稳定的。考虑到实际网络中流量不确定性的特征,以网络吞吐量最大化为目标,提出传输流约束、信道资源约束以及干扰约束条件下的资源分配联合优化模型,以及基于不确定流量条件下资源分配最优解的链路调度策略。仿真实验结果证明所提出的路由、信道分配及链路调度方案能够更好地适应变化的网络流量需求。     

基于数据链路层特征的无线网络加密流量业务分类研究

无线通信网络已经普及到人们的生活中,并且随着大众的安全意识提高,无线网络中的加密流量所占比重越来越大,网络流量加密化已成为必然趋势,其在给用户和企业带来隐私和安全的同时,也给网络安全监管和网络流量管理带来了挑战;文章研究了有线网络和无线网络的差异性,构建无线网络加密传输环境,采集无线加密网络数据,提取出数据链路层各种业务的特征并进行分类;结果表明,对不同业务的识别率在85％以上.     

基于WLAN的轨道通信系统的数据中转方法

车地宽带无线通信系统是构成轨道交通综合监控系统中不可或缺的组成部分,现有的车地无线通信系统是基于WLAN技术的,由于车载节点频繁地在地面无线接入点间进行切换,无线链路需要频繁建立连接,网络路由也会频繁发生变化,网络路由的频繁变化会影响数据的实时传输。使得监控视频存在不连贯和马赛克现象。本文介绍一种在AP(Access Point,移动访问接入点)端利用原始套接字封装发往STA(Station,移动站)的数据包,该数据包内包含目的 STA的MAC地址、目的车载服务器的IP地址的技术。通过该项技术实现了在轨旁AP和车载STA频繁切换的情景下的数据中转。从而减少了切换时间。     

TDMC:长距离无线MESH网络中面向流量比的动态多信道MAC协议

基于IEEE 802.11的长距离无线mesh网络(LDmesh)是一种远距离无线传输技术。目前,在LDmesh中的研究热点是基于TDMA的MAC协议。现有的单信道MAC协议存在链路利用率低的问题,多信道MAC协议缺少一种可行的方案。设计一种分布式的、实时的、面向流量比的动态多信道MAC协议(TDMC)。TDMC以实时流量比作为依据,遵循提出的信道分配规则,使用一种可行的划分区间法动态分配信道。仿真结果表明:TDMC的性能显著优于JazzyMac;中等负载时TDMC性能比静态多信道协议优15%-54%。     

组播协议在OPNET中的建模与仿真

该文以IP组播技术为重点,结合网络仿真软件OPENT Modeler,分析该软件环境下IP组播网络的建模机制,包括参考标准、组的管理、支持的应用、组播路由协议的选择,节点加入组播组与发送源发送组播数据的流程。以校园网视频会议和FTP传输应用为例,构建网络仿真模型,一方面比较单播与组播方式下的网络性能,分析了视频流量的发送情况、视频会议分组的端到端延时,FTP传输的响应时间,骨干网络点到点链路吞吐量;另一方面比较了组播方式采用共享树机制和由共享树切换到最短路径树在网络性能上的改进,包括分组延迟的降低、汇合点路由器上拥塞发生的减少等。同时,也对无线移动通信网络环境下的组播技术提出更多需要考虑的因素。     

CDMA2000系统的端到端QoS

本文介绍了CDMA2000系统定义的QoS属性及其支持的业务类型，重点分析了系统的端到端QoS模型与承载服务的层次化结构，最后指出了系统端到端QoS的实现对CDMA2000无线IP网络以及无线链路的要求。     

多信道无线Mesh网络负载均衡路由算法研究

针对无线网状网的网络容量问题,在多信道无线网状网模型的基础上,利用线性规划公式对无线网状网的路由问题进行描述,在此基础上提出了一个负载均衡的路由算法,在对业务请求的路由跳步数进行约束的前提上,通过减少网络链路上的负载,达到提高网络的吞吐量的目的。仿真结果表明,提出的算法能显著提高网络性能。     

基于自相似业务的RED算法性能研究

通过计算研究无线局域网中业务流的自相似性和仿真实验,研究无线局域网中基于自相似业务的RED算法的性能。仿真结果表明由于业务流的自相似性的负面影响和无线网络本身特点的影响,RED算法和Drop-Tail算法的性能差别不大。由于Drop-Tail算法简单易行、开销较低,建议在无线接入点采用Drop-Tail算法进行拥塞控制。