分布式无线网络MAC层协议的研究

本文介绍了几种最新的信道接入协议,并且重点介绍了实地捕获多址接入协议(FAMA,Floor Acquisition Multiple Access)的信道接入过程,同时还通过仿真比较了FAMA-NCS、FAMA-NCS train和IEEE 802.11 MAC协议在不同网络模型下的性能,给出了仿真结果。由结果可知,在带有隐藏终端的分布式无线网络中FAMA协议是较好的选择。     

移动Ad Hoc网络中一种分布式QoS保证的多址接入协议

基于随机竞争和冲突解决的思想,本文为多跳移动Ad Hoc网络提出了一种分布式服务质量(QoS)保证的多址接入(QMA)协议.该协议中,节点在发送业务分组前利用预报突发进行竞争接入,节点根据业务分组时延情况和最早失效优先原则确定预报突发的长度,所发预报突发能持续到最后的节点优先获得接入.同时,具有实时业务的节点可以按照其优先级在更早的竞争微时隙中开始发送预报突发,而有非实时业务的节点只能在前面竞争微时隙空闲的情况下,才能在后面的微时隙开始发送预报突发,因此发送实时业务的节点可以比发送非实时业务的节点更优先接入信道,从而在移动Ad Hoc网络中实现了对多媒体业务的QoS保证.最后利用OPNET仿真评估了QMA协议的多址性能,并与IEEE 802.11e协议的性能做了比较,结果表明QMA协议可以提供较高的吞吐量和较低的实时业务时延.     

有效提高吞吐量的UPMA+ +协议

本文提出了基于有效竞争接入、高效无冲突传输的多址接入协议—UPMA+ +.该协议采用了有效的冲突分解策略和及时重获信道资源的方法,克服了UPMA(根据用户数目妥善安排传输的多址接入)协议中的开销;通过自适应调整竞争接入周期长度和限制无冲突服务周期长度的方法,很好地解决了激活节点快速接入信道和传输节点尽快传输分组之间的矛盾,从而提高了协议的吞吐量.本文还应用排队论的方法对UPMA+ +协议的性能进行了理论分析,计算结果与仿真结果基本一致.     

多跳结构分组无线网络的性能分析

本文提出了一种应用IEEE 802.11 MAC中RTS/CTS协议的多跳分组无线网络,分析了它的吞吐量,并与时隙ALOHA、CSMA多址接入协议下的网络性能作了比较.最小ID号的分群算法可以通过较少的控制信息快速得到顽健的分群网络结构,选用合适的MAC协议能充分有效地利用多信道.不过,两跳的分群结构使得在群内使用CSMA仍无法避免隐藏终端问题,IEEE 802.11 MAC协议中的RTS/CTS接入方式大大减小了隐藏间的分组碰撞时间,从而提高了网络性能.     

依据用户妥善安排的多址接入协议在分布式无线网络中的性能研究

本文基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想提出了在多跳分布式无线网络中支持节点移动性和多跳网络结构的依据用户妥善安排的多址接入(UPMA)协议.该协议能够保证发送节点快速接入信道,从而大大提高信道的使用效率.用仿真方法研究了多跳分布式无线网络中采用该协议时的网络性能.结果表明,UPMA协议可以提供较高的通过量、较低的平均分组时延和较小的平均分组丢失率.     

分布式无线网络中的自适应控制协议

本文提出了一种新颖的移动分群算法和分群保持策略,它可以用较少的控制开销快速获得网络的分群控制结构并能适应拓扑结构的变化.采用重叠群方案简单可靠地实现了分群大小的优化,将节点密度高的区域灵活地划分成多个节点数较少的群,增大了每个节点的通信容量.提出了网关智能控制协议,该协议缓解了网关成为多信道分群间通信的瓶颈.     

移动IP上的QoS保证

本文首先介绍了QoS的概念模型，然后着重分析了QoS中RSCP(资源预留协议)在移动IP上存在的问题并提出了RSVP与移动IP结合的几种方案，在此基础上介绍了一种在移动IP上提供端到端的QoS机制。     

支持话音/数据分组并传的UPMA多址接入协议

本文提出了一种新的、支持数据/话音业务并传的多址接入协议——根据用户数目妥善安排分组传输的多址接入(User-dependent Perfect-scheduling Multiple Access——UPMA)协议,它根据实际需求对上、下行带宽资源实行动态分配.UPMA协议对不同的业务类型赋予不同的优先级,并用轮询方式妥善地安排节点的分组传输;同时,它采用独特的帧结构,使话音业务总是能够得到优先传输.本文还提出了一种高效的竞争接入算法,以保证激活的节点能够快速接入信道.最后,对UPMA协议的性能进行了仿真并与MPRMA协议的性能进行了比较,结果证明UPMA协议有更好的性能.     

基于多信道预约可冲突避免的多址接入协议

本文为多跳分布多无线网络提出了一套灵活而有效的自适应获取冲突避免（AACA）的多址接入协议。在该协议中，各节点竞争公共信道，利用RTS/CTS对话形式来预约各业务信道，成功预约后的分组传输不会受到其他节点的干扰。它使用任意确定数目信道，以异步方式工作，并且使得各节点利用半双工无线电台就可以灵活、简便地实现资源预约。分析和比较结果说明，所提出的多信道预约协议可以有效地解决隐藏终端、暴露终端以及侵入终端的问题。     

移动Ad hoc网络路由协议FSR研究

随着无线通信技术的发展和移动终端性能的提高，Ad hoc的应用越来越广泛。无线Ad hoc是一种不依赖于任何基础设施，无中心自组织的多跳无线网络。本文从Ad hoc网络的特点出发，在分析当前路由协议设计思想的基础上，对Ad hoc的路由协议FSR进行了研究。     

移动自组网QoS路由协议研究

移动自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治系统。随着无线通信中多媒体业务的增加,在移动自组网中提供QoS(Quality of Sevice服务质量)保障具有越来越重要的意义,而QoS路由技术则是其中的核心技术和热点问题。文章指出移动自组网QoS路由的困难,对移动自组网典型QoS路由协议进行了详细的分析与比较,并对几种较新的移动自组网QoS路由协议进行了介绍,末了对移动自组网QoS路由协议的发展进行了展望。     

移动自组织网络QoS研究

由于自组网独特的特性,在该网络中支持QoS非常困难,需要进行系统研究。本文首先分析了自组网中QoS支持面临的挑战,接着从系统角度出发,结合自组网的特点,在QoS模型和QoS支持体系以及体系中具体的QoS技术等方面对自组网QoS支持做了详尽的分析与探讨,同时指出：定义自组网QoS模型需要综合考虑应用需求和网络特性;实现QoS模型可以采用分层QoS支持体系或跨层QoS支持体系,而后者将是今后研究的重点;结合路由层、MAC层和物理层的跨层QoS支持体系具有研究价值。     

ad hoc网络中跨层设计方法的研究

ad hoc网络与传统有线和无线蜂窝网络有着显著的区别,基于传统的分层协议栈的设计方法不再适合ad hoc网络,而应采用一种新型的跨层协议栈和跨层设计方法.本文首先阐述了ad hoc网络的特点和传统的分层协议栈的弊端,介绍了跨层设计的概念.然后,详细分析了ad hoc网络中跨层设计的方法,包括策略、体系结构和信令交互方式,探讨了跨层设计的相关技术和面临的挑战.最后,总结了全文并指出了今后的工作方向.     

自组网内的延迟限制QoS路由算法研究

介绍了自组网内的延迟限制 ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ－ｏｆ－Ｓｅｒｖｉｃｅ）路由算法，并对它进行了仿真。该算法可在网络状态信息不精确的情况下，同时并行寻找多条路径，以优化路径选择。当节点移动、离开、加入时，引入容错机制，以便于路径保持。通过仿真可以看出，该算法在适度的寻路代价下，可以得到较高的呼叫接收率。     

SDMAC: Selectively Directional MAC protocol for wireless mobile ad hoc networks

Using directional antennas in wireless mobile ad hoc networks can greatly improve the transmission range as well as the spatial reuse. However, it will also cause some problems such as deafness problem and hidden terminal problem, which greatly impair the network performance. This paper first proposes a MAC protocol called Selectively Directional MAC (SDMAC) that can effectively address these problems and significantly improve the network throughput. Then two improvements on SDMAC are proposed. The first one is to improve the network throughput by scheduling the packets in the queue (a scheme called Q-SDMAC), thus the head-of-line (HOL) blocking problem can be addressed. The second one is to relax the assumption that each node knows the relative directions of its neighboring nodes and use caches to buffer those relative directions (a scheme named Q-SDMAC using cache). Extensive simulations show that: (1) SDMAC can achieve much better performance than the existing MAC protocols using directional antennas; (2) The network throughput can be significantly improved by scheduling the packets in the queue; (3) Using caches can still achieve high network throughput when nodes are moving; and (4) Network throughput decreases when directional antennas have side lobe gain.

根据用户数目妥善安排传输的多址接入协议性能的理论分析

该文基于有效竞争接入、高效无冲突轮询传输的思想改进了根据用户数目妥善安排传输的多址接入(UPMA) 协议,根据业务需求对上下带宽资源实行动态分配,使用有效的冲突解决策略保证节点尽快接入信道,采用高效的无冲突轮询传输避免了传输开销。该文还给出了协议的理论分析模型,并通过计算机仿真验证了理论模型的正确性。理论值和仿真结果表明提出的协议可以提供高的通过量、较低的平均消息时延和较小的平均消息丢弃率。最后通过理论计算给出了在给定无竞争服务周期长度的情况下竞争接入周期的最佳长度。     

QoS multicast routing by using multiple paths/trees in wireless ad hoc networks

In this paper, we investigate the issues of QoS multicast routing in wireless ad hoc networks. Due to limited bandwidth of a wireless node, a QoS multicast call could often be blocked if there does not exist a single multicast tree that has the requested bandwidth, even though there is enough bandwidth in the system to support the call. In this paper, we propose a new multicast routing scheme by using multiple paths or multiple trees to meet the bandwidth requirement of a call. Three multicast routing strategies are studied, SPT (shortest path tree) based multiple-paths (SPTM), least cost tree based multiple-paths (LCTM) and multiple least cost trees (MLCT). The final routing tree(s) can meet the user’s QoS requirements such that the delay from the source to any destination node shall not exceed the required bound and the aggregate bandwidth of the paths or trees shall meet the bandwidth requirement of the call. Extensive simulations have been conducted to evaluate the performance of our three multicast routing strategies. The simulation results show that the new scheme improves the call success ratio and makes a better use of network resources.     

移动AdHoc网络中的公平按需多址接入协议

基于快速、有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想和带冲突预防的冲突分解策略,本文提出了适于移动Ad Hoc网络的公平按需多址接入(FODA)协议.该协议在分群结构的基础上,利用公平冲突预防算法预约信道资源获得轮询服务,从而完全消除了载波侦听方式下多跳无线网络业务传输中的隐藏终端和暴露终端问题.另外,公平冲突预防算法解决了节点竞争接入时的冲突问题和不公平现象.最后,仿真结果表明,与带冲突避免的载波侦听多址接入(CSMA/CA)和轮询协议相比,FODA协议可以提供较高的信道吞吐量、较低的平均消息丢弃率和平均消息时延.