基于优先级的IEEE 802.15.4 CSMA/CA建模与分析

针对基于IEEE 802.15.4协议CSMA/CA机制的实时监测系统,为了分析CSMA/CA参数设置对网络性能的影响.建立了一个引入优先级信号处理的马尔可夫链数学模型.分析和比较了分别设置优先级信号和普通信号的协议参数.对优先级信号实时性和整体网络性能的影响.结果表明,综合考虑网络规模和网络中信号产生情况,合理地分别设置两种信号的CSMA/CA协议参数,可以提高优先级信号的实时性,而对普通信号的影响较小.     

IEEE 802.15.4区分服务协议性能分析与建模

针对IEEE 802.15.4协议的无线传感网络不能提供数据流优先级区分的问题,提出一种基于区分服务的马尔可夫链模型以支持实时多媒体应用。该机制的主要思想是根据服务质量要求（时延敏感与否）为不同的数据流分配不同的优先级。不同优先级的数据采用不同的增长因子来更好地减少冲突。此外,为了弥补低优先级数据流,高优先级的数据流在第二次空闲信道评估发现信道空闲时并不立即接入信道而是以一定的概率竞争信道。数学分析表明,对不同数据流设置合理的增长因子和竞争概率能够显著提高高优先级数据流的性能并对低优先级数据影响较少。     

一种基于优先级的无线传感器网络实时MAC协议

MAC(Medium access control)协议直接影响着无线传感器网络能量的有效性和实时性,对此,提出一种基于公平优先级的MAC(FP-MAC)协议.该协议对不同类型的网络数据流设置不同的优先级,以保证较高优先级的数据能够实时传输;根据网络负载自适应地调节占空比,实现了低能耗与低时延.分析及实验表明,协议给出了时延上限,提供了实时性及可扩展性,同时保证了不同优先级之间的公平性,能够很好地适应具有实时性要求的无线传感器网络应用.     

基于最小竞争窗口的IEEE 802.11区分服务机制及其性能分析

针对无线adhoc网络不能提供数据流优先级区分的问题,本文提出了一种基于802.11DCF退避算法的改进机制,该机制通过设置不同的MAC层最小竞争窗口来实现数据流的区分服务,使发送高优先级数据流(如实时数据流)的节点更容易连接信道,从而使高优先级数据流占有更多带宽资源。数学分析表明,该策略能有效的提高高优先级数据流的传输性能。     

无线传感器网络多信道协议的调度机制

针对现有无线传感器网络多信道MAC协议没有区分数据业务优先级的问题,提出了一种基于区分服务的多信道协议（DP-McMAC）。该协议采用优先级调度策略和区分服务机制,对不同数据业务设置不同的退避参数和竞争窗口,并对提出的协议进行数学建模及延迟分析。仿真结果表明,该协议在高优先级数据的传输时延和吞吐量等性能方面比现有的协议均有所提高,并且保证了高优先级数据传输的实时性要求。     

一种用于提高802. 15. 4网络性能的区分服务模型

IEEE802. 15. 4作为低速率、低功耗的无线传感器网络标准,其媒体接入控制(MAC)协议的竟争接入时段(CAP)对所有数据帧和节点都采用相同的竞争参数,不能为某些需要服务区分的应用提供很好的服务。针对这一问题,提出了一种基于区分服务的改进IEEE802. 15. 4机制以支持高QoS要求。该机制的主要思想是根据服务质量要求(时延及吞吐量)为不同的数据流分配不同的优先级,对不同优先级数据设置不同的数据帧长度和竟争参数来达到区分服务的目的。与此同时提出一种区分服务的不饱和马尔科夫链模型来分析所提出的机制。该模型评佑了采用此简单但有效的区分服务机制后两种优先级数据的信道接入概率、吞吐量、时延及能耗等性能。分析结果表明,此模型对区分服务起到了很好的效果。     

WRED和RIO-C两种区分服务机制

网络区分服务(DiffServ)中,为了在确保传输逐跳行为(AF PHB)中实现多个丢弃优先级,将随机早期检测(RED)变体为多级随机早期检测(MRED)形式.文中主要研究加权RED(WRED)和RIO-C(RED with In/Out and Couple queue)两种MRED机制及其在不同参数设置方式下对低丢弃优先级数据流的保护能力.使用NS2(Network Simulation version 2)进行仿真,得出结论在三种参数设置方式中,交错参数设置方式能更好的保护低丢弃优先级的数据流;在参数设置相同时,RIO-C比WRED能更好的保护低丢弃优先级的数据流.但RIO-C过分歧视高丢弃优先级分组,WRED通过设置参数可以实现相对区分.     

一种服务区分的多媒体传感器网络MAC协议

为在资源受限的无线传感器网络中传输具有不同业务要求的多媒体信息,提出一种基于服务质量感知和优先级的无线多媒体传感器网络MAC协议——QA-MAC。协议通过有效的服务区分机制,对不同优先级的数据流采用不同的自适应竞争窗口调节方法和占空比调整方法,以保障不同优先级业务的实时传输要求。仿真实验结果表明,与S-MAC协议相比,QA-MAC协议在网络延迟性和数据包传输率方面都有明显提高,随着网络负载的增大,数据包传输率平均可以提高30%以上,能够较好地满足无线多媒体传感器网络应用的需求。     

基于优先级分类的工业无线网络确定性调度算法

确定性调度技术对于工业无线网络数据的实时性和确定性传输有着重要意义.本文针对工业无线网络数据流本身存在优先级分类属性的情况, 基于多信道时分多址接入(TDMA)技术, 在分析高优先级数据流对低优先级数据流造成的链路冲突延时和信道竞争延时基础上, 对网络进行调度预处理, 进而排除参数不合理的网络, 并向网络管理者反馈.对于通过预处理的网络, 调度算法优先为高优先级数据流的链路分配时隙和信道资源, 而对属于同一类优先级的数据流, 提出一种基于比例冲突空余时间的调度方案, 在满足可调度性条件的前提下, 根据各链路的比例冲突空余时间值从小到大依次分配时隙和信道资源.实验结果表明, 所提出的调度算法可以取得较高的网络调度成功率.     

基于优先级的CHOKe算法仿真与性能分析

为将区分服务(DiffServ)网络架构中的优先级服务与网络拥塞控制相结合,提出一种应用于DiffServ架构核心路由器的CHOKe算法(CHOKeW)。针对不同优先级别的数据流进行带宽分区,为高优先级的数据流分配高带宽,并且当发生网络拥塞时通过限制高速非响应流占用的带宽,达到保护响应流的同时兼顾相同优先级数据流公平性的目的。实验使用NS-2建立仿真模型,分析CHOKeW算法、加权公平队列算法、RIO算法的不同优先级混合流的带宽公平分配情况,结果表明,CHOKeW算法能够有效提高网络性能,保证网络服务质量,并且较好地解决基于公平性和优先级的带宽分配问题