集中式多跳调度系统性能建模与协议参数优化

现有集中式多跳网络研究对其性能的建模分析较少考虑协议参数的影响,使实际场景中的协议设计缺乏理论依据.针对这一问题,充分考虑网络参数、业务参数、协议参数的影响,建立了集中式多跳网络调度时延模型和有效吞吐量模型.该模型和数值仿真结果揭示了网络节点个数、网络总带宽、业务流数目、平均跳数、控制时隙比例、最大可预约时隙个数等参数对系统性能的影响.最后给出了特定网络场景和业务需求条件下的控制时隙比例和最大可预约时隙个数等协议参数的优化策略.     

基于多信道的无线自组网信道接入协议设计

基于无线自组网中多址接入协议对网络性能有着极其重要影响的特点,重点研究了无线自组网多址接入协议层信道接入技术,分析了现有的主要的无线自组网多址接入协议.基于CSMA/CA信道接入协议,提出了一种改进的中小型无线自组网多址接入协议.改进的无线自组网多址协议采用控制信道和接入信道分离设计,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性.     

无线多跳网络公平性与时延保证链路调度

分析了无线多跳网络中链路调度机制与用户公平性和时延保证特性的关系。为保障多用户业务公平性并减少用户的端到端时延,引入了“链路调度周期”和“链路跳数度”的概念。基于用户调度机会公平性最优化问题模型,通过寻求次优解的方案提出一种用户公平性与时延保证链路调度算法。算法充分考虑了无线多跳网络的空间复用和链路物理特性,保证了系统吞吐量性能。理论分析与仿真结果表明,该算法在保证一定系统吞吐量的前提下,可以有效地提高用户公平性和端到端时延性能。     

一种无线Ad Hoc网络中的公平带宽分配算法

针对如何公平有效地分配无线带宽的问题,提出了一种有效带宽分配算法,该算法能确保在无线多跳ad hoc网络模型中的各个用户分配到公平带宽资源.该算法在每一跳都能够公平地分配给每个竞争流相应的信道时间比例,依据这些时间比例,每一跳为经过自己的所有数据流计算更新速率,而每条数据流的源端能够根据更新速率来调节它的下一时刻发送速率,以达到它应该占有的公平份额.这种公平性被称为信道时间最大最小公平性.实验结果表明,所提出的这种信道时间最大最小公平性算法能够在无线多跳数据流中公平地分配带宽并达到高的信道时间资源利用率.     

基于改进蚁群算法的SDN数据中心流调度研究

目前在软件定义数据中心网络中,基于蚁群算法的流调度策略在对路径进行选择时存在收敛过慢和搜索停滞等缺点,容易导致数据中心网络时延过高和资源利用率低等问题.为此,提出一种基于蚁群改进的流调度算法.该算法以最大化平均链路带宽利用率为优化目标,将流调度问题抽象为整数线性规划模型,通过重定义蚁群算法中的信息素更新方式对大流的重路...     

无线自组网中的信息传输问题及模拟试验研究

在用户群体之间高效传输信息是组建无线自组网的基本目标之一.对无线自组网中的信息传输问题进行了阐述和分析,说明了现有的机制及其面临的问题.针对3种信息传播模型,在不同的网络场景下模拟了无线自组网中节点之间的信息传输情况,包括传染模型、信息连锁反应模型和多跳信息传播模型.模拟结果表明,无线自组网的信息传输能力与信息传播模型...     

WDM/TDM EPON传播时延的动态带宽分配算法

研究了多信道波分复用/时分复用混合以太网无源光网络(WDM/TDM EPON)系统的上行波长带宽分配算法,将该问题映射到调度理论中的并行多处理器模型进行分析,考虑了实际网络中传播时延的多样性对波分复用以太网无源光网络(WDM EPON)带宽分配的影响,提出了支持抢先机制的基于最短传播时延(SPD)/最长剩余处理时间(LRPT)混合调度策略的改进调度算法HSAⅠ和HSAⅡ.仿真分析结果显示,对于相同的传输数据,算法HSAⅠ较已有的LRPT优先、SPD优先和LOWSⅠ算法都能取得更小的完成时间,提高了信道资源的利用率;在长距离PON中,HASⅡ和HSAⅠ算法比现有的算法效果更显著.     

无线认知自组网报文多播问题: 随机网络编码方法

基于随机网络编码技术研究了无线认知自组网的报文多播传输技术.首先提出报文多播传输的核心问题,称作多信道单跳报文多播问题(multi-channel single-hop wireless multicast problem,MCSHWMP),并且给出多信道单跳报文多播问题的定义,基于此提出其四元模型;然后提出基于网络编码技术的无线认知自组网报文多播传输算法框架,并根据该框架提出几种候选算法.所提算法通过网络编码技术充分利用无线通信的广播性质,显著节省了无线认知自组网报文多播传输报文传输数量;综合考虑无线认知自组网传输网络节点间不同信道的访问权限及报文的传输质量,使上游网络节点的每次报文传输都能使后续节点的报文收益得到最大化;从而有效节省多播传输组合报文中用于解码的附加信息,同时降低无线认知自组网传输报文的长度.仿真测试与分析结果表明,针对多信道单跳报文多播问题基于网络编码技术的算法相对于非网络编码算法明显节省报文传输数量,且在链路报文传输成功率较高但小于1时优势较大,节省报文数量可达50%.     

无线Ad Hoc网络中的多目标规划路由算法研究

无线自组网络逐渐成为现代网络研究的一个热点领域,而路由协议设计是无线自组网络网络层的重要组成部分.现在无线自组网络的路由协议大多不提供服务保障,但自组网络的推广与应用都需要为各种业务提供一定的服务质量保障.该文研究了如何在无线自组网络内建立能够提供Qos保障的路由策略.首先分析了已有平面路由算法的不足之处在此基础上综合考虑网络稳定性、动态时延、最小跳数等Qos参数建立多目标规划数学模型.仿真结果显示,多目标规划路由算法能够根据用户的不同需求提供不同Qos保障,弥补了已有算法的不足.     

自适应无线传输系统中的公平分组调度算法

针对自适应传输系统中带宽随时隙不均匀分布（BUDTS）造成无线分组调度算法难以保证公平性的问题，提出了一种公平约束最大速率调度（MRSFC）算法。引入公平上限参数，在保证业务公平指数低于上限的前提下，让接收信噪比最大的用户使用信道，并选择合适的调制方式，从而达到较高的无线资源利用率和系统吞吐量。针对原有Gilbert-Elliot信道模型无法用于分析自适应调制系统的问题，利用有限状态马尔可夫过程建立信道模型并进行仿真。结果表明，MRSFC算法具有较高的系统吞吐量，并且能够在公平性和无线资源利用率之间进行灵活的折中     

基于位置信息的多信道Ad-Hoc网络MAC协议研究

超宽带无线通信技术由于其功耗低、结构简单、定位精确、空间容量大等特点,特别适用于AdHoc无线自组织网。其精确的定位能力,对于Ad Hoc的MAC协议优化有很大的帮助。该文在UWB无线定位的基础上,设计了基于位置信息的多信道Ad Hoc网络的MAC协议,主要介绍了信道分配部分。其主要思想是按照节点所处的物理位置来分配信道,仿真验证了在选择合适的栅格大小的情况下,与传统的静态信道分配在冲突避免和网络吞吐量等方面都有所改进。     

基于PEPA模型的无线传感器网络性能分析

无线传感器网络(WSN)是由大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统. 无线传感器网络的性能决定着通信的质量,本文的无线传感器模型采用了LEACH协议,并利用一种高层次的建模机制——性能分析进程代数(PEPA)来分析网络的吞吐量、利用率和反应时间.     

一种新型移动通信网络--Ad Hoc网络

无线移动Ad Hoc网络由于其无固定基础设施、自我组织、分布管理、动态拓扑、多跳通信等特点成为近年研究的热点。各结点的媒体接入控制(MAC)层协议规定了结点接入信道进行通信的机制,网络层路由协议规定了如何搜寻站点和维护高速动态拓扑的网络。介绍了Ad Hoe网络的基本特性,并分析了现有主要的几种MAC协议和路由协议。     

UPMA协议在多跳分布式无线网络中的性能研究

基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想改进了UPMA（User-dependent Perfect-scheduling Multiple Access)协议。改进后的UPMA协议支持节点移动性和多跳网络结构，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，改进的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。     

无线航空电子内部通信网络协议现状与分析

为了制定无线航空电子内部通信（WAIC）网络协议,参考网络通信5层协议模型、机载有线通信网络可靠性安全性要求、工业无线网络协议及WAIC网络最新研究成果,提出了WAIC网络系统模型,包括应用模型、拓扑模型和通信协议模型,并对WAIC网络通信协议各层技术难点和解决方法进行了深入的研究.物理层使用4.2~4.4 GHz频段,通过正交频分复用技术提高抗干扰能力,高低速分别选用正交振幅调制和正交相移键控编码方式;数据链路层使用被动式邻居发现策略、时分多路访问调度方式和主备信道传输机制;网络层使用静态图路由协议,提供一次链路故障冗余;传输层使用无连接传输服务,基于双向认证的接入控制以及数据加密机制;应用层使用匿名消息签署协议将应用与网络解耦,提高WAIC网络应用模式的多样性和兼容性.     

微型无人机群空空数据链协议建模与仿真

为较为准确、客观地评价微型无人机群（UAV：Unmanned Aerial Vehicles）空空数据链系统的各项性能指标,根据ZigBee（Zig＋Bee无线数传网络）协议,通过建立时隙轮询表完成时隙分配。在简要分析ZigBee协议栈各层的功能及其网络拓扑结构的基础上,重点阐述了空空数据链协议的时隙分配机制及网络地址分配机制,讨论了利用网络仿真工具OPNET（Optimized Network Engineering Tools）建立该无线通信协议模型的过程,并通过构建一个网络仿真平台对信道接入延时、吞吐量等进行仿真分析。验证了该空空数据链采用的通信协议的有效性,同时也为其他网络协议仿真提供了参考。     

多速率感知的无线多跳网络信道分配

为了减轻多速率共享问题对无线多跳网络造成的影响,结合路由选路过程中的报文广播,提出基于速率和网络流量进行信道分配的跨层设计方法.该方法提出容量代价函数,设计了信道分配优化模型,在保证新业务带宽需求的同时,降低新业务接入对原有业务的影响,在路由选路过程中实现速率和信道的同时优化.仿真结果表明,该方法使网络吞吐量获得很大提升,同时节省了大量协议开销.     

分布式并行无线令牌环接入控制协议

针对Ad hoc网络的MAC层协议进行研究,分析了无线令牌环协议(WTRP)的服务规则和控制过程,在对WTRP进行改进的基础上提出一种新的具有QoS保障的无竞争的分布式并行无线令牌环访问协议,即DPWTRP协议。仿真结果表明,该协议的排队等待延迟和等待队列长度均比WTRP有很大降低,稳定性大大增强,更加适用于对时延要求较高的业务。     

Ad hoc网络中的多描述视频通信及其分层算法

提出一种新的多描述视频编码方法ARI-MDC,当检测到快速运动的图像内容时,自适应地在描述子提取队列中插入一个参考帧,使得在该处两个描述子独立的运动估计路径重合,在增强快速运动序列的帧间相关性、提高运动估计编码效率的同时,限制了由于传输错误带来的解码端误差扩散．结合分层编码的优点,给出了ARI-MDC的分层算法,生成的多描述分层码流具有更强的抗误码性和更广泛的信道适应能力．在构建Ad Hoc网络模型并分析其特性的基础上,为ARI-MDLC的数据分组设计了一种有效的多径传输策略．仿真结果表明,该方法能有效改善系统性能,平均可将PSNR提高约1.6dB．