无线Ad Hoc网络的MAC协议性能优化

IEEE802.11中最优最小竞争窗口的取值与诸多网络状态信息相关,如网络中竞争节点数目、平均碰撞数据帧长度和数据帧发送速率等.据此,文章分析得出以网络中竞争节点数目、平均碰撞数据帧长度和数据帧发送速率为参数的最优最小竞争窗口的函数表达式.无线Ad Hoc网络基于IEEE802.11 MAC协议,网络中各终端节点以此公式为基础,运行MAC协议优化算法,自适应调整自己的最小竞争窗口和退避时间至最优值,优化MAC协议,提高网络性能.仿真结果表明:对于非饱和业务的无线Ad Hoc网络,该优化算法对系统性能的改善有限;但对于饱和业务的无线Ad Hoc网络,该优化算法的精度和有效性较高,优化后系统的吞吐量和时延都有明显改善.     

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。     

多速率无线Mesh网络中节点吞吐量分析模型

提出了多速率无线Mesh网络中节点吞吐量分析模型,在公平性保证条件下用以分析基于IEEE 802.11协议构建的无线Mesh网络节点吞吐量．该模型计算出不同速率无线链路发送数据包的时间,寻找网络中单位时间内完成数据包发送时间最大的瓶颈冲突域,根据瓶颈冲突域内负载流量速率得到节点吞吐量最大值．仿真结果表明,该方法计算出的节点最大吞吐量与网络仿真结果一致,可以准确分析多速率无线Mesh网络节点吞吐量．     

基于数据优先级的Ad hoc网络MAC协议研究

基于数据优先级提出了一种改进的无线MAC协议.数据在源节点按照一定策略被划分为不同的优先级,并且优先级信息被封装在数据帧中随数据在网络节点间移动;发送时,节点根据数据帧中的优先级调整IEEE 802.11 DCF中的竞争窗口,使不同优先级的数据帧使用不同的竞争窗口,以分散信道上的竞争压力,保证高优先级数据的优先发送.仿真结果表明,改进后协议不但明显减少了高优先级数据的传输时延,而且信道上的碰撞次数降低了近50%.改善了网络的性能.     

车载自组网的自适应证书分发策略

提出了一种自适应证书分发策略,能够根据各种环境动态调整分发方式获得最优均衡解。首先,设置一个可以根据交通环境和安全状况自适应调整的阈值,当该阈值小于给定的新车占比时,节点将发送带有证书的数据包;否则,将发送没有证书的包。然后,提出了一个量化模型来评估车载自组网的收益,包括计算和分析发送/接收节点的开销、安全性和损耗等。仿真结果表明,本文所提出的策略在各种交通条件下都能很好地平衡性能和安全。     

带有碰撞感知的MANET可用带宽估计方法

准确获知当前可用带宽信息是更加合理、有效使用Ad hoc网络资源的前提。该文提出了一种基于数据帧重传预测的Ad hoc网络可用带宽估计方法。该机制通过平均竞争窗口大小估计数据帧碰撞以及重传情况,进而通过多个节点协同工作的方式来估计当前可用带宽。仿真结果表明基于平均竞争窗口的估计方法能够比较准确地估计碰撞情况,采用该机制所估计的可用带宽数值与实际测量值比较接近。     

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。     

一种TDMA无线多跳网中新的传输调度算法

针对TDMA无线多跳网中的时隙分配问题,提出了一种新的传输调度算法,称为"碰撞避免正确稳健调度"(CA-PRS)。CA-PRS算法与以往PRS算法的区别是可以根据网络的拓扑变化,自适应选择分组发送时隙,实现了分组传输中的碰撞避免。该算法实现简单,协议开销小,不需要对节点度数进行约束。仿真结果表明与simple-PRS算法相比,该算法提高了无线资源的利用率。     

低占空比无线传感器网络中节点自适应休眠机制

针对低占空比WSN网络存在着能量消耗不均、网络工作时长等问题,提出一种节点自适应休眠算法.该算法能够根据无线链路状况,自适应地调度节点休眠时隙和工作时隙,保证在时延约束条件下网络的整体能耗最小.在自适应休眠机制加入能量感知,使无线路由根据节点的剩余能量自适应调整,均衡各节点能耗,提升WSN网络的工作时长.经仿真分析发现,该算法能够在满足传输时延的同时,有效地减少工作时隙并降低能耗,从而提升网络的工作周期.     

RTS多预约和自适应窗口调整的WLAN多优先级算法

为保护无线局域网中高优先级业务的服务质量, 提出了一种基于请求发送(RTS)多预约和竞争窗口自适应调整的多优先级信道接入算法(MRDCW). 该算法首先利用RTS多预约进行优先级区分, 减少因低优先级业务增多而给高优先级业务带来的影响, 并通过理论建模验证了其有效性;其次, 不同等级的业务在竞争窗口回退时都根据自身的信道接入状况自适应调节竞争窗口大小, 以减小高优先级业务自身之间的影响. 仿真结果表明, 该算法相对802.11e更能适应网络状况的变化,并且更好地保护了高优先级业务的吞吐量.     

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。     

基于QoS和距离感知的自适应协作差错控制机制

提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.     

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%．     

Adaptive DirectShow Framework for Layered MPEG-4 Video Multicast

An extensible framework was proposed to implement the hierarchical and adaptive control andfeedback mechanism of layered MPEG-4 video multicast transmission in DirectShow architecture. In ourframework, layers of MPEG-4 video and FEC data are wrapped dynamically in RTP packets to pass through theheterogeneous network effectively. An adaptive control center is designed to control the actions of the related     

异步光分组交换型高性能计算机系统架构及性能分析

提出基于异步光分组交换及组播技术的新型高性能计算机系统架构。采用分布式管理的树型结构,可实现全光多级扩展。采用3.2Tbit/s的超大容量光纤,单信道容量为40Gbit/s,两级系统可以实现6400个CPUs 的互连。采用分组重传冲突解决机制解决系统内部冲突,并仿真了系统的稳定性要求及时延特性。系统稳定性随旧包发送速率b及旧包个数k的增大而增大,当b增至无穷大时,分组到达率λ的最大取值趋于800packets/s。冲突导致的分组等待时延随λ的增大而增大,随服务窗口数C及分组离开率μ的增大而减小,当C增加到6个左右,或者μ增大至1000packets/s时,分组等待时延减小为10-10s量级。多级系统的稳定性条件与两级系统相同。     

自适应的LSP故障环回检测机制

提出了一种可自适应检测标签交换路径(LSP)故障的机制. 该机制基于自适应LSP检测模型, 由环回方式测量网络延迟和检测超时. 根据延迟和超时情况, 能自适应地调节检测周期, 控制检测包发送, 在快速检测故障的同时减少检测包数目. 实验证明, 该机制工作可在规定的延迟范围内检测出故障, 而且网络开销比固定周期检测机制低.     

802．11WLAN中一种基于竞争窗口的分组调度算法

IEE—E802．11MAC层中的分布式协调功能DCF（distributed coordination function）使用随机退避机制来解决信道竞争问题，导致信道资源不能充分利用，特别是在高负载的网络系统中，信道带宽在碰撞状态下浪费严重．本文提出了基于竞争窗口的分组调度算法，通过增加一个竞争窗口将节点间的竞争划分为两个阶段进行，其中只有通过第一退避阶段的节点才能进入下一个退避阶段，完成第二退避阶段的节点才能开始访问信道．根据具体网络情况，选择合适的第二阶段的最小窗口值，得到相应的网络性能．仿真结果表明该算法在高负载的网络中能够提高信道带宽利用率．     

802.11 WLAN中一种基于竞争窗口的分组调度算法

IEEE 802.11 MAC层中的分布式协调功能DCF（distributed coordination function）使用随机退避机制来解决信道竞争问题,导致信道资源不能充分利用.特别是在高负载的网络系统中,信道带宽在碰撞状态下浪费严重.本文提出了基于竞争窗口的分组调度算法,通过增加一个竞争窗口将节点间的竞争划分为两个阶段进行,其中只有通过第一退避阶段的节点才能进入下一个退避阶段,完成第二退避阶段的节点才能开始访问信道.根据具体网络情况,选择合适的第二阶段的最小窗口值,得到相应的网络性能.仿真结果表明该算法在高负载的网络中能够提高信道带宽利用率.