支持QoS的IEEE 802.11 EDCA性能研究

随着无线网络应用的不断发展,为了适应网络中不同类型业务的区分服务需要,IEEE 802.11工作组在IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)的基础上推出了支持QoS的IEEE 802.11 EDCA协议.针对EDCA(enhanced distributed channel access)协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种基于Markov链的协议性能模型分析方法.与已有文献不同,该模型分析同时包含了EDCA主要的3个关键区分信道接入机制:Wmin/Wmax,AIFS(arbitration inter-frame space),TXOP(transmission opportunity).通过模型分析,获得了EDCA协议各优先级接入的传输吞吐量、信道接入延迟、数据丢失率等性能分析.不仅分析了饱和情形下的EDCA性能,而且还对非饱和情形下的EDCA性能进行了分析.仿真验证结果表明,模型分析结果和仿真结果取得了很好的一致性.利用给出的模型分析方法,提出了一种基于TXOP动态调整的D-TXOP(dynamic TXOP)接纳控制算法.算法根据网络中业务流的QoS要求,在动态调整各优先级的TXOP参数设置的基础上,对网络中新到业务流进行接纳控制,达到提高网络的业务承载能力的目的.     

基于OLSR路由协议的HIDA算法

针对Ad Hoc网络中的虫洞攻击,根据最优链路状态路由(OLSR)协议的运行特点,提出检测伪邻居的HELLO间隔分布式算法(HIDA)。仿真结果表明,在网络平均节点数大于4、节点随机最大移动速率大于2 m/s时,HIDA算法能达到80%以上的虫洞攻击检测率。     

基于能效的多小区LTE系统资源分配算法

针对多小区LTE移动通信系统,考虑用户的最小速率要求,以最大化系统能效为目标,提出了一种迭代式的资源分配算法,通过不断迭代子信道分配和功率控制两个子过程来优化系统能效.针对子信道分配问题,提出了一种基于三种基本模式的子信道调整算法;针对功率控制问题,建立了多小区非合作博弈模型,理论证明了纳什均衡点的存在性,并设计了算法收敛于该纳什均衡点.仿真结果表明,与多小区最大化系统吞吐量算法相比,提出的算法获得了明显的能效增益,同时也达到了较好的系统吞吐量,尤其在强干扰环境下该算法的优势更加明显.     

RTS/CTS对802.11e在多跳无线网络中的影响

IEEE802.11e的增强分布式信道接入机制(EDCA)对业务的服务质量提供支持,由于其增强高优先级信道竞争能力而提供服务区分的主要特点而应用于Ad Hoc网络中.本文探讨了802.11e应用于多跳无线网络在不同的侦听范围下RTS/CTS有效性问题,指出:网络仿真工具NS2中对于节点传输范围和侦听范围的默认设置使得MAC层使用了RTS/CTS后网络性能变差.通过理论分析,并对不同侦听范围、跳数增加、TCP最大窗口的减小在有无RTS/CTS时的不同性能表现进行仿真分析,最终确定结论的正确性.     

随机分布WSN中sink节点部署研究

多sink节点数量和位置的合理部署能有效延长无线传感器网络寿命、控制网络成本。基于随机分布无线传感器网络结构,建立了网络寿命模型和成本模型,并采用网络寿命成本比(RLC)推导出使网络寿命和网络成本综合最优的sink节点数目的表达式。同时,还提出RDF算法可以在给定sink节点数目的情况下,快速有效地确定sink节点位置。通过理论分析和仿真验证,证明采用本文提出的部署策略能有效延长网络寿命,同时降低网络部署成本。     

一种面向物联网的无线传感器网络优化部署策略(英文)

This paper proposes an open hierarchical network architecture for the Internet of Things (IoT), which can provide a unified network topology by using heterogeneous Wireless Sensor Networks (WSNs). With this proposed architecture, our research focuses on the optimal deployment strategy of the nodes on the convergence level. We aim at the maximization of the sub-network's lifetime while minimizing the deployment cost. Meanwhile, a novel metric named as the Ratio of Lifetime to Cost (RLC) is proposed to estima...     

无线多跳网络GeoGRID协议研究

Geocast是一种基于方向性投递的无线多播路由协议,能够减少冗余数据包,缩短多播时延。现有Geocast协议并不适用于稀疏网络环境,存在时延较大、数据冗余较高等缺陷。为了提高GeoGRID协议在稀疏网络中的性能,提出了GeoGRID-LBM和A-GeoGRID两种新型协议,利用网关节点掌握两跳网关节点邻居的信息,减少信道竞争和数据包碰撞概率,仿真实验表明,这两种改进型GeoGRID能够将数据端到端时延减少14%,降低冗余数据包数量达26%。     

P坚持时隙ALOHA稳定性

动态频谱共享无线通信系统使用时隙ALOHA协议完成对数据信道的竞争,稳定性问题是时隙ALOHA协议的固有特性。通过建立p坚持时隙ALOHA的系统模型,分析了在重传概率确定情况下,新包的生成率对系统稳定性的影响,以及新包的生成率已知情况时,重传概率对系统稳定的影响;通过数值计算与仿真,给出了两种情况下系统稳定的条件。     

OFDMA系统中最优能效功率分配

该文研究了OFDMA系统中基于能效的功率分配问题。区别于已有研究,该文利用了能效函数关于功率矢量的严格伪凹特性,证明了最优能效功率分配一定具有一种特殊的注水功率结构能效注水结构。通过该结构,功率分配问题被简化为关于水位线的一元优化问题,进而求得最优能效功率的闭合解。在此基础上,该文进一步提出了一种最优能效功率分配算法,该算法通过顺序搜索有限个水位线区间的方式求得最优解。仿真表明该算法能够快速得到最优能效功率,其计算复杂度远小于已有的能效功率分配算法。     

中继增强的无线蜂窝多小区系统的联合调度与功率控制算法

针对采用全局频率复用的中继增强的无线蜂窝多小区系统,该文考虑多种通信模式并存的混合场景,提出了一种干扰感知的联合资源分配策略。以最大化系统总吞吐量为目标,同时考虑小区间干扰对中继节点与移动站点的影响,以及基站与中继节点各自的发射功率约束。为了降低计算复杂度,针对用户与中继节点配对问题提出了一种基于小区间干扰的调度算法;针对功率控制问题分别提出了一种基于符号规划的最优功率分配算法和一种次优的最小能耗功率分配算法。仿真结果表明,该文所提算法逼近最优资源分配,在系统吞吐量与能量效率等性能方面具有显著优势。