无线Ad hoc网络中分布式极大吞吐率调度算法研究*

针对无线Ad hoc网络广播链路的特点,在更一般的链路干扰约束模型下,设计了一种分布式、贪婪的极大吞吐率调度算法。通过运用Laypunov定理,证明了该调度算法的稳定区域是网络最大稳定区域的γ倍（0<γ<1）。通过仿真验证了该算法性能接近集中式的GMM（贪婪极大匹配）调度算法。     

火箭结构气动载荷样条插值中的数据预处理

在运载火箭结构载荷精细化设计中,需要把三维流场压力载荷向结构网格等效转换,采用了薄板样条法和无限板样条法进行具有复杂表面火箭结构的载荷转换.针对应用中因线性方程组条件数巨大而导致解的误差较大、薄板样条法与无限板样条法插值的选择和火箭表面某些外形突变处插值误差较大的三个问题,提出了对插值点和待插值点的坐标进行预处理、使用平面度判断方法和智能判断算法三个预处理方法.运用上述方法后线性方程组的条件数大大降低,压力突变处插值误差大大减少,最终使转换前后合力和合力矩偏差在可接受范围内.以上处理方法的应用有效地防止计算出错,提高了计算稳定性和载荷转换精度,增强了火箭结构三维气动载荷计算的工程可实施性.     

基于层次架构的WSN标签寻址技术研究

针对基于地址的寻址方式无法满足以业务为中心的大规模无线传感器网络(WSN)寻址要求的问题,提出了一种适合大规模异构WSN的层次架构和基于该架构的一种标签寻址(LBA)机制。LBA寻址机制将不同业务类型进行编码从而形成标签,对业务数据进行标记,通过建立标签与节点地址之间的映射关系,实现基于业务的寻址。仿真结果表明,LBA寻址机制在数据查询响应时间、报文递交率等方面都优于传统的基于地址和其他基于内容的寻址方式,更适合大规模分层WSN的应用。     

一种利用信道侦听的IEEE 802.11自适应优化算法

提出一种适用于DCF(distributed coordination function)机制的自适应优化算法.该算法基于网络节点侦听信道得到的网络状态信息进行相关参数的自适应调整以获得最优的网络性能,称为CSB(channel sensing backoff)算法.算法采用了对节点的信道接入请求以概率参数P_T进行过滤的方法控制节点竞争接入信道的激烈程度.不同于已有的DCF机制优化方法,CSB算法的特点在于,在优化调整过程中不需要进行计算复杂的网络节点数量估计,并且可以在不同网络状态下始终围绕确定的优化目标进行参数优化调整.仿真实验结果表明,算法能够针对网络节点数量和分组大小改变等网络状态变化作出自适应的网络优化调整,并获得了系统吞吐量、碰撞概率、延迟、延迟抖动、公平性等多方面的性能改善.     

基于双忙音的可调功率无线MAC协议

本文基于IEEE802.11DCF提出了两种基于双忙音信号的无线自组织网络MAC协议,即恒定功率双忙音(FPDBT)和变功率双忙音(VPDBT)MAC协议。这两种协议能基本解决无线自组织网络大干扰范围下的隐藏终端和暴露终端问题。本文对MAC协议进行了理论分析,并建立了OPNET仿真模型。通过仿真试验分析比较了IEEE802.11DCF、DBTMA、FPDBT和VPDBTMAC协议的信道传输性能。结果表明两种改进协议都能在大干扰范围下有效避免分组冲突,并显著提高信道利用率。VPDBT协议还能够对信道空间复用率和分组冲突避免的性能有较好的折衷。     

QoS 区分的自适应p-Persistent MAC 算法对信道利用率的动态优化

在无线局域网中提供服务质量(QoS)保证的MAC 算法应该满足业务区分服务的要求和系统性能的整体最优.以往的此类自适应MAC 算法依赖于对不同级别的竞争业务数目进行估计,计算过于复杂.提出一种基于QoS区分的自适应p-persistent MAC 算法,QDA-MAC(QoS differentiation based adaptive MAC scheme).该算法引入了新的参数-坚持因子(persistent factor),其优化值能够实时反映网络负载的变化情况,结合近似优化的自适应方法,每次发送尝试后,该算法不需要估计每类竞争业务的数目,利用坚持因子的优化值实时更新各类优先级业务的发送概率,调整相应的协议参数,系统的性能也能接近最优.仿真结果验证了该算法不仅能够根据竞争业务数目的变化对系统的性能进行整体优化,而且能够提供业务区分服务,在QoS区分的基础上可以为实时业务提供严格的QoS保证,尤其在信道利用率和时延等方面明显优于标准的IEEE 802.11 DCF 和IEEE 802.11e EDCA 机制.     

一种动态频谱共享通信系统接入控制算法*

针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙ALOHA访问控制算法。在分析时隙ALOHA算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。     

支持多优先级的无线自组织网接纳控制方案

提出了一种适用于无线自组织网的多优先级接纳控制(admission control)方案。基于单跳自组织网络的带宽分配,推导了带宽预测函数和保证已接入流服务质量(QoS)的带宽上限值,为不同接入等级的业务提供接纳控制。该方案能保证网络中实时业务流的QoS,防止由于流数的增加导致QoS降级,同时也保证尽力而为业务能分享信道的剩余带宽。仿真结果验证了接纳控制方案的有效性。     

基于Markov参数精细积分法的载荷识别研究

对于结构受多点分布动态荷载识别问题提出了精细正则化算法。基于状态空间描述建立了离散动力系统滑动平均模型,并应用2N算法精细计算了系统模型的马尔科夫（Markov）参数矩阵,给出了全局时间域内多点分布动态载荷识别问题的精细识别模型。针对载荷辨识模型求解过程中遇到的方程病态问题,采用正则化截断奇异值分解技术进行处理。通过有限元数值模型仿真,验证了所提出方法的正确性和有效性。