应用于无线传感器网络的自适应TDMA协议

提出了一种应用于无线传感器网络的自适应、低功耗的时分多址接入协议AT-MAC.该协议根据应用和拓扑的变化来自适应地伸缩时帧长度,提高了信道的利用率;采用二叉树结构来方便地管理时隙分配信息;基于两跳邻域信息为节点分配时隙,减少了申请冲突.时帧长度的可变和对邻域信息的获知使得AT-MAC具有良好的扩展性和适应能力.AT-MAC还采用节能模式来减少节点的能量消耗.仿真结果表明,AT-MAC可以有效地提高信道的利用率,缩短传输时延,并减少能量的消耗.     

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.     

支持多信道的无线传感器网络DMAC协议

为了解决无线传感器网络低延迟、高吞吐量与有限的带宽之间的矛盾,提出了一种基于DMAC的动态多信道MAC协议.协议依据节点本地信息,将信道预先分配给中间节点,利用多信道和多个时隙排列实现了DMAC的多信道支持,并为DMAC协议增加了由根节点到子节点的通信方式.理论分析与NS-2仿真结果表明,支持多信道的DMAC协议在没有增加能耗的前提下,显著降低了数据传输中的延迟.     

基于路由树的多信道多跳无线传感器网络资源分配算法

采用有效的多信道资源分配算法可以增强网络的稳定性,提高网络的通信效率.因此提出一种适用于大规模网络的资源分配算法,既可用于静态网络,也可用于动态网络.首先根据路由树的关系,依据提出的时隙复用规则,给出节点间的时隙分配.仿真与管载数据包算法比较,在不同的通信距离下,网络的吞吐率分别提高35.7%和18.4%.在动态网络中,恢复网络通信产生的通信量与节点个数的变化有关,与总通信量的比例要小于网络节点变化的比例.     

MANETs网络中的一种分布式同步预约多址接入协议

提出了一种MANETs网络中的多址接入控制协议——分布式同步预约多址接入协议（DSRP）,解决了隐藏终端和暴露终端问题,并且为实时业务的QoS要求提供了保障．协议以时分多址为基础,给不同类型的业务分配不同的优先级,采用不同的机制对空闲时隙进行竞争及预约．在已预约的时隙中采用发送数据前的预约确认机制,避免了入侵终端问题．在全连通网络中分析了DSRP协议的吞吐量和分组平均丢弃率,并且对协议进行了仿真,结果表明该协议能够达到传输实时业务的要求,适用于MANETs网络．     

WSN中六边形集中式分簇多跳路由协议

针对节点随机分布的大规模无线传感器网络,提出了一种六边形集中式分簇多跳路由协议(HCCM)．基站根据能耗确定簇内平均节点数,并以合适的边长确定六边形完成初步分簇; 根据簇内的节点数进行分簇优化;依据节点剩余能量选择簇头及传输路径,分配合适的时隙以多跳形式完成信息的传输．仿真结果表明,与LEACH协议及其改进的协议(DE-LEACH)相比,在小规模网络中,协议HCCM延长了网络寿命,但接收的数据包数较少,性能略差; 在大规模网络中,协议HCCM提高了网络性能,比改进的协议(EECT)网络寿命延长了15%,接收的数据包增加了9.5%．     

MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议

针对支持MIMO的并行RTS处理(PRP)MAC中分组的冲突导致网络通过量减小的问题,提出了基于五阶段预约的改进MAC协议(FPR-PRP MAC).该协议采用同步的时间结构,通过五阶段预约使网络节点获得传输时隙号.在信息时隙,根据预约的结果,一部分节点可以优先发送RTS分组,其他节点再通过竞争发送RTS分组.接收节点根据收到的全部RTS决定允许各发送节点使用的数据流数目,并将此允许值携带在CTS中回复给发送节点.FPR-PRP MAC将预约与竞争相结合的机制减少了网络中RTS冲突,同步的时间结构消除了控制分组和数据分组的冲突,因此可以有效地改善网络性能.仿真结果表明,在网络比较繁忙的情况下,与PRP MAC相比,FPR-PRP MAC可以大幅增加网络中流控方式发送的分组数,并提高网络的通过量.     

多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输调度算法

针对当前支持MIMO的多址协议仅支持点对点传输,提出多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的广播传输时分多址接入协议,其核心算法是保证每个节点无冲突传输广播业务且保证最小帧长的时隙调度算法,充分利用了MIMO系统并行数据流传输的特性,该特性可使发生传输冲突的节点集从两跳范围内的邻节点减小到一跳范围内的邻节点,从而提高网络容量．结果表明该协议可极大地提高网络容量和减小平均分组时延．     

多跳合作网络中再生协议的性能分析与比较

根据多跳合作网络结构的不同,研究了单节点中继时的5种合作发送协议.在瑞利衰落下分析和比较了这些协议再生中继时的系统容量和分集度,并讨论了中继节点动态移动的影响.理论和仿真分析表明合作系统在一定条件下可实现2阶全分集(合作节点的个数),这些条件包括网络结构、发送协议、中继节点位置和中继信息的处理方式等,但其再生中继的容量受制于第一跳链路的质量,并且需要2倍于单跳传输的时隙资源.     

时隙光网络性能分析

基于环网结构,给出了建立各节点全连接所需的时隙数公式,对时隙光网络和非时隙光网络的连接建立能力进行了对比分析,并对均衡业务和非均衡业务模型下所需时隙的数量进行了讨论。     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

基于消息的加权负载均衡算法

在研究EAP协议与Diameter协议的基础上,为解决分布式认证系统节点间会话一致性的问题,以及尽可能减少服务节点数量改变时产生的会话迁移数量,提出了一种基于消息的加权负载均衡算法(MOLB)。该算法使用散列法、虚拟节点和红黑树相结合的技术,实现了客户端请求在服务节点间的合理分布。Diameter网络环境中的实验结果表明:与其他常用的负载均衡算法相比,本文算法具有较小的负载均衡度和会话破坏度以及较低的会话破坏分布度。     

一种基于ALOHA时隙的多优先级控制协议设计与仿真

提出了一种基于时隙ALOHA的传输动态控制协议。系统信道分为数据信道和控制信道,信道均以时隙划分,其在时隙边界上同步。而控制信道中时隙又进一步划分为多个子时隙。通过建立一个离散马尔科夫链模型对其进行性能分析可知,它能够适用于实际塑料光纤接入网络中工作站数量远远大于信道数的要求。由于在文献[1]所述的控制协议的基础上加入了优先级的控制,它可以根据各类业务对时延的不同要求进行优先级分配。仿真结果表明,此方案具有一定的合理性和可行性。     

无线Mesh网络链路认知OLSR路由协议

针对无线Mesh网络性能需求,及其路由所面临的挑战,以OLSR路由协议为基础,提出一种链路认知的路由协议LC-OLSR.协议对节点负载、链路投递率和链路可用性等环境进行感知和推理,获得网络中节点之间的路径链路质量评价,评价结果用于路由的优化,达到提高网络吞吐率和负载均衡的目的.仿真表明,LC-OLSR能够提高无线Mes...     

一种ad hoc网络时分多址接入策略

为了提高ad hoc网络的吞吐量,提出了一种利用多用户分集的时分多址接入(TDMA)策略.在系统分析的基础上给出了一种分布式协议实现.为了根据即时的信道特性来决定接入信道的链路,将时隙分成控制和数据两个阶段.在控制阶段,通过控制包的交互实现发送节点对链路信息的获取以及解决竞争邻域内链路接入冲突;在数据阶段,由接入成功的链路发送数据包.仿真结果表明,该策略可以有效地利用多用户分集,比原有的随机接入策略有很大的性能提升,提高了网络的吞吐量.     

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。     

一种基于负载均衡机制的Ad Hoc网络路由协议技术

AdHoc网络是一种无线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成。而路由协议则是移动AdHoc网络中最关键的技术之一,它对网络的性能起决定性作用。首先阐述了AdHoc网络路由协议AODV,分析了其不足之处,给出了一种基于反向路由查找机制、单路径负载均衡和跨层节点拥塞的协议优化方案。     

一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议的研究

本文在D-PRMA协议的基础上对其进行改进,提出一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议。DHRMA协议采用混合式预约机制,并配合使用时隙表,来减小业务竞争所造成的碰撞的概率,解决隐藏终端和暴露终端问题,从而改善系统的性能并提高系统的吞吐量;同时赋予实时业务较高的优先级以满足其服务质量(QoS)的要求。另外,本文还采用了一种互同步技术,用以解决网络中节点之间的同步问题。     

基于NS-2的移动Ad hoc网络路由协议性能分析

移动Ad hoc网络是移动节点动态临时组建的自组织网络,路由协议一直是Ad hoc网络研究的关键问题。本文使用网络模拟器NS-2,设定特定的仿真环境,在不同节点密度、节点移动性、网络负载条件下,对Ad hoc网络路由协议DSR、DSDV、AODV、TORA的分组投递率、路由负荷、端到端延时等性能进行了详细比较与分析,给出了性能曲线并阐明各协议的特性与适用环境。