一种利用信道侦听的动态TDMA协议

针对TDMA网络节点间业务量不均匀时,会造成信道资源严重浪费的情况,提出了一种利用信道侦听的CS-TDMA协议。该协议在TDMA协议的基础上,节点通过接收到各节点的数据包数量估算相应节点的业务量大小。当某节点时隙剩余时,向其统计中业务量最大的一个节点发送ATS信息,通知该节点占用剩余时隙发送数据,直至时隙结束。仿真结果表明,CS-TDMA协议较TDMA协议在传输时延、吞吐量、数据接收率上均有所提高,尤其在节点间业务量大小不均匀时,时延性能提升更加明显。     

一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议

设计无人机自组网媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议时,需要考虑其控制开销和数据传输的可靠性。鉴于此,结合现有无线自组网多跳时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)协议和无人机自组网特点,提出了一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议。首先采用高效负载均衡的时隙请求信息上传机制,选择一个负载较小的节点转发节点时隙请求信息;然后根据相互通信的父节点删除重复节点的时隙请求信息,减少相同节点的时隙请求信息转发次数;最后通过实时更新节点时隙请求信息机制,提高节点时隙请求信息传输的可靠性。仿真结果表明,该协议在数据传输成功率、平均时延、控制开销方面优于现有协议,可较好地应用在无人机自组网中。     

移动Ad Hoc网络中一种分布式QoS保证的多址接入协议

基于随机竞争和冲突解决的思想,本文为多跳移动Ad Hoc网络提出了一种分布式服务质量(QoS)保证的多址接入(QMA)协议.该协议中,节点在发送业务分组前利用预报突发进行竞争接入,节点根据业务分组时延情况和最早失效优先原则确定预报突发的长度,所发预报突发能持续到最后的节点优先获得接入.同时,具有实时业务的节点可以按照其优先级在更早的竞争微时隙中开始发送预报突发,而有非实时业务的节点只能在前面竞争微时隙空闲的情况下,才能在后面的微时隙开始发送预报突发,因此发送实时业务的节点可以比发送非实时业务的节点更优先接入信道,从而在移动Ad Hoc网络中实现了对多媒体业务的QoS保证.最后利用OPNET仿真评估了QMA协议的多址性能,并与IEEE 802.11e协议的性能做了比较,结果表明QMA协议可以提供较高的吞吐量和较低的实时业务时延.     

低轨卫星接入系统中基于位置信息的时隙分配协议

针对浮标卫星通信系统中卫星覆盖范围广、接入链路传播时延差异大的场景结构引起的统一延迟分配协议中端到端时延长、吞吐率低的问题,提出了一种基于位置信息的时隙分配协议。协议中卫星通过获取浮标位置信息来控制时隙分配的起点,实现时隙离散分配,增大可用传输时隙长度,同时降低传输时延。 OPNET 仿真结果表明所提出的时隙分配协议可以显著提高单信道传输模式下的网络吞吐量,并有效降低单信道与双信道模式下浮标卫星通信系统接入时的端到端时延。     

复杂网络环境下的DSR路由协议性能仿真

DSR是用于多跳无线Ad hoc网络的一个简单高效的路由协议,DSR协议由路由发现和路由维持两部分组成,允许节点在Ad hoc网络中发现、维持到任意节点的源路由.文章详细介绍了DSR协议的特点并利用Opnet Modeler 10.5构建了小规模(50节点)和大规模(100节点)复杂的(所有节点同时移动、所有节点既是源节点又是目的节点)移动自组网模型,通过改变节点移动速度及发送分组大小,对DSR路由算法的平均路由发现时间、平均路由长度、吞吐量、数据分组平均端到端的时延、及分组交付率在两种场景下进行了仿真分析和性能比较.     

一种高效低时延的宽带电力线通信网多跳MAC协议

针对IEEE1901.1宽带电力线通信媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议涉及到信标时隙利用不充分和控制开销过大等问题,提出了一种高效低时延的宽带电力线通信网多跳MAC协议(Efficient and Low Delay Multi-hop MAC,ELDM-MAC).采用基于节点层级号的信标时隙分配机制,根据邻居表和时隙分配信息计算能够提前进入到载波监听多路访问时隙(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)的时间,减少了信标时隙的浪费,提高了信道利用率;同时采用基于拓扑信息的信标帧高效广播机制,删除不大于自身层级号的节点和大于且在两跳范围内的非子孙节点的时隙分配信息,降低了网络控制开销.仿真结果表明,ELDM-MAC协议在信道利用率、平均时延和控制开销等方面都优于IEEE1901.1 MAC协议,更适用于宽带电力线通信网络的实际应用场景.     

一种基于网络编码的移动自组网实时多播协议

针对移动自组网中的实时多播场景,提出一种基于网络编码的协议—NCRM.该协议可通过减少网络中数据包的转发次数降低节点能耗,并可改善网络吞吐量性能.为适应实时性要求,在NCRM中引入了严格的时延限制机制.仿真结果显示,与PUMA、MAODV等传统协议相比较,NCRM能更好地适应存在多接收节点、高移动性的环境,且在传输可靠性与节省能耗方面具有显著优势.     

一种面向实时业务的Ad Hoc网络MAC协议

为降低AdHoe网络中实时业务的端到端时延,提出了基于802．11DCF的改进协议。协议采用3种机制降低实时业务的时延：面向路径的连续转发机制将RTS中的转发信息携带在ACK中发送,给实时业务提供较高的接入优先级;标签交换机制使得中间节点可以在MAC层获取转发信息,加快了实时业务数据包的转发速度;重传控制机制减少了无效传输的超时数据包。仿真结果表明,在重负载条件下,改进协议中实时业务的时延比802．11DCF有大幅度的下降,网络吞吐量也有所提高。     

自组网路由协议的仿真与性能研究

在Ad Hoc网络中,如何针对实际的应用选择一个最佳的路由协议是一个难点问题.分析DSDV,OLSR,DSR,TORA和AODV五种常用的Ad HOC路由协议,基于网络节点暂停时间及最大移动速度变化两种情况,设计了针对平均端到端时延、数据包分组传送率、路由开销和平均跳数四个指标的仿真实验.仿真结果表明:在相同的网络环境下,与其他四种协议相比,OLSR协议的平均时延、路由开销和平均跳数都较小,分组传送率也较高,性能最好.通过对五种协议性能指标的综合比较,提出了一个通用的路由选择方案.     

一种贪婪地理路由协议的改进算法

贪婪转发策略广泛应用于无线传感网络(WSNs)的地理路由协议中,但是,该协议存在数据包丢失严重以及在遭遇路由空洞时路由效率低下的不足。为此,提出一种贪婪地理路由协议的改进算法,记为GPSR-I算法。GPSR-I算法在选择下一跳转发节点时,利用节点离目的节点距离、方向以及节点密度信息计算度量值,然后依据该度量值决策下一跳转发节点。仿真数据表明,与GPSR相比,GPSR-I算法能够有效降低平均端到端传输时延、路由开销,并提高了数据包传输率。     

太赫兹无线局域网MAC协议优化设计

针对现有太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的无线局域网场景下原有波束赋形方案不适用、关联请求时段在新入网节点数量受限情况下时隙利用率低,以及网络流量较大时扇区号靠后的节点一直无法获得时隙导致时延陡增的情况,提出了一种适用于无线局域网的高效低时延太赫兹MAC协议(High Efficiency and Low Latency Terahertz MAC,HELL-MAC)。该协议利用中心控制节点与普通节点间的信息交互减少了不必要的波束赋形过程,采用机会性复用关联S-CAP(Sub-channel Access Period)机制提高了时隙利用率,采用公平时隙分配机制提高了时隙分配的公平性,从而减少了波束赋形时间,降低了平均端到端时延,提高了信道利用率。     

移动自组网AOMDV协议应对衰落改进方案

在移动自组网中,信道条件直接决定了数据包传输的可靠性.为有效应对信道衰落,提出一种基于信道状态、可实时监控链路的路由方案来改进AOMDV协议.该方案在路由寻找过程中,以信道平均无衰时间（ANFD）作为路由度量来选择稳定的链路,并采用一种根据信道状态信息抢先切换的策略来维护连接的可靠性.仿真结果表明,通过该改进方案,AOMDV协议在网络吞吐量、平均端到端时延、路由控制开销和数据包投递率等性能上均有改善.     

基于局部梯度场的VANET路由研究

车载自组织网络(VANET,Vehicular Ad hoc Network)近几年受到高度关注,同时多跳安全消息路由成为VANET应用的核心问题之一。试图借助梯度场的方法,研究VANET网络安全消息的定向、受限空间及拓扑动态变化条件的传播机制,以达到快速准确地传播安全消息的目的。提出了一种局部梯度场的路由协议(LGFR,Local Gradient Field Routing),并与城市场景下的贪婪边界无状态路由(GPSR,Greedy Perimeter Stateless Routing)和无线自组网按需平面距离矢量路由(AODV,Ad hoc On-DemandDistance Vector Routing)进行了对比。仿真结果表明,LGFR在数据包丢包率、数据包端到端平均时延和全局数据吞吐量方面具有较好的性能。     

MANETs中基于节点移动度的虚连接的路由

由于移动自组织网络MANETs中节点的快速移动,使得维持源节点与目的节点间的通信路径成为一项挑战性工作。节点的高速移动导致通信链路频繁断裂。为此,提出基于节点移动度的虚连接的路由(MDVRP)。虚路由为一条动态的逻辑路由,其由一系列的特定地理区域构成。每个区域内的节点依据自己的移动度设置转发数据包的定时器,移动度越小,具有优先转发数据包权。MDVRP通过虚路由策略,在源节点与目的节点间建立了多条传输路通,每个节点能独立选取下一跳转发节点,并利用节点移动度,择优选取转发数据包下一跳节点,从而提高链路的稳定性。仿真结果表明,提出的路由协议在端到端传输时延、路由开销以及数据包传输率性能均得到提高。     

ASON中的一种新预留协议――信令嵌套预留协议

介绍了一种新的资源预留协议,能够增强智能光网络的性能.考虑在资源预留过程中,通过占用预留过程中的未使用带宽来传送大量非实时数据包.此协议通过修改后向预留协议来实现.在一个多跳的预留过程中,此协议将标记预留路径,而不是将其锁定.同时,已经被预留的节点在收到允许信号后,如果有单跳的非实时数据请求,就可以发送一定大小的包.在预留失败时,已经被允许的节点会收到一个信号,通知其不再传送数据包.     

一种无线组网中的TDMA时隙调整协议

提出了一种适于无线组网环境下传输战术消息的无中心动态分布式时隙分配协议。协议将时隙分为固定微时隙和分配微时隙,节点间通过调整分配微时隙的数量来适应节点消息量的变化,提高了信道利用率。通过分析和仿真表明该协议能够为系统提供较高的吞吐量,通过调整可以满足局部节点消息量增加时的时延要求,能够更好地适应无线组网环境传输实时消息的特点。     

无线Ad Hoc网络中基于活跃节点数预测的时隙ALOHA算法

针对采用时隙ALOHA算法的无线Ad Hoc网络,考虑数据包到达的动态性与数据包传输的随机性,以最大化吞吐量为目标,同时满足数据队列稳定性,构建了关于接纳控制与竞争接入的随机优化问题。由于在时隙ALOHA算法中数据包传输的最优概率取决于无线Ad Hoc网络中数据队列非空的活跃节点数,提出了一种基于活跃节点数预测的时隙ALOHA算法。该算法要求无线Ad Hoc网络中的所有发送节点实时地侦听通信信道的忙闲状态,计算基于信道状态的活跃节点数条件期望,从而动态地预测无线Ad Hoc网络在不同时刻的活跃节点数,达到网络节点依据局部网络状态信息自适应地优化数据包传输概率的目的。仿真结果表明,所提算法能够有效估计无线Ad Hoc网络在每个时隙的活跃节点数,从而显著提升网络吞吐量并且降低数据包的平均排队时延。     

Ad Hoc网路由协议在常规靶场中的应用及仿真

在试验通信系统IP化改造的要求下,建设基于多跳路由协议的无线移动自组织(Ad Hoc)试验通信网是必然的选择。传统的试验通信系统多采用集中控制的点对多点星状网,而移动自组网属于网状网,采用完全不同的组网方式,其对特定试验保障通信业务的承载能力,以及路由协议的适应性目前尚没有试验数据可供参考。对自组网路由协议在试验通信中的应用进行研究,根据想定试验场景对网络性能进行仿真分析,分别仿真了4种路由协议的数据包成功递交率、平均吞吐量以及平均时延等网络性能。仿真结果表明,4种路由协议中有3种协议综合性能完全可以满足试验通信保障任务。     

一种低时延的短波自组网优化链路状态路由协议

优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议是一种先验式路由协议,网络中的所有节点通过周期性地发送控制消息来计算全网路由信息。在短波自组织网络中,节点周期性地发送控制消息会占据大量的信道资源,大幅增加网络的控制开销,浪费短波有限的带宽资源,导致网络通信性能急剧下降。其次,受到地形地貌、天线方向和接收性能的个体差异等影响,造成无线链路不稳定,导致网络中存在非对称链路,增加了通信端到端时延。为此,提出了一种低时延的短波自组网OLSR协议。该协议在执行MPR(Multipoint Relay)选择算法时综合考虑了节点的连接度和链路可靠性,在优化MPR节点个数的同时选择链路可靠性较大的节点作为MPR节点,在进行路由选择时能够利用网络中的非对称链路。仿真结果表明,该协议能优化数据包投递成功率、吞吐量、端到端时延和网络控制开销等性能指标。     

基于蚁群算法的典型路由协议的比较研究

针对Ad hoc网络拓扑结构的多变和基本蚁群算法易失去多解的情况,在对算法的节点选择进行改进后,提出把蚁群算法与DSR、AODV和DSDV相结合,即ant-DSR、ant-AODV和ant-DSDV。利用改进的蚁群算法寻找最优路径,在节点速率、停留时间这2种不同场景下分析比较了端到端时延、吞吐量、路由开销和跳数等参数的性能。仿真结果表明,先应式路由协议比按需路由协议在提高性能上更适合于蚁群算法,但却增加了路由开销,并且每个节点产生最优路径时需要更多的计算。