一种提供良好QoS保障的Ad Hoc网络MAC协议

为有效减小Ad Hoc网络实时业务节点的信道接入时延,提升对多媒体业务的服务质量(QoS)保障,在研究时隙分配类多址协议的基础上,设计了一种新的基于时隙重构的分组预约协议。新协议时隙结构简单,具有较好的冲突化解能力,通过对空闲数据时隙的重构利用以及层级式的接入控制,取得了较好的时延保障性能。     

一种跳预约多址接入协议的Qualnet仿真

Ad Hoc网络中信道接入协议控制着无线信道的接入,对网络性能起着决定性作用。网络仿真是协议设计中的重要环节,基于此介绍了一种可变时隙跳预约多址接入协议VS-HRMA,利用网络仿真软件Qualnet对其性能进行了仿真并分析了协议的优缺点,明确了改进的方向。     

一种基于多天线的动态TDMA协议仿真研究

提出一种用于Ad Hoc网络MAC层的多天线、多信道动态TDMA协议,它采用一个全向天线和多个方向性的扇区天线.该协议通过空分复用控制,可提高网络的吞吐量,通过基于动态时隙分配算法和相应的邻居发现策略,以减少时隙空闲,提高信道利用率.利用NS-2平台进行的仿真研究表明,与单一全向天线的MAC协议相比,所提出的协议在吞吐量和时延方面有明显的提高.     

Ad Hoc网络中具有QoS保障的同步MAC协议

介绍了Ad Hoc网络中保障实时业务QoS要求的时间同步多址接入协议。该类协议以时分多址为基础,通过资源预留为实时业务预约固定的时隙,赋予实时业务接入信道的优先权,保证了实时业务的接入延时,延时抖动以及吞吐量等QoS指标,为Ad Hoc网络支持多媒体业务的接入奠定了基础。     

基于载波监听的Ad Hoc网络双信道接入协议研究

双信道接入协议在解决隐终端和暴露终端问题上具有独特的优势.基于报文监听的Ad Hoc网络双信道接入协议无法消除数据报文的冲突.本文对基于载波监听的Ad Hoc网络双信道接入协议进行了研究,提出了DCMA载波监听信道接入协议.其中DCMA_CSBI通过载波监听和BI控制报文完全解决了隐终端和暴露终端问题.文章通过仿真对DCMA协议的性能进行了分析和比较.分析结果表明DCMA_CSBI是一种非常高效实用的Ad Hoc网络双信道接入协议,载波监听对Ad Hoc网络信道接入协议而言是至关重要的.     

MIMO链路Ad Hoc网络中线程化的拓扑未知多址接入协议

针对MIMO链路Ad Hoc网络,提出了支持MIMO的线程化拓扑未知多址接入协议(MIMO-T-TTMA).MIMO-T-TTMA将时间扩展多址接入(TSMA)协议和时分多址接入(TDMA)协议以时间交替的方式相结合,进而为网络中节点分配时隙.在MIMO-T-TTMA中,每个节点被分配了若干时隙,每个分配时隙中,节点通过交互请求发送/允许发送(RTS/CTS)分组来确定发送使用的数据流数,而当RTS/CTS交互失败或者当前时隙为未分配时隙时,节点仍依一定的概率发送一个数据流,以提高网络的吞吐量.为了评估协议的性能,推导了MIMO-T-TTMA的吞吐量.数值结果表明,与已有的协议相比,MIMO-T-TTMA在节点度较大时具有较高的吞吐量,并且,吞吐量随节点度的变化比较平稳,因此,MIMO-T-TTMA适用于拓扑常发生剧烈变化的Ad Hoc网络.     

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。     

多跳AdHoc网络中支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议的研究与分析

针对Ad Hoc网络和MIMO的有效结合,提出了适于多跳Ad Hoc网络的支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议.该协议通过有限域无线网络设计算法在每帧给每个节点分配时隙且无需知道全网拓扑信息,这极大地减小了收集全网拓扑信息的开销.通过预约,每个节点在其分配的无干扰时隙并行发送MIMO链路的所有数据流,并在与其他节点共享的时隙发送MIMO链路的一部份数据流来解决传输冲突.同时推导出保证通过率和最佳帧长.结果显示动态分配MIMO的传输容量和抗干扰能力会极大地提高通过率.     

基于动态优先级表的TDMA时隙分配

Ad Hoc网络组网效率提升的一个重要方面就是研究高效的时隙分配算法,动态TDMA时隙分配机制已经成为提高组网效率的一个热门研究点。这里基于动态优先级表提出一种新颖的动态时隙分配算法,该算法能在时间维上保证各节点对空闲时隙资源竞争使用的公平性。仿真结果表明基于动态优先级表的时隙分配算法能高效利用时隙资源,提高信道利用率。     

一种应用于Ad Hoc网络的改进型TDMA动态时隙分配算法

文章针对Ad-Hoc网络多址凄入协议的特性,提出了一种改进型EP-TDMA算法。首先具体描述了该算法,然后分析了其竞争机制。仿真表明,该算法的时隙利用率高,端到端的时延低,能根据节点的需求更加合理地分配时隙,更适合业务量不均衡的Ad Hoc网络。     

A Novel and Secure Secret Sharing Algorithm Applied to Insecure Networks

Being independent of any fixed equipment, Ad Hoc wireless sensor networks, a kind of acentric and self-organized wireless network, possesses some features such as easiness of deployment, strong invulnerability and flexibility of networking, which leads to a promising application prospect in terms of UAV military and civilian use. This paper proposes a new slot adaptive 4D network clustering algorithm based on UAV autonomous formation and reconfiguration to solve the problem of UAV Ad Hoc network such as networking confusion, poor network reconstruction performance, huge energy consumption and other issues. The algorithm can optimize the topology of UAVs network. We build the network topology and generate clustering network by the slot adaptive 4D network clustering algorithm in Matlab. According to the real combat of UAV, four states are simulated and analyzed. The simulation results validate the feasibility of the slot adaptive 4D network clustering algorithm. The clustering structure generated by the slot adaptive 4D network clustering algorithm is robust and the algorithm is suitable for the UAV group operation.

     

动态TDMA时隙分配算法在数据链中的仿真

固定TDMA分配算法能够保证节点数据发送的公平性,但不可能针对当前业务和网络状态进行时隙预留分配,很难实现差别服务和提供支持QoS（服务质量）的机制。因此提出一种适用于TTNT（战术瞄准网络技术）数据链通信系统的动态TDMA时隙分配算法,在高负载的网络环境下,这种算法加入了优先级机制并根据业务量轻重对各节点采取不同的发送策略,对时隙有较高利用率,提高了Ad Hoc（自组织网）网络系统吞吐量。在OPNET网络仿真平台上进行了仿真验证,仿真结果表明该算法在吞吐量和时延方面都优于固定TDMA算法。     

基于地理信息的航空自组网路由协议综述

航空自组网是自组网在航空领域的典型应用.航空自组网的关键技术在于路由协议的选取和设计.介绍了国内外航空自组网发展现状,分析了航空自组网路由协议的基本设计原则和分类,并探讨了基于地理信息的航空自组网路由协议技术特点,最后展望了航空自组网的发展趋势.     

Resource Allocation Schemes for the Heterogeneous OFDMA System with Multiple Ad Hoc Relays

In this paper, we present a heterogeneous network framework involved an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network with an out-of-band Ad Hoc network, which maybe a promising architectural upgrade and has not been studied so far. In the heterogeneous system, the mobile stations (MSs) are dual-mode with both cellular OFDMA and Ad Hoc radios. And MSs communicate with the base station by cellular OFDMA mode, while they communicate with each other by Ad Hoc mode. An active MS can choose multiple inactive MSs as its relay stations (RSs). And each RS operates in a full duplex mode, that is, it can receive data through Ad Hoc network in the first hop and transmit data through the OFDMA network in the second hop, simultaneously. Based on this heterogeneous system, the problem of joint relay selection, subcarrier and power allocation with the objective of maximizing the system capacity under individual rate and transmit power constraints is addressed. We propose a dual-based resource allocation scheme to solve the problem fairly and efficiently, and then we propose a fully distributed resource allocation scheme to decrease the computational complexity. Simulation results show that the performance of the proposed dual-based resource allocation scheme, in terms of the system capacity and the outage probability, is better than that of the fully distributed resource allocation scheme. However, the performance improvement is at the expense of a high computational complexity.     

分布式TDMA网络的时隙设计技术

时隙分配是分布式TDMA组网的一个基础性工作,直接影响到Adhoc网络的性能。为支持低延迟数据业务,通常选择TDMA组网技术,但常规的固定时隙TDMA网络对时隙的利用率较低。提出了一种基于跳频的固定时隙分配和动态时隙分配相结合的TDMA时隙资源管理技术,有效地解决了TDMA网络的不同类型用户信息传输时隙分配问题。     

Topology-Transparent Transmission Scheduling Algorithms in Wireless Ad Hoc Networks

1　Introduction　A Mobile Ad Hoc Network (MANET) is formed by acluster of mobile hosts and can be rapidly deployed withoutany established infrastructure or centralized administration.The design of transmission scheduling is a key design prob lem in Ad Hoc networks. Many topology dependent trans mission scheduling algorithm have been proposed to minimizethe time division multiple access frame length, in whichchanges of topology inevitably require recompilations oftransmiss…     

面向自组网的通感融合技术及软硬件设计

现有自组网通信和导航技术缺乏深度融合的框架和方法,在未来场景下难以保障未来“智慧城市”、“智能出行”等场景对通信感知的综合性需求,因此研究面向物联网、车联网等自组织网络的通感融合(ISAC)技术成为亟待解决的问题。本文针对自组网通感需求,提出了通信感知信号融合方法和技术方案,可在保障通信性能的同时提高测距感知估计精确度。针对自组网设备间、通感任务间资源需求冲突等问题,依据自组网集群业务需求,构建了保障通信需求的定位感知网络时频资源优化框架,设计了联合资源分配方案及相应迭代优化算法,实现有限资源情况下的高可靠、强稳定自组网协同感知能力。针对当前自组网通信模组存在时延高、网络覆盖范围小、感知能力缺失等问题,设计并搭建了通感一体化模块原型样机I型,可在卫导数据缺失下提供全网高精确度时钟同步,保障集群协同感知能力,并在长距离下提供自组网通信协同传输支撑,从硬件设备上为通感融合提供支撑。最终形成了一套包含通感信号融合设计、时频资源联合优化方案的自组网通信感知系统框架,并研制搭建了一套通感融合软硬件平台(含通感一体化原型样机4台)。在外场测试中,2 km内通信速率≥320 kbps,丢包率≤0.05%,感知精确度优于10 m。     

一个高效的基于身份的群密钥协商协议

群密钥协商协议是在Ad Hoc网络群通信中建立会话密钥的一种有效解决方法.但由于Ad Hoc网络是一个拓扑结构变化频繁的网络,因而在群通信中,不仅要建立一致的会话密钥,还要考虑成员变化的情况.文中结合完全二又树结构,提出了一种新的基于身份的群密钥协商协议.新方案具有隐含密钥认证、已知会话密钥安全,前向安全、抗密钥泄露攻击.抗未知密钥共享攻击、密钥控制等安全特性,并且效率较高.     

多跳蜂窝网互连性研究

将Ad Hoc网络与蜂窝网融合首要解决的问题是Ad Hoc如何接入蜂窝网,多数方案使用的是移动IP。提出了一种基于扩展Ad Hoc路由协议的多跳转发网络方案。Ad Hoc多种路由协议中可以实现Ad Hoc网络与蜂窝网互连的只有DSDV,但在移动场景中的低性能限制了它的发展。AODV是Ad Hoc路由协议中最有前途的协议,但它并不支持Ad Hoc节点接入基站的路由搜索。研究对AODV协议进行改进,以使它能支持移动节点到固定基站以及有线网络的寻路。