一种能量高效的Ad hoc无线网络广播算法

广播在Ad hoc无线网络中有着广泛的应用,而Ad hoc网络节点资源、网络资源严重受限,广播引起的广播风暴问题加剧了资源的消耗。提出了一种能量高效的无冲突的广播策略,该策略利用所有两跳邻节点的剩余能量和度等信息选择前向转播节点,并将前向转播节点分为相互不干扰的独立子集,统一为独立子集设置退避时间,避免冲突的发生。该策略平衡了网络中节点的能量消费、延长了网络寿命,同时减少了广播延迟和转播冗余,确保了广播的可达性。仿真结果也表明提高了广播的效率。     

基于功率退避的MAC协议优化算法

针对多跳稠密的移动Ad hoc网络面临的网络生存时间、无线资源利用效率以及时延要求等问题,提出一种新的功率控制MAC协议,该协议在功率退避基础上结合改进的时间退避机制,采用较灵活的竞争窗口调节方法有效地缓解冲突。仿真结果表明,该协议可以减少移动节点消耗的功率,提高节点的能量利用效率和系统的吞吐量性能。     

Ad hoc网络中MAC不公平性的研究与改进

在Ad hoc网络中,节点间的不公平性会影响整个网络的性能。针对该问题,提出一种公平性算法——UTRVB。该算法用于有节点加入或移除的Ad hoc网络,通过节点发送量与参考值比较大小来调节退避时间。仿真结果证明,该算法在不导致系统吞吐量严重下降的前提下,有效地改善了DCF机制的公平性。     

一种新的Ad hoc网络节能结构

传统Ad hoc网络由于节点能量的受限，导致因为部分节点的能量耗尽而影响整个网络的生存时间。本文提出了一种利用地理位置信息，基于分簇的节能结构，通过在媒体控制层（MAC），移动管理和网络层利用节能机制延长网络的生存时间。在仿真实验中，通过与传统的Ad hoc网络结构比较，本文所提出的网络结构有效的延长了单个节点和整个网络的生存时间。     

基于多层立方体簇结构的3D-Ad hoc网络路由算法

针对三维Ad hoc网络拓扑结构复杂和节点随机移动导致寻路困难的问题,提出了基于多层立方体簇结构的路由算法。借助节点的位置信息构建多层立方体,成簇过程简便并且扩展性强;由于节点随机移动,引入了簇重构机制。利用多层立方体簇进行拓扑转化及簇间通信编号。簇间通信编号能够提供到达地址的相关路径信息,有效简化了路由过程。仿真分析表明,提出的策略正确可行,达到了简化三维Ad hoc网络拓扑、正确路由的目的。     

基于属性的广播加密认证方案

在前人研究的基础上,提出一种适合于Ad Hoc网络的新的广播机制,即基于属性的广播加密认证机制。在该机制中,设计一个与广播节点属性相关的访问控制策略,基于此策略对所要广播的信息进行加密,使得只有属性集符合访问控制策略的节点才能解密获得明文。同时采用基于身份的签名方案实现对广播节点的认证。     

Ad hoc网络中的自适应退避算法的研究

本文提出了一种适用于高等级节点的二进制负指数退避算法BNEB,验证了竞争窗口平均值较小的节点信道竞争能力较强的结论,并根据此结论,针对多跳Ad hoc网络中由于MAC层竞争导致的拥塞问题提出了两种具有拥塞控制功能的退避算法RBAB和CABEB,在节点发生拥塞时调整其分组进入速率和转发速率,能够提高网络的端到端吞吐量并有效缓解网络拥塞。     

移动Ad Hoc网络中保证覆盖的准确计时可靠链路方法

在移动Ad Hoc网络(mobile ad hoc networks,简称MANETs)中,由于节点的快速移动,网络的物理拓扑结构在不断地变化.各个节点由于不能及时获得网络物理拓扑结构的更新,基于自我剪枝的广播算法难以获得有效的连通支配节点集,而不能保证广播信息的覆盖.为了保证广播信息的覆盖,在自我剪枝的广播算法中考虑链路的有效时间.假设广播存在节点覆盖范围不同和"Hello"信息周期长度不同,并且各节点按各自的方向和速度不断移动的网络,则节点的相对速度和广播半径决定了节点间连通的有效时间.依据链路中各节点的准确计时信息可以获得链路有效时间,从而为每个节点提供肯定有效的网络拓扑结构信息.称其为准确计时的可靠链路方法(reliable links with accurate timing,简称RELAT).利用准确计时的可靠链路方法,可以保证移动Ad Hoc网络广播中的虚拟网络连通性和物理链路的有效性,并基本上保证了本地视图的一致性,使得可以有效地保证广播的覆盖.大量的模拟实验数据表明,RELAT算法能够有效地保证覆盖,且当网络的密度较大时,即使放宽其中的一些条件仍能保持较高的覆盖率.     

多速率Ad hoc网络MAC层公平性的分析与改进

在多速率Ad hoc网络中,利用自适应速率调整算法,网络节点可以根据信道质量选择不同的传输速率,从而提高网络的总体通信能力。对多速率Ad hoc网络MAC层公平性进行了仿真和分析,实验结果表明基于IEEE 802.11的多速率Ad hoc网络中存在严重的公平性问题。通过对吞吐率公平和时间公平的讨论,指出在多速率Ad hoc网络中进行MAC层公平性研究,时间公平性标准是较优的选择。另外提出一种针对多速率Ad hoc网络的改进公平回退（EFB）算法,仿真实验的结果表明该算法能够明显提高多速率Ad hoc网络的MAC层公平性。     

退避算法在Ad hoc网络中的吞吐量性能评估*

针对现有的主要退避算法,通过一维马尔可夫链分析了指数退避算法、线性退避算法和多项式退避算法以及各自对应的有最大重传次数限制的退避算法在饱和Ad hoc网络中的吞吐量性能,为无线Ad hoc网络的MAC机制的性能优化提供了理论依据。分析表明,对重传次数进行限制会减小吞吐量,同时导致丢包率的增加。三种退避算法中,多项式退避算法的吞吐量最大,而冲突概率最小,指数退避算法的吞吐量和冲突概率在三种退避算法中均居于中间;此外,吞吐量随着竞争节点的个数增加而减小,其中线性退避算法减小的速度最快,指数退避算法次之。     

一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略

针对盲目泛洪带来的广播风暴问题,提出了一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略(APBCL).APBCL通过MAC层接收信号的强度估算发送节点和接收节点的距离,根据距离计算出转发分组的概率.APBCL减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞.仿真实验表明:相比泛洪和概率泛洪,APBCL在不牺牲网络吞吐率的前提下,提高了转播节省率,降低了平均端对端延迟和节点平均丢包率.     

Differentiation, QoS guarantee, and optimization for real-time traffic over one-hop ad hoc networks

Nodes having a self-centrically broadcasting nature of communication form a wireless ad hoc network. Many issues are involved to provide quality of service (QoS) for ad hoc networks, including routing, medium access, resource reservation, mobility management, etc. Previous work mostly focuses on QoS routing with an assumption that the medium access control (MAC) layer can support QoS very well. However, contention-based MAC protocols are adopted in most ad hoc networks since there is no centralized control. QoS support in contention-based MAC layer is a very challenging issue. Carefully designed distributed medium access techniques must be used as foundations for most ad hoc networks. In this paper, we study and enhance distributed medium access techniques for real-time transmissions in the IEEE 802.11 single-hop ad hoc wireless networks. In the IEEE 802.11 MAC, error control adopts positive acknowledgement and retransmission to improve transmission reliability in the wireless medium (WM). However, for real-time multimedia traffic with sensitive delay requirements, retransmitted frames may be too late to be useful due to the fact that the delay of competing the WM is unpredictable. In this paper, we address several MAC issues and QoS issues for delay-sensitive real-time traffic. First, a priority scheme is proposed to differentiate the delay sensitive real-time traffic from the best-effort traffic. In the proposed priority scheme, retransmission is not used for the real-time traffic, and a smaller backoff window size is adopted. Second, we propose several schemes to guarantee QoS requirements. The first scheme is to guarantee frame-dropping probability for the real-time traffic. The second scheme is to guarantee throughput and delay. The last scheme is to guarantee throughput, delay, and frame-dropping probability simultaneously. Finally, we propose adaptive window backoff schemes to optimize throughput with and without QoS constraints.     

Ad hoc网络中基于定向天线的MAC协议

介绍基于定向天线的MAC协议,根据这些协议所涉及到的天线模型、发射接收模式以及使用定向天线所面临的定向隐藏终端和聋节点问题等,对Ad hoc网络中配置定向天线的相关MAC协议、问题及其解决办法进行分析比较。结果表明,基于定向天线的MAC协议能提高Ad hoc网络的整体性能。     

基于自适应调制与编码的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析与建模

给出了一种新颖的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析模型.首先建立了随机网络拓扑的数学模型,进而分析了采用MFR路由策略时源节点到目的节点所需跳数的概率分布情况.然后结合自适应调制编码方案,分析了节点中发送分组队列的平均队列长度、丢包率及平均排队时延等分组级QoS性能.在此基础上,分析了网络的端到端时延和吞吐量性能,并讨论了节点传输范围、发送分组队列长度、扩频增益对网络性能的影响.所提出的分析模型虽然考虑的是特殊的MAC协议和路由策略,然而这种方法可以用来分析采用其它MAC协议和路由协议的系统.     

车载自组网MAC层的安全问题研究*

通过分析车载自组网MAC层存在的安全威胁及其实现原理,对现有的安全解决方案进行总结和评估,并提出了适用于车载自组网环境下MAC层的安全体系结构;最后讨论在安全机制的实现过程中尚未解决的问题,并指出今后研究的重要方向。     

Ad hoc网络MAC协议的关键问题研究

Ad hoc网络综合了分组交换网和无线通信网两者的优点，是一种极有前途的无玑通信组网技术。在Ad hoc网络中，设计一个合适的MAC协议不仅可以确保在发生分组冲突时在移动台之间成功地交换信息，而且还可以提高系统吞吐量、减小分组传输时延。本文讨论了影响Ad hoc网络MAC协议性能的一些关键因素及其解决方案，并给出了对MAC技术进行建模分析时常用的一些基本假设和方法。     

一种新的Ad hoc网络中的QoS体系结构*

由于MAC机制本身具有带宽分配的能力,Ad hoc网中的区分服务不能实现理想的业务区分。针对该问题提出了一种新的Ad hoc网络的QoS体系结构Diff-EDCF,它通过把区分服务体系结构和IEEE 802．11e MAC层的EDCF机制相结合的方法来解决上述问题,并且进行了仿真验证。仿真结果表明,把此体系结构应用于Ad hos网络后,业务在任何情况下均能被区分,在特定拓扑下通过调节MAC层参数可以达到理想的吞吐量的比值。     

无线自组织网络MAC调度技术研究*

从提高无线自组织网络服务质量的角度出发,介绍了无线自组织网络MAC调度技术的研究动机和技术本质。从无线干扰模型的建立、集中式与分布式调度算法的设计、调度复杂性理论、集中式和分布式调度算法的性能比较、拓扑透明MAC调度技术这五个相关研究方向入手,全面介绍了无线自组织网络MAC调度技术的研究进展和当前面临的挑战,并讨论了未来可能的发展方向。     

无线Ad hoc网络中基于网络编码的数据广播协议*

针对节点随机分布的无线Ad hoc网络中数据广播风暴问题,设计了一种基于网络编码的数据广播协议ENCBP。ENCBP采用了渐进式随机线性网络编码技术、自适应概率转发机制以及随机延迟发送机制。NS2仿真结果表明,与现有数据广播协议相比,该协议改善了投递率和传输延迟,协议开销较小。