多速率感知的无线多跳网络信道分配

为了减轻多速率共享问题对无线多跳网络造成的影响,结合路由选路过程中的报文广播,提出基于速率和网络流量进行信道分配的跨层设计方法.该方法提出容量代价函数,设计了信道分配优化模型,在保证新业务带宽需求的同时,降低新业务接入对原有业务的影响,在路由选路过程中实现速率和信道的同时优化.仿真结果表明,该方法使网络吞吐量获得很大提升,同时节省了大量协议开销.     

CDMA2000无线网络中MPEG-4传输性能评估

对CDMA2000无线网络中的MPEG-4视频传输进行了跨层性能评估,研究无线信道误码引起丢包的情况下MPEG-4视频编码参数对经信道传输后解码得到的图像质量的影响。以3GPP2的CDMA2000网络仿真器为基础搭建了软件仿真系统,对不同无线信道模型以及不同丢帧率条件下MPEG-4编码参数对视频数据传输的影响进行分析和比较,为跨层优化提供有价值的参考。     

基于LS-RTS机制和功率可调路由的跨层协议

为了降低线型无线传感网络能耗和传输延时,在改进CLM协议跨层方法的基础上融合其他经典机制,提出了一种适应线型拓扑结构的跨层协议。协议删除中继路由判决以优化原通信判决门限;对节点统一标记链编号形成新LS-RTS机制以提高链路传输率;精简时隙单元和多跳传输时序降低数据传输时延;并引入功率可调路由减少节点路由计算负担以此降低节点能耗。仿真结果表明,相较于CLM和CLR-DCE等两种跨层协议,本文提出的I-CLM跨层协议在降低传输时延的同时整体能耗至少降低了18.75%和7.32%,一定程度上延长了网络生存时间。     

跨层优化的WSN能耗均衡拓扑博弈算法

由于无线传感器网络承载服务的多样性和工作环境的复杂性，使得基于单层信息设计的拓扑控制方法面临挑战。针对该问题，通过引入博弈理论和超模博弈的概念，将节点度、网络连通性和MAC层干扰程度等跨层信息融入到效用函数的设计中，构建了一种新的拓扑博弈模型，并证明了该模型属于超模博弈且存在纯策略纳什均衡，进而提出了一种跨层优化的WSN能耗均衡拓扑博弈算法（COETG）。通过仿真实验与对比分析表明，COETG算法能在保证网络连通性和鲁棒性的前提下，降低节点发射功率，拥有良好的能耗均衡性和能量效率，有效延长了网络生存时间，提升了网络性能。     

动态频谱接入网络的路由技术研究

新一代宽带无线通信网络迫切需要引入认知无线电技术以提升系统性能。针对动态频谱接入(DSA)的无线网络环境,首先探讨了其路由技术研究所面临的新挑战,然后以体现动态频谱管理特征的独特分类方式,分析了其路由技术研究的最新进展,最后展望了路由技术研究的未来发展方向。     

IEEE 802.16网络中保障QoS的多用户业务调度算法

基于IEEE 802.16协议,研究了宽带无线接入网中保障Qos的上行多用户多业务资源分配和调度问题.首先,对该问题建立跨层分析模型,即基于TDM-OFDMA物理层的多址接入队列调度模型.随后提出了基于凸优化方法的最小剩余聚合工作负载算法.可以证明,只要到达业务的QOS参数值在该算法的稳定域内,那么它就能渐进地保证业务的QoS要求,同时还能最小化调度系统的剩余聚合工作负载.仿真实验的数值结果进一步证明了本算法的确能够在可接受的复杂度范围内保证4类服务的Qos要求.     

QoS-guaranteed packet scheduling in wireless networks

To guarantee the quality of service (QoS) of a wireless network, a new packet scheduling algorithm using cross-layer design technique is proposed in this article. First, the demand of packet scheduling for multimedia transmission in wireless networks and the deficiency of the existing packet scheduling algorithms are analyzed. Then the model of the QoS-guaranteed packet scheduling (QPS) algorithm of high speed downlink packet access (HSDPA) and the cost function of packet transmission are designed. The calculation method of packet delay time for wireless channels is expounded in detail, and complete steps to realize the QPS algorithm are also given. The simulation results show that the QPS algorithm that provides the scheduling sequence of packets with calculated values can effectively improve the performance of delay and throughput.     

基于时分复用的无线传感器网络生命周期研究

在无线传感器网络中,综合考虑网络层、MAC层、物理层的网络生命周期最大化问题是一个非凸优化问题。文章基于同步小规模网络,采用没有链路干扰的时分复用（TDMA）调度技术和可变调制星座体积的传输方案,将非凸优化问题转换为一个凸优化问题。毫无疑问,物理层参数的适应性可以提高网络生命周期,但是当物理层不存在适应性的情况下,文章提出一种迭代算法,能够使网络生命周期接近物理层参数变化时所获得的最大网络生命周期。     

一种基于WFRFT的跨层低截获波形设计方法

针对变换域隐蔽通信系统,分析了加权分数傅里叶变换(Weighted Fractional Fourier Transform, WFRFT)隐蔽通信系统抗截获性能。理论分析和仿真结果表明多加权项WFRFT隐蔽通信系统存在抗检测和抗调制识别性能边界,当权重项大于4时多加权项WFRFT通信系统低截获性能不会随着加权项的增加而改善。基于此,提出了一种跨层设计的并行WFRFT隐蔽通信系统。首先采用并行多路WFRFT变换思路,从信号维度增加变换参数个数;其次利用跨层设计思想解决当前WFRFT通信系统收发端同步问题,通过接收端地址控制每路WFRFT变换参数,从空间维度增加非合作节点截获识别信号的难度。仿真结果表明,与多参数项WFRFT隐蔽通信系统相比,所提出的跨层并行WFRFT隐蔽通信系统抗检测和抗调制识别能力更加突出。     

无线传感器网络MAC协议研究进展

在无线传感器网络体系结构中,MAC(medium access control)协议是保证网络高效通信的重要协议.无线传感器网络有着与传统无线网络明显不同的性能特点和技术要求,传统无线网络MAC协议无法应用于传感器网络,各种针对特定传感器网络特点的MAC协议相继提出.归纳无线传感器网络MAC协议的设计原则和分类方法,分析当前典型的各类MAC协议的主要机制,详细比较这些协议的特点、性能差异和应用范围.最后总结无线传感器网络MAC协议的研究现状,指出未来的研究重点.