QoS接纳控制算法性能分析与比较

对5种QoS接纳控制算法进行性能分析和比较。论文在NS2中构建了实验用的网络拓扑和流量,在RSVP信令下,对3种不同带宽利用率的网络场景进行了仿真,并对以上算法在各种场景下的丢包率、接入率、传输时延和时延抖动情况进行了分析和比较。     

TD-LTE随机接入前导码优先级控制算法

对TD-LTE系统随机接入过程进行分析,提出一种基于前导码优先级的随机接入前导码选择控制算法,增加基于优先级的前导码,由专用用户优先使用,由此减少系统广播资源,降低接入时延,提高接入成功率,解决碰撞问题。仿真结果证明,该算法可提高网络不同负载情况下的接入成功率。     

基于竞争与TDMA的低时延无线传感器网络MAC协议

针对经典无线传感器网络（WSNs） S-MAC协议的累积睡眠延迟问题,提出了一种基于竞争与时分复用（TDMA）方式混合的低时延LH-MAC协议.LH-MAC根据包的传输跳数,提供不同优先级的接入服务,使已完成多跳传输的包以更大的概率接入信道,实现较远节点的低时延传输目标.仿真比较S-MAC与LH-MAC的平均延迟和能耗,表明LH-MAC在保持能量高效前提下,有效降低了端到端时延.     

多重链路时延优化动态可用带宽分配算法

为了优化多重链路多业务环境下的时延,首先分析了带宽分配及链路中数据传输时延计算方法,提出一种时延优化的动态可用带宽分配算法(DODBA)。该算法基于不同优先级业务的时延比较实现了剩余可用带宽的重新分配。仿真实验证明了DODBA的有效性,能控制各链路不同业务的时延,并提高了系统带宽资源的利用率。DODBA可用于解决大型宽带网络接入控制中的实际问题。     

轨道交通高速运行下LTE系统的性能测试

轨道交通基于通信的列车控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统将采用TD-LTE技术实现高可靠性的车地通信。为了测试基于TD-LTE的车地通信系统在列车高速运行下的传输性能,需要有一个能模拟高速环境下多普勒效应的物理信道仿真平台。针对R&S商用信道仪时延较大不能接入中兴LTE系统测试其高速移动环境下性能的缺陷,用射频电路搭建了在1.8GHz频段对信号进行多普勒频移的信道仪,使得信道物理仿真时延减少至纳秒级,并成功接入中兴LTE系统测试了其在不同运行速度下的传输时延。     

机器类型通信中随机接入信道的拥塞控制策略

在基于3GPP长期演进技术的机器类型通信( MTC)应用背景下,针对无线接入网络中随机接入信道的拥塞问题,提出一种改进的拥塞控制策略,MTC器件利用基站广播信息自适应调整各自的接入时间,避免由于大量MTC器件同时发起随机接入而引起接入碰撞的问题,实现基站的负载均衡及信道资源的合理分配。基于最大熵原理证明各MTC器件接入时间的均匀分布是最优分布。仿真实验结果表明,与接入类别限制策略相比,该策略可缓解随机接入信道的拥塞状况,提高MTC器件的随机接入成功率,降低接入时延,从而提升网络整体性能及服务质量。     

异质性网络多媒体通信的多播路由算法

在网络中提供数字化音、视频等实时业务的多媒体多播通信是当前的研究热点。运用分层编码技术,可将信源的媒体信息分成子媒体层进行传输;各信宿可根据用户各自需求或接入网络的限制接收不同编码信息,从而可以满足用户的异质性要求和网络的异质性条件。研究了两种时延、带宽受限低代价的多播路由算法,这些算法充分考虑了异质性网络环境和实时媒体流的时延受限要求,比传统的多点广播算法更适于在异质性网络下的实时通信。     

复杂实时仿真系统运行支撑环境研究

复杂实时仿真系统中不同层次对实时性、可靠性要求各不相同.网络和信息服务是该类仿真支撑环境的重要组成部分.依据仿真数据划分为控制和状态信息,提出了运用单播和多播的实时仿真以太网.针对半实物接入的需求,实现了基于广播内存网的半实物接入网络.为满足仿真信息的实时性要求,构建了基于RTX内存数据库的试验数据库.测试了各层面的实时性,分析了层面间的实时性约束.结合某武器系统的仿真试验,给出了具体的设计方案,满足了应用中不同实时性的要求.     

基于UDP传输协议的网络时延仿真研究

在基于UDP传输协议的各种网络中,数据包传输的时延是随机的,为了能够研究不同的控制算法对远程控制系统的影响,就必须保证远程控制系统中网络时延环节的一致性,为此必须对网络时延进行仿真.使用结构数组对网络时延进行了仿真.将数据报的信息存放在与其网络时延相对应的结构数组元素中,在每个采样点系统只使用结构数组相应元素中的信息,实现了对数据包网络时延的仿真.在基于时间驱动工作方式的控制系统中,可以采用这样的方法实现UDP传输协议下的网络时延仿真.     

基于中继节点的多跳CR Ad Hoc网络广播算法

针对避免广播冲突的CR Ad Hoc网络的分布式广播协议广播成功率低和基于选择性广播信道集的低延迟广播算法广播冲突率高的问题，提出基于中继节点选择的多跳CR Ad Hoc网络广播算法。根据节点可用信道集的大小和基于邻居度的转发概率选取中继节点，并对相应中继节点的可用信道集随机左移，在保证一定广播成功率、广播时延和广播冲突率的前提下，降低节点转发率，减少网络中的冗余信息；建立综合评价函数对广播算法的综合性能进行了定量分析；给出广播冲突概率推导。仿真结果表明，该算法与分布式广播协议相比，提高了广播成功率，降低了广播时延；与低延迟广播算法相比，降低了节点转发率和广播冲突概率。根据综合评价函数，该广播算法的综合性能更好。     

多数据项请求的多信道并行广播调度算法

为减少数据广播中用户请求的平均访问时间、提高广播性能,提出了一种新的基于减少数据访问冲突和应用重复广播技术的广播调度算法。该算法有效减少了多信道并行广播中多数据项请求的访问冲突,对热点数据项采取重复广播技术,极大地减少了对热点数据项请求的访问时间。仿真实验结果表明,该算法有效地降低了平均访问时间,提高了数据广播性能,特别是在访问概率偏斜率较大时具有更好的性能。     

移动计算环境中的自适应混合广播

提出一种自适应混合广播算法。在周期广播数据分配时采用多信道非均匀分配,使高访问率的数据获得高广播频率。在确定周期广播数据和联机请求数据个数时考虑联机请求信道响应时间和访问率之间的关系,从而在少量比较次数后获得数据最佳分割点。实验结果表明,该算法可以根据系统负载和用户访问模式的变化动态调节信道和数据的分配,性能优于纯广播和纯基于请求的广播,访问时间少于现有的混合数据广播方式。     

车载自组织网络基于簇的协作MAC协议研究

随着无线通信技术的发展,车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)已经成为一个新型的研究领域。针对VANET中车辆行驶的特征以及车辆间安全信息传输严格的时延限制和高可靠性要求,提出了一种基于簇的协作MAC(CCB-MAC)协议用于安全信息的传输。当在广播期间节点没有接收到安全信息时,被选择的辅助节点重传先前侦听到的安全信息到目的节点,并且重传是在未被预留的时隙中进行的,这将不会中断正常的传输。数值分析和仿真结果表明,CCB-MAC明显提高了安全信息传输成功的概率,降低了传输时延和丢包率。     

Efficient broadcasting in ad hoc wireless networks using directional antennas

Using directional antennas to conserve bandwidth and energy consumption in ad hoc wireless networks (or simply ad hoc networks) is becoming popular. However, applications of directional antennas for broadcasting have been limited. We propose a novel broadcast protocol called directional self-pruning (DSP) for ad hoc wireless networks using directional antennas. DSP is a nontrivial generalization of an existing localized deterministic broadcast protocol using omnidirectional antennas. Compared with its omnidirectional predecessor, DSP uses about the same number of forward nodes to relay the broadcast packet, while the number of forward directions that each forward node uses in transmission is significantly reduced. With the lower broadcast redundancy, DSP is more bandwidth and energy-efficient. DSP is based on 2-hop neighborhood information and does not rely on location or angle-of-arrival (AoA) information. Two special cases of DSP are discussed: the first one preserves shortest paths in reactive routing discoveries; the second one uses the directional reception mode to minimize broadcast redundancy. DSP is a localized protocol. Its expected number of forward nodes is O(1) times the optimal value. An extensive simulation study using both custom and ns2 simulators show that DSP significantly outperforms both omnidirectional broadcast protocols and existing directional broadcast protocols.     

Ad hoc网络中基于TDMA的定向发送和接收算法

近期研究结果表明利用有向天线实现定向发送和定向接收比用全向方式能显著提高系统吞吐量.为了支持多媒体和实时业务,在Ad hoc网络中提供服务质量(QoS)是一个关键部分.提出了一种利用有向天线且提供QoS支持适用于Ad hoc网络的分布式媒体接入控制(MAC)算法.仿真结果表明该算法与IEEE 802.11相比提高了系统吞吐量并降低了端-端延迟.     

An error-resilient and tunable distributed indexing scheme for wireless data broadcast

Access efficiency and energy conservation are two critical performance concerns in a wireless data broadcast system. We propose in this paper a novel parameterized index called the exponential index that has a linear yet distributed structure for wireless data broadcast. Based on two tuning knobs, index base and chunk size, the exponential index can be tuned to optimize the access latency with the tuning time bounded by a given limit, and vice versa. The client access algorithm for the exponential index under unreliable broadcast is described. A performance analysis of the exponential index is provided. Extensive ns-2-based simulation experiments are conducted to evaluate the performance under various link error probabilities. Simulation results show that the exponential index substantially outperforms the state-of-the-art indexes. In particular, it is more resilient to link errors and achieves more performance advantages from index caching. The results also demonstrate its great flexibility in trading access latency with tuning time.     

基于竞争允许TDMA的无线传感器MAC层协议

无线传感器网络在许多重要领域有着广泛的应用，而传感网的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的运行和性能具有重要影响。该文概述了目前存在的传感网MAC协议的设计思想，在SMAC协议的基础上，将TDMA和CSMA两种思想结合起来并与SMAC协议同步机制相统一，提出了一个新的基于竞争允许TDMA的无线传感器网络MAC协议。模拟结果显示，与SMAC协议相比，该协议在数据包延迟、能量消耗及数据包的接收率等性能上有很大提高。     

面向编码机会路由的无线Mesh 网络广播信道接入

编码机会路由是有损无线Mesh网络中提供高吞吐量和高可靠性传输的理想方案.该路由机制建立在无线广播的多用户分集优势和随机网络编码的纠删特性之上,为广播MAC的设计引入了新的机会和挑战.基于最优停止理论,研究面向编码机会路由的机会广播信道接入问题,提出一种在接入延迟和信道交付能力之间加以折衷,以获得最优的平均有效速率的方法,并在IEEE 802.11 DCF协议基础上设计实现面向NCOR的广播MAC协议O-BCast.仿真结果表明,该协议显著提高了编码机会路由的端到端吞吐量,具有网络负载自适应的良好特性.     

Power-aware data retrieval protocols for indexed broadcast parallel channels

In pervasive and mobile computing environments, “timely and reliable” access to public data requires methods that allow quick, efficient, and low-power access to information to overcome technological limitations of wireless communication and access devices. The literature suggests broadcasting (one-way communication) as an effective way to disseminate the public data to mobile devices. Within the scope of broadcasting, the response time and energy consumption of retrieval methods have been used as the performance metrics for measuring the effectiveness of different access methods. The hardware and architecture of the mobile units offer different operational modes that consume different energy levels. Along with these architectural and hardware enhancements, techniques such as indexing, broadcasting along parallel channels, and efficient allocation and retrieval protocols can be used to minimize power consumption and access latency.In general, the retrieval methods attempt to determine the optimal access pattern for retrieving the requested data objects on parallel broadcast channels. The employment of heuristics provides a methodology for such ideal path planning solutions. Using informative heuristics and intelligent searches of an access forest can provide a prioritized cost evaluation of access patterns for requested data objects and, hence, an optimal path for the access of requested data on broadcast air channels.This paper examines two scheduling methods that along with a set of heuristics generate and facilitate the access patterns for retrieving data objects in the presence of conflicts in an indexed parallel broadcast channel environment. A simulation of the proposed schemes is presented for analyzing the relationship between response time and power consumption.