基于功率控制的无线Mesh网络拓扑控制

针对无线Mesh网络中由于无线信号干扰而造成的端到端吞吐量并不理想问题,提出一种采用功率控制构造无线Mesh网络拓扑的算法,通过调整节点的传输功率到一个合理的水平来降低干扰以提高信道的空间复用度,从而改善网络的吞吐量。结合流量模型和干扰模型计算整个网络的吞吐量。仿真结果表明,该拓扑控制能够提高无线Mesh网络的吞吐量。     

网络编码在无线Mesh网络中的应用

论文研究了在有冲突的无线Mesh网络中,相对于存储转发机制,随机网络编码对文件共享所带来的下载时间的增益。仿真结果表明,当节点分别为移动和固定时,在盲转发（Blind-Forward）和选择性转发（Selective-Forward）节点协作方式下,随机网络编码均较大地降低了文件下载的时间。论文对仿真结果进行了性能分析。     

基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究

本文提出了一种无线传感器网络自适应功率控制MAC协议APC-SMAC。APC-SMAC协议首先通过建立基于最优邻居节点数的功率调度表,提高信道利用率,减少通信能耗,另一方面对干扰节点发送反馈帧控制其进入睡眠,从而提高了网络数据吞吐量,减少了网络延迟。实验结果表明该协议在网络吞吐量、网络时延和平均能耗上均有了较大的提高。     

基于开源代码与嵌入式Xscale 270的无线Mesh网络实验床

提出了一种应用嵌入式Xscale 处理器与嵌入式Linux、IEEE 802.11b无线网卡设计无线Mesh网络实验床平台的方法,应用Liod-s嵌入式开发板设计并实现了无线Mesh网络实验床FJNU-Mesh。由于嵌入式linux 的开源特性,该实验床能大大促进无线Mesh网络的理论研究与应用开发工作。     

认知无线Mesh网络中联合功率控制与信道分配的拥塞避免

受制于频谱资源有限性及链路负载差异性,网络拥塞成为认知无线Mesh网络研究中亟待解决的关键性问题.针对该问题,通过量化节点通信功率等级,并综合考虑网络干扰、链路有效容量及流量守恒等因素,建模了联合功率控制与信道分配的拥塞避免模型.进一步,提出了基于嵌套优化的拥塞避免机制,包括基于遗传算法的功率控制与信道分配、基于遗传算法的路由调度以及基于链路需求的最优路由算法.分别设计了组合编码和序列编码规则及流量守恒的约束控制机制,以保证个体进化的有效性及算法的快速收敛.一系列仿真实验表明该算法能够有效提高网络吞吐量,满足数据传输的实时性需求.     

基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究

无线传感器网络是21世纪新兴的网络技术,它的出现使网络的发展进入一个新的阶段.近年来,对无线传感器网络介质访问控制协议的研究也越来越多.总结了近年来的研究成果,并针对S-MAC,T-MAC和D-MAC等几种典型的MAC协议进行了对比分析.研究出将功率控制机制引入到MAC协议中可以进一步减少能耗,给出了一种基于发射功率控制思想的MAC协议.PCSMAC协议.功率控制可以从直接的降低发送能量和间接的减少碰撞两个角度节约能耗,是一种有效的节能机制.仿真实验表明,引入功率控制后可以节约能耗达50%--96%左右.     

一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议,根据节点接收阈值,计算出节点发送最优功率,在根本上减小发送功率从而节省节点能量。为了减少节点间的碰撞,引入了自适应调整竞争窗口和快速退避机制,减少节点空闲时间,从而进一步减少节点耗能。仿真结果显示在能量和吞吐量上都有显著提高。     

无线Mesh网络中数据流间竞争研究

CSMA/CA协议与CSMA/CD协议的差异使数据流间的竞争具有与有线网络不同的特性。该文通过在无线Mesh网络实验床上进行的实验对无线数据流间的竞争进行研究。实验结果表明,在共享信道的无线Mesh网络中,UDP数据流在与TCP数据流的竞争中体现出较为明显的优势,而在TCP数据流间的竞争中,下行TCP数据流的吞吐率稍高于上行TCP数据流,2跳TCP数据流的吞吐率高于3跳TCP数据流。     

基于IEEE 802.11的长距离无线Mesh网络

基于IEEE 802.11的长距离无线Mesh网络(LDmesh)的单跳链路长度在几十到上百公里,具有带宽高、成本低、覆盖广等优点,可广泛应用于偏远乡村或人口分布稀疏地区的无线宽带接入等.LDmesh网络是点到点的链路,链路的干扰特性和传输特性与传统无线Mesh网络有显著不同,原有的基于CSMA的MAC协议不再适用,进而影响到上层协议的设计.分析了LDmesh网络的研究进展,从链路性能、MAC协议、路由协议及网络管理等方面深入论述了LDmesh网络面临的挑战和进一步研究方向.     

无线Mesh网络中MAC协议的研究分析

无线Mesh网络由于其低花销,普遍存在的特性正成为一种最有前途的宽带接入网.由于WNNs自身的多跳特性,使得标准IEEE802.11MAC协议不适合WMNs的要求.首先对WMNs做了简要介绍,分析了WMNs MAC协议设计面临的问题,对当前较受关注的MAC协议进行综述分析比较,为下一步对MAC协议的研究提出了展望.     

无线网状网中一种高吞吐量的路由策略

无线网状网（Wireless Mesh Network,WMN）是一种多跳、分布式的无线网络,可以提供多种宽带多媒体业务。目前,无线网状网的路由技术的研究还处于起步阶段。首先介绍当前几种著名的无线网状网路由协议,并分析了这些协议的不足,在此基础上提出一种新的路由算法,该算法综合考虑了链路质量、节点负载均衡、信道干扰三个主要因素,能够显著地提高网络性能。分析与仿真结果表明,该算法能显著地提高网络吞吐量和降低传输延时,并且具有良好的抗干扰性。     

一种新型无线Mesh网络多信道MAC协议

在基于IEEE 802.11s无线Mesh网络中,Mesh网络接入点（MAP）和门户（MPP）在网络负载较重时会出现严重的流量瓶颈。为了保证MAP流量的优先传输,提出了基于节点优先级的新型多信道MAC协议（NPBM-MAC）;为了减少在小规模组网时各BSS间频率干扰,设计了基于地理位置信息和网络负载的频率分配方案（LLBFA）。仿真结果表明,NPBM-MAC协议和LLBFA频率分配方案能够有效解决重负载网络下的MAP/MPP瓶颈问题,最大限度地满足音视频等大业务流的QoS需求。     

基于网络效用最大化与冲突避免的无线传感器网络MAC协议

针对周期汇报型无线传感器网络(WSN)中的无线信号冲突和能量利用效率问题,提出了一种基于网络效用最大化与冲突避免的媒体访问控制(UM-MAC)协议。该协议基于时分多路复用(TDMA)调度机制,将效用模型引入无冲突的节点工作时隙分配过程中,把链路可靠性、网络能耗归纳到一个统一的效用优化框架中;进而提出了一个启发式算法,使网络能够快速找到一个基于网络效用最大化与冲突避免的节点工作时隙调度方案。将UM-MAC协议与S-MAC协议和冲突避免MAC(CA-MAC)协议进行比较,在不同节点数量的网络环境中,UM-MAC获得的网络效用较大,平均数据包成功发送率较高,生命周期介于S-MAC与CA-MAC之间,在不同的网络负载下所有节点发数据包到汇聚节点的平均时延有所增加。仿真实验结果表明:UM-MAC协议较好地解决了冲突干扰问题,提高了网络的数据包成功发送率和能量利用效率等性能;在低网络负载时,TDMA类协议的性能并不比竞争类协议好。     

无线Mesh网络中基于分簇的多约束QoS路由协议

多媒体应用的发展使得在无线Mesh网络(WMN)中提供服务质量（QoS）保证具有重要意义。结合WMN的特点,设计了一种路由度量的计算方法,提出了一种分簇的多约束QoS路由(CMQR)协议,各根节点并行计算簇内路由,并由网关链路进行连接,降低了路由计算量,提高了协议的可扩展性。仿真实验表明,CMQR协议在保持高交付率的情况下,具有较低的路由建立时间和协议开销。     

多速率无线Mesh网络环境下功率控制与调度机制——PSMR

传输功率控制（TPC）技术是提高无线网络性能的关键技术之一。针对无线Mesh网络（WMN）的特点,提出了一种在多速率WMN环境下功率控制与调度机制（PSMR）,该机制以系统的吞吐率和公平性为目标,利用冲突图思想对网络进行分析,建立了多目标规划的数学模型,并采用微分进化算法对其进行求解。模拟测试表明,PSMR能有效提高系统吞吐率,改善系统的公平性。     

基于WMN的链路质量测量方案与路由尺度性能研究

无线网格网（WMN）骨干网的静态特性与Ad Hoc的动态特性完全不同，所以把Ad Hoc路由协议移植到WMN上并不适用。因而出现了为类似的静态无线网络开发的多波链路质量源路由协议MR LQSR。该协议是链路质量源路由协议（LQSR）协议与累积权期望传输时间（WCETT）的结合。WCETT作为链路质量尺度，必须能够精确反映真实的链路质量。为了尽可能在系统容量损耗和链路质量衡量方式的精确性间做一个折中，将更精确的链路质量测量技术EAR引用到ETT的计算中，以此来提高WCETT参数的准确性并提高MR LQSR的性能。最后的仿真结果表明，该方案在降低系统容量损耗的同时，对链路质量测量的精确性有一定的提高。     

An efficient quality-of-service MAC protocol for infrastructure WLANs

In this paper, we propose a new efficient MAC protocol, named quality-of-service MAC (QMAC), which is an integrated solution for providing QoS guarantees to real-time multimedia applications in infrastructure WLANs. In addition, QMAC has the following attractive features: (i) its reservation scheme ensures that real-time stations enter the polling list in bounded time, (ii) it supports multiple priority levels and guarantees that high-priority stations always join the polling list earlier than low-priority stations, (iii) it employs the distributed pre-check technique such that the access point can admit as many newly flows as possible, while not violating admitted flows' guarantees, (iv) its dynamic bandwidth allocation scheme provides real-time traffic transmission with per-flow probabilistic bandwidth assurances, and (v) it uses a multipoll frame to poll all stations on the polling list at a time, therefore, the bandwidth can be utilized more efficient. Through simulations, we demonstrate the advantage of our QMAC.     

MAC protocols over wireless mesh networks: problems and perspective

The wireless mesh network (WMN) has been an emerging technology in recent years. Because the transmission medium used in networking backhaul access points (APs) is radio, the wireless mesh network is not only easy and cost effective in deployment, but also has good scalability in coverage area and capacity. This paper provides an overview of distributed medium access control (MAC) protocols, discusses their features and suitability for WMNs and identifies potential challenges and open research issues. Specifically, we overview the technical medium access control of the new standard for WMNs, the mesh deployments of the IEEE 802.16 MAC and we focus on the coordinated distributed scheduling (CDS) scheme of this. Moreover, we assess the fitness of the IEEE 802.11 over wireless mesh networks. Through the study of existing solutions, we analyze the previous work and sketch the contours of the directions to achieve the throughput and the latency that must be guaranteed in WMNs. In this context we suggest future enhancements to the standard that could increase throughput, while also increase the robustness, without complexity increases and propose and evaluate a new distributed scheduling scheme (DSS). We compared the CDS and the DSS and simulations studies document and confirm the positive characteristics of the proposed scheme. Furthermore, we proposed an analytical model to assess a lower bound in terms of delay.     

An energy-efficient MAC protocol with downlink traffic scheduling strategy in IEEE 802.11 infrastructure WLANs

To support mobility, mobile devices are powered by batteries with limited energy. Thus, the good design of energy efficiency becomes one of the most important issues in wireless networks. A well-designed energy-efficient MAC protocols can be realized with both minimum energy consumption as well as maximum data throughput and can be easily implemented in products with de facto standards. Based on IEEE 802.11 infrastructure WLANs, we propose an energy-efficient MAC protocol which employs a novel approach to schedule those to-be-transmitted frames for saving energy by reducing the total waiting time and the collisions of the frames. Fault tolerance issues are also considered in the proposed protocol because frames are transmitted in fading interference wireless environment. Through analyses and simulations, we demonstrate that our protocol presents a better performance than IEEE 802.11 and other protocols not only in energy efficiency but also in aggregate throughput and frame transmission delay.