基于数据优先级的Ad hoc网络MAC协议研究

基于数据优先级提出了一种改进的无线MAC协议.数据在源节点按照一定策略被划分为不同的优先级,并且优先级信息被封装在数据帧中随数据在网络节点间移动;发送时,节点根据数据帧中的优先级调整IEEE 802.11 DCF中的竞争窗口,使不同优先级的数据帧使用不同的竞争窗口,以分散信道上的竞争压力,保证高优先级数据的优先发送.仿真结果表明,改进后协议不但明显减少了高优先级数据的传输时延,而且信道上的碰撞次数降低了近50%.改善了网络的性能.     

高密度无线传感器网络中IEEE 802.15.4MAC协议的改进

考虑节点密度较高的无线传感器网络,本文针对IEEE 802.15.4 MAC协议,引入了信道繁忙率参数,提出了一种基于信道繁忙率和数据帧碰撞率的窗口退避算法.该方法采用指数加权滑动平均方法对信道繁忙率和数据帧碰撞率进行统计和预测,并根据这两个信道反馈信息提出退避窗口更新策略.其中,结合网络空闲情况,采用线性方式减小退避窗口,可避免冲突,并使节点的数据帧传输概率在最优传输概率波动.NS-2仿真结果表明:在高密度重负荷的网络中,与标准IEEE 802.15.4 MAC协议算法及KEB算法相比,TLIFB算法可改善吞吐量、时延等网络性能。     

联合竞争窗口和发送调整策略优化WLAN性能

IEEE802.11标准中所采用的二进制指数退避机制不能够根据网络当前的碰撞情况有效地使用无线资源,该文提出一种联合竞争窗口和发送时间调整策略,其中自适应竞争窗口方法以被动的方式根据网络当前数据帧碰撞程度快速调整竞争窗口,动态数据包发送时间调整机制使节点能够主动地调节单位时间内注入队列的数据包数量。仿真结果表明,该调整机制能够根据网络状态快速地、自适应地优化节点数据包传输过程中的相关参数,提高无线资源使用率,降低数据包时延。     

多速率IEEE802.11 Ad Hoc网络协议栈跨层优化

采用凸优化理论研究了Ad Hoc网络协议栈跨层优化问题.以多速率IEEE802.11Ad Hoc网络协议栈优化为例,建立其网络协议层系统模型,定义了Ad Hoc网络效用函数和性能参数约束条件,采用拉格朗日对偶分解法对该模型进行跨层分解,并运用梯度投影法获得优化问题的最优解或次优解,实现了物理层、MAC层及网络层在路由、功率分配和传输调度几方面的联合优化.数值仿真与计算结果验证了该算法的有效性和正确性.     

一种新的Ad Hoc网络跨层能量均衡广播协议

文章针对盲目广播带来的广播风暴问题,提出了一种新的Ad Hoc网络跨层能量均衡广播协议CLEABP.CLEABP应用跨层设计的方法,在维持原有协议层间结构分离的基础上,允许路由层共享MAC层的网络状态信息,并根据重播增加通信面积和局部能量状况在路由层调节重播延迟时间,优化节点重播分组的优先权,从而减少了分组在网络中的重复传输,降低了节点间的竞争和碰撞,均衡了网络中节点的能量消耗.仿真结果表明:与在路由层应用BCAST协议、同时在MAC层应用IEEE802.11协议相比,CLEABP延长了网络生命周期、降低了平均端对端延迟和节点平均丢包数量.     

多速率Ad Hoc网络的路由性能影响因素研究

从提高多速率传输的Ad Hoc网络路由性能角度,研究了跳数、链路带宽和网络节点负载对基于IEEE802.11b的Ad Hoc网络路由性能的影响.仿真实验表明,在多速率机制下最短路径不一定能得到最优结果,因此考虑路径选择是一个非常重要的因素.     

IEEE 802.11速率自适应Ad Hoc网络跨层路由研究

为了充分利用IEEE 802.11协议提供的多速率能力,综合考虑MAC层和网络层的影响,提出了延迟导向与负载均衡的跨层路由设计方案.该路由协议是通过对标准AODV协议改进而实现的,它以链路端到端延迟估计值作为路由度量,在移动Ad Hoc网络中通过监测MAC层队列获得节点当前的拥塞状态以避开干扰和冲突,实现负载均衡策略;同时修改AODV的HELLO机制,控制协议开销.仿真结果证明该方案能提高网络总体性能.     

链路层重传对无线Ad hoc网络TCP性能影响的研究

在基于IEEE 802.11 MAC接入的无线Ad hoc网络中,突发性较弱的TCP反向应答包在与正向数据包竞争信道时处于劣势,从而引起TCP连接周期性的多余重传.静态拓扑研究表明,适中的链路层重传上界(如5次)可获得最优的TCP性能 ,且该最优重传上界与网络业务负载大小有关系;动态拓扑研究则显示,不同节点移动速度对链路层重传上界不敏感.     

Ad hoc网络中一种新的自适应退避算法

通过分析无线多跳Ad hoc网络中节点由于竞争共享信道引起的拥塞问题,首次提出了一种新的基于接收方的自适应退避算法-RBAB(Receiver-based adaptive backoff)。该算法中,发送方节点根据接收方节点反馈的队列拥塞程度控制竞争窗口的变化,改变节点对信道的竞争能力,从而在总体上控制节点的分组发送速率,达到拥塞控制的效果。仿真结果表明,该算法能够显著提高网络的饱和吞吐量,在MAC层有效控制了网络的拥塞。     

基于帧服务时延的拥塞控制算法

针对无线传感器网络介质访问控制(MAC)层存在的拥塞问题,提出一种拥塞控制算法。利用IEEE802.15.4协议MAC层帧服务时延对拥塞指示的有效性,在IEEE802.15.4协议的CSMA/CA算法中增加以帧服务时延为阀值的计时器,并根据计时器的值调整传感器节点的发射速率,可达到对MAC层拥塞进行控制的目的。仿真结果表明,与传统算法相比,网络中有40个节点时,新算法对网络拥塞大约有60%的改善。