多跳Ad hoc网络最佳吞吐率量化分析模型

确定无线网络的系统吞吐率是有效利用其传输各种类型数据的前提,目前关于无线网络吞吐率的研究大多是基于基础接入点模式的一跳接入系统吞吐率．由于多跳连接的Ad hoc网络系统吞吐率受很多因素的影响,因此准确估计多跳连接的Ad hoc网络容量是一项十分复杂的工作．提出了一种综合考虑各种因素的Ad hoc网络最佳吞吐率量化分析模型,在系统建模过程中同时考虑了受隐藏节点效应影响与载波监听范围影响的节点碰撞概率,且在对系统行为分析过程中考虑了捕获功能的存在,使得理论分析模型更加准确．     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

非均匀多信道Ad Hoc网络信道选择方法

提出了一种基于混合博弈的Ad hoc网络多信道选择算法,以最大化每个节点吞吐量为目标,研究了在多个信道速率不同的情况下节点对接入信道的选择问题. 首先通过建立饱和吞吐量模型来量化节点选择不同信道所获得的收益,然后利用混合博弈纳什均衡理论分析不同用户数时的信道选择策略,并提出一种混合策略信道选择算法,以最大化每个节点的吞吐量,同时保证了信道分配的公平性. 仿真结果表明,该算法能较大地提高系统吞吐量,在多用户竞争情况下,与随机选择和共享信道等策略相比,吞吐量至少提高了15%.     

带有碰撞感知的MANET可用带宽估计方法

准确获知当前可用带宽信息是更加合理、有效使用Ad hoc网络资源的前提。该文提出了一种基于数据帧重传预测的Ad hoc网络可用带宽估计方法。该机制通过平均竞争窗口大小估计数据帧碰撞以及重传情况,进而通过多个节点协同工作的方式来估计当前可用带宽。仿真结果表明基于平均竞争窗口的估计方法能够比较准确地估计碰撞情况,采用该机制所估计的可用带宽数值与实际测量值比较接近。     

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。     

Ad hoc网络中VBDAR分布式路由协议的研究

提出了一种用于大规模Ad hoc(自组织网)网络的虚拟骨干网分布式路由协议(VBDAR),该协议首先分布式构建Ad hoc虚拟骨干网,然后在骨干节点上运行传统的Ad hoc路由协议.协议通过减少网络中参与路由计算的节点数显著降低了冗余路由信息的传播.仿真结果表明,该协议能减少Ad hoc网络中的路由跳数,并能有效地提高网络业务的性能.     

Ad hoc网络中基于拥塞的机会调度算法

无线多跳Ad hoc网络中的节点在业务发送过程中需要竞争共享信道,容易发生局部拥塞导致网络性能下降,而且节点内部采用的先入先出(FIFO)队列容易使队头出现阻塞现象,影响队列中后续分组的发送。为此提出了一种基于拥塞的机会调度算法,发送节点发送RTS帧时目标指向多个下一跳接收节点,这些节点在正确解码RTS帧后根据自身拥塞程度按一定概率依照调度优先级顺序发送CTS帧。仿真结果表明,该算法提高了网络端到端的饱和吞吐量和信道利用率,也提高了业务流之间的公平性。     

适用于NGN异构环境下的多跳接入路由协议

为了改善网络性能,将Ad hoc接入方式融入蜂窝通信势必会大大提高端系统接入骨干网的灵活性. 本文将蜂窝网的单跳接入和Ad hoc网的多跳路由结合起来,提出了一种自适应的多跳接入方式,并对其工作原理和有效性进行了说明. 该方法在保证通信业务服务质量并提高网络吞吐量的同时,减少了基站负荷,有效地提高了网络性能.     

最优网关选择Jelger算法的改进研究

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动通信网络,是由无线移动节点组成的动态自组织网络系统.Ad hoc网络中的移动节点要接入Internet对等节点通信,必须通过外地代理(网关)来实现,因此Ad hoc接入的关键也就集中在了外地代理即网关的发现,以及在多外地代理的情况下外地代理的选择和不同外地代理之间的切换.在研究目前常用的网关选择算法Jelger算法的基础上,对Jelger算法提出改进,通过仿真进行比较,结果显示本文提出的算法在性能上有显著提高.     

基于Ad hoc网络的路由技术

Ad hoc网络是由一些移动节点组成的一个多跳的临时性无线自治系统，这种新型的通信网络具有动态变化的拓扑结构和分布控制的网络机制。Ad hoc网络的新特点给现有无线传输路由协议带来了新的挑战。针对Ad hoc网络特性而提出的路由协议主要包括三大类：平面路由协议、分级路由协议和地理定位辅助路由协议。这三种路由具有共同的特点：分布式操作、具有“睡眠”功能和很强的鲁棒性。     

非时隙结构认知无线网络中非授权用户传输时延分析

在非时隙结构认知无线网络中,以随机侦听多址方案为基础构建了系统的数学模型,利用柯尔莫哥洛夫费勒前向方程得出系统的稳态概率,并采用拉普拉斯斯帝尔阶斯变换推导出非授权用户数据包的平均传输时延.数值分析表明,信道忙的概率和平均退避时间与传输时延呈正比关系,不同的载波侦听多址方案对传输时延影响很大,其中全侦听多址方案的传输时延最小.     

互连网性能分析中CSMA/CD系统的节点等效模型

本文采用互连网性能分析中子网节点等效方法研究一种 CSMA/CD 系统的节点等效问题.对于一个 CSMA/CD 系统与两个信关相连的情况.文中推导出了等效模型中各等效参数的表达式.     

基于HFC网络的MAC层协议的研究

介绍了HFC的基本结构,工作原理,频谱的安排及ALOHA和CSMA/CD的协议内容,并进行了计算机仿真。从仿真中看到ALOHA和CSMA/CD协议较好地解决了上行信道的接入问题,但是有限的信道带宽使冲突不可避免,由此会引起等待时延,使“随机接入”成为“伪随机接入”,另外,系统容量受到限制。因此,在本文的最后提出了一种新的网络协议:OSCDMA,并且考虑了该协议的接入方案(SAMA)。     

多信道无线多跳网络的跨层优化

为提高多信道无线多跳网络的效用,提出了一种实际可行的跨层优化机制.  利用该机制,每个节点在传输层使用联合设计算法分布式地调整流速率,在链路层根据所提出的分布式调度算法进行速率分配;网关节点使用所提出的干扰代价最小的信道分配算法集中式地分配信道.  通过在层间和节点间传递信息来协调这些层的工作,比集中式算法降低了复杂度,减少了信令开销.  仿真结果表明,该机制具有快速收敛性,且能保证业务流间的公平性;随着可用射频和信道数目的增加,业务流的速率和网络效用增加.     

协同通信系统中基于系统容量的功率分配研究

对放大转发协同中继系统进行了容量分析,综合考虑源节点与中继节点以及各中继节点之间不同功率分配对系统容量的影响．基于中继信道强度的瓶颈效应,提出了一种使系统容量最大的优化功率分配方案,并得到了源节点功率Ps、中继节点总功率Pr、各个中继节点功率Pi的闭合表达式．仿真结果表明,相比传统的等功率分配,该方案使系统容量显著提高,特别是当信道信噪比较低时,提高比例超过90％;又因其复杂度低,该算法有很强的实用性．     

瑞利衰落信道下多跳合作分集系统的性能分析

基于多跳中继的概念,研究了2种由多个用户组成的合作分集系统模型,即多跳和多路由合作分集系统。在瑞利衰落信道下,分别导出了这2种模型解码中继和放大中继的平均误码率和中断率。数值分析和仿真表明,多跳分集系统的性能随跳数的增加而下降,而多路由分集系统的性能随路由数的增多有较大改善;再生中继的性能在低信噪比时优于非再生中继,在高信噪比时两者的性能相似。     

The impact of hidden node on model of ad hoc network

To deal with hidden nodes in ad hoc network, we take throughput as the metric to evaluate the performance of network. Firstly, we modeled the MAC layer of ad hoc network based on 802.11 DCF without the existence of hidden nodes. By means of the proposed model, we evaluated the throughput performance of DCF in multi-hop wireless networks. Secondly, we performed simulations to validate this model. The outcome of comparison is that there exists much difference in throughput between the model and the simulation. For reducing this difference, we modified the model by involving hidden nodes under the condition that the AODV route protocol was chosen, and analytically analyzed the influence of hidden nodes on theoretical throughput. At last, we validated the accuracy of this model by comparing the analytical results with simulation results.     

信道竞争感知的多速率多跳无线网络时延路由测量

根据IEEE802.11DCF基本访问模式,建立了无线链路传输模型和信道竞争模型,定义了链路和节点对共享信道的竞争度,提出了信道竞争感知的多速率多跳无线网络端到端时延路由测量CCAD。基于无线链路传输模型和信道竞争度计算链路及传输路径的时延,实现了对多速率多跳无线网络中链路的质量、传输速率以及信道竞争的测量。NS2仿真实验结果表明,CCAD的性能明显优ETX、ETT和MIC等现有的路由测量。     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.