船舶通信网无线接入协议研究

本文提出了一种适用于船舶通信网的无线接入协议--基于优先级的时分多址协议（PTDMA）,它允许节点通过捎带预约的方式动态申请时隙,并采用基于优先级和网络负载的动态时隙分配算法分配时隙.此外,它还保证节点动态接入和退出.仿真结果表明,该协议有较好的网络性能     

WiMAX Mesh网络中一种分布式时隙分配算法

提出了一种基于资源预留的WiMAX Mesh网络支持QoS的微时隙动态分配算法。通过区分数据流优先级的方式将业务分为高优先级业务和低优先级业务两类,对高优先级的业务在每帧中预留一定的微时隙作为分配高优先级业务的时隙,预留时隙大小可以根据网络时隙使用状态动态地进行调整。仿真表明该算法在满足高优先级业务QoS的同时兼顾业务的请求失败率与时隙的利用率,降低了分组的平均时延。     

基于TDMA的空中自组网MAC层资源调度算法研究

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度算法（M-TDMA）;对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响;最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证;仿真结果表明,在20个网络节点时,网络的最大传输时延小于600 ms,网络吞吐量可以达到4.5 Mbps以上, M-TDMA算法通过高效的资源调度,有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量;     

基于业务预测的混合时隙分配算法

为了提高战术数据链系统的时隙利用率,提出一种基于业务预测的混合时隙分配方法（traffic prediction based hybrid slot allocation algorithm,TPHSAA）。该算法将固定时隙分配与动态时隙预约机制相结合,使用Kalman方法预测各节点在下一时帧的业务量并计算所需时隙数,时间基准节点（network time reference,NTR）收集各节点时隙请求信息并结合其优先级进行动态时隙的预约分配。OPNET仿真结果表明,TPHSAA算法在时隙利用率、吞吐量、时延等各种性能方面明显优于传统的固定时隙分配方法,实现了时隙资源的动态调整和充分利用。     

无线传感器网络初始化时隙分配算法

在无线传感器网络初始阶段,节点初始状态对等,且均无法预知网络环境,这对建立MAC协议提出很大挑战,现有的MAC算法均无法适用.本文针对网络初始阶段混乱无序的情况,建立了初始数据通信模型,进而提出一种时隙分配算法,分布式地实现两跳内节点的时隙分配.该算法消除了无线网络中的暴露终端以及隐藏终端问题,保证了节点间通信的成功进行,为后续协议的应用提供了前提.仿真表明,算法能迅速、准确地实现时隙分配.算法运行时间只与节点密度有关,与网络规模关系不大.     

Ad hoc网络中TDMA分布式动态时隙分配算法

基于时分多址(TDMA)的时隙分配算法能够提供很好的无线资源利用率,特别是在高负载的环境下.提出了一种适于Ad hoc基于TDMA的无冲突动态分布式时隙分配算法,通过动态改变帧长来控制未用时隙的过量增长,提高了系统吞吐量.该算法通过设置帧长为时隙2的次方,使其在不同帧长的节点中无冲突地包传输.节点间的同步采用本地同步方式.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.     

基于时延优化的移动Ad Hoc网络路由算法

TDMA协议基于时隙预留的机制能够用于在移动Ad Hoc网络中提供QoS保证,然而在大规模网络中,该时分通信会带来较大的端到端时延.提出了一种基于时延优化的启发式算法,该算法将时延作为路由代价函数,并充分考虑了阻塞控制.仿真结果表明,相对于传统的基于最短跳数的路由算法,该算法能够大大减小端到端时延,可以为移动网络中实现多媒体应用提供一种有效途径.     

DiffServ 中基于优先级的队列调度算法

为了提高 DWRR 算法的时延性能及应对突发流的能力,文中结合比例时延区分服务模型,在 DWRR 算法的基础上提出了一种能够体现优先级的队列调度算法-PDDRR.该算法的控制目标是保证各业务流的平均排队时延在无突发业务流时维持在给定的比率,而在应对突发流时忽略时延的比例公平原则,根据网络实时负载动态地调整各队列的权值,合理地分配资源.仿真结果表明,算法不仅能实现不同优先级业务的时延区分,而且在业务流突发时为各等级业务提供服务质量保证.     

MIMO链路ad hoc网络传输调度算法

针对MIMO链路ad hoc网络中已有传输调度算法未充分利用MIMO空间复用能力的问题,提出了一种新的传输调度算法.该算法通过考虑MIMO的多流接收能力而有效地减小了调度帧长,通过合理安排节点分配顺序使得节点分配的数据流比较平均,同时,该算法通过允许节点发送多个数据流而高效利用了MIMO的空间复用能力.推导分析了传输调度算法的通过量和时延性能,结果表明,与已有算法相比,采用文中算法可以提高网络的通过量,减小网络的平均时延和最大时延.     

多宿点无线传感器网络时分多址时隙优化分配算法

针对单宿点无线传感器网络的时延大、容易出现传输瓶颈等问题,提出了多宿点无线传感器网络模型以及该模型的基于遗传算法(GA)的时分多址(TDMA)时隙分配算法。该算法根据宿点的数量以及位置将整个传感器网络划分成多个小传感器网络,并采用遗传算法对时隙分配结果进行优化。仿真结果表明,基于遗传算法的多宿点无线传感器网络TDMA时隙分配算法得到的时隙分配结果在时隙分配帧长度、数据包平均时延以及节点平均能耗方面均要优于图着色算法。     

一种REB & PMDS的无线MAC协议

针对分散无线网络的媒质访问控制,提出了一种新的MAC算法;算法根据几何分布采用随机长度的突发来重复消除信道访问节点,其中每个发送节点能够在每个时隙中执行载波侦听操作或执行一个短突发或干扰发送;计算了在单次消除和重复消除中n个节点中有m个节点在消除阶段存活下来的概率以及重复消除中一个节点成为唯一获胜者的概率;并基于基本优先级向量提出了一种实现差异化服务的相对优先级机制,从而提高整个网络的信道总利用率;仿真实验结果表明,提出的协议算法相比于目前广泛采用的几种MAC协议在信道接入成功率、信道利用率和信道分配公平性方面都有明显的优势。     

A New Token-Based Channel Access Protocol for Wavelength Division Multiplexed Multiprocessor Interconnects

This paper presents a new token-based channel access protocol for wavelength division multiplexed optically interconnected multiprocessors. Our empirical study of access protocols based on slotted time division multiplexed data and control channels reveals that such protocols typically suffer from excessive slot synchronization latency due to static slot preallocation. The proposed token-based time division multiple access protocol minimizes latency by allowing dynamic allocation of slots to use channels efficiently. Simulation results indicate that the proposed scheme can significantly increase the performance for protocols based on preallocation and also those based on preallocation-controlled reservation of multiple channels.     

LoRa无线网络的多模式时隙分配算法研究

针对LoRa自组网络传输过程中动态改变指定区域所有节点的传输频率、所有区域内或指定区域中A类传感器采集数据传输频率的需求,在LoRa无线网络MAC协议的基础上,提出一种基于LoRa的多模式时隙分配算法,将时隙接入阶段分为普通模式和观察模式。其中,普通模式主要为正常情况下的传输任务分配时隙,观察模式同时要为正常情况下的传输任务和动态增加的传输任务分配时隙。实验结果表明,该分配算法在应对传输频率多变的情况时,提升了通信过程中的时隙利用率,降低了通信过程中的平均时延。     

基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法

针对无线传感器网络(WSN)在数据传输过程中节点能量负载不均衡问题,提出了一种基于动态树拓扑的多时隙分配无线传感器网络数据传输算法。该算法首先建立了树链路模型来分析无线传感器网络的数据传输模式以及时隙需求问题;接着通过在树拓扑上使用父代和子代的关系,使节点基于时隙需求执行帧时隙分配,并给出了接收时隙的一个序列模式和发送时隙的序列模式,允许节点更加有序且在干扰更少的信道下接收其他节点发送的数据包,减少时隙的浪费并提高信道利用效率。最后,实验仿真结果表明,与基于数据传输优化的无线传感器网络的生命周期延长算法,以及基于能量感知和时隙分配的可靠数据传输算法相比,所提算法的网络能量效率分别提高了42.8%和51.7%,节点平均寿命延长了1.7%和37.5%,网络的能量效率和网络生命周期得到了提高。     

物联网环境下实时任务传输的分簇调度算法

在物联网环境下,需要对链路节点之间传输的实时任务进行优化调度,以提高物联网中传感节点的进程管理和内存管理效率。传统方法采用优先级列表控制的物联网环境下的实时任务传输调度方法,在资源分配过程中动态负载平衡性受节点的空间分布的影响较大,任务分配的准确性不高。因此,提出一种基于高效时分多址时隙分配的物联网环境下实时任务传输的分簇调度算法。设计物联网的实时任务调度模型,提取分簇任务信息流的时隙分配尺度特征作为传输指向性函数,设计高效时分多址协议,改进物联网环境下的实时任务协同分簇调度算法,通过高效的时分多址时隙分配,提高了实时任务传输分簇调度的均衡性和准确性。仿真结果表明,采用该方法进行物联网环境下实时任务传输的分簇调度时性能优越可靠。     

改进的VANET分布式自适应时分多址分配机制

在车载自组织网（Vehicular Ad-hoc Network,VANET）环境下,针对多节点同时接入信道时的竞争冲突问题,将分布式时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）和空分多址（Space Division Multiple Access,SDMA）思想相结合,提出改进的分布式自适应时分多址分配机制（Modified Decentralized Adaptive TDMA Scheduling mechanism,MDATS）.MDATS协议的节点通过帧信息（Frame Information,FI）的交互,获取两跳范围内其他节点时隙使用情况,从而筛选出空闲时隙集.竞争区域将根据空闲时隙数在空间上均分成多个逻辑区段,节点则根据所处的逻辑区段与空闲时隙的对应关系确定竞争使用的时隙.该协议通过对空闲时隙在空间上的分散化,降低同时接入节点之间的竞争冲突.仿真结果表明,MDATS协议与其他类似MAC协议相比,能够达到更高的信道接入成功率、更低的接入时延性能以及更高的时隙利用率.     

基于语音时隙机制的车载自组网MAC协议

在节点高速运动的车载组网多跳通信中,如何快速选择下一跳中继节点是目前无线自组网亟待解决的问题。为此,提出一种基于类语音时隙划分信道竞争机制的时分复用协议,采用类似语音优先权接入的语音突发方式解决多跳中继选择问题。仿真结果表明,在不同节点分布的运动场景下,使用语音突发方式的MAC协议较传统的时分复用随机接入方式具有更短的接入延时与更低的网络开销。     

Principles of organizing the interoperability of equipollent nodes in a wireless mesh-network with time division multiple access

The article describes the basics of organizing the interoperability of equipollent nodes in a wireless mesh-network with time division multiple access. The nodes of such a network may be mobile. The questions of synchronization and time slot allocation are studied. A solution to the hidden nodes problem is suggested.     

WSN中利用蚁群路径优化的时隙选择重排算法

针对无线传感器网络(WSN)汇聚传输中的数据传输时间和功耗问题,提出了考虑时间同步和唤醒延迟的汇聚传输时隙选择重排算法。将时分多址接入(TDMA)用作介质访问协议,并允许每个节点在传输时隙期间可以发送或接收数据;设计新的WSN数据收集树模型,将传感器节点生成的数据通过无线链路形成的多跳网络发送到汇聚节点,在数据收集树的每条链路上分析时隙顺序,优化时隙选择,并基于蚁群算法优化路径选择,减少传输能量消耗和均衡簇头能量。实验结果表明,提出的算法可以实现显著的数据传输性能提高和功耗节约。