基于OPNET的分布式WLAN网络性能仿真研究

介绍了无线局域网的基本概念以及它的一些优缺点,分析了无线局域网中IEEE 802.11系列标准。基于网络仿真平台OPNET,构建了分布式无线局域网网络模型、节点模型和进程模型。为了优化网络性能,通过设置不同的网络参数(包括速率、信息包分组大小),对IEEE 802.11系列标准下的无线局域网网络性能进行了分析研究,减小了网络时延和丢包率,提高了系统吞吐量。对今后无线局域网部署中IEEE802.11系列标准的选择以及参数的设置有着重要的参考价值。     

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无线传感网是采集实时交通信息的重要工具.因其节点能量有限,必须设计高能效的分簇路由算法以延长网络周期.本文通过建立一种智能交通中无线传感器网络的应用模型,根据其特点和要求分析LEACH协议的优缺点并提出一种能量负载均衡的分簇算法.该算法对LEACH协议当中的簇首机制进行改进,综合考虑候选节点的剩余能量和簇首节点的分布位置;建立簇间多跳路由机制以避免单跳通信的大能量消耗;创造一种簇重构方法,避免过于频繁的簇重构引起的不必要能量消耗.仿真结果表明,能量均衡算法可有效平衡节点能量消耗分布,延长网络生命周期,可很好的应用于基于WSN的ITS当中.     

一种在CDMA辅助下实现WLAN无缝切换的机制

随着无线局域网（WLAN）技术的发展,越来越多的用户可以在移动过程中通过WLAN获得网络接入服务,这就需要对WLAN切换的支持,而单纯基于接收信号强度（RSS）的切换机制难以克服乒乓效应及其他一些服务质量下降问题.本文提出一种CDMA辅助下的WLAN无缝切换（即低延时、低丢包率）机制（CAHO）,该机制在用户发生相邻WLAN之间的切换过程中使用CD-MA连接来避免性能下降问题.为了评价该机制,我们建立一个实验床,并与传统的WLAN切换机制及Multiscan切换机制进行了比较.实验结果表明,CAHO机制能够有效地解决丢包、服务中断及乒乓切换等问题.     

实时监测无线传感器网络改进方法

结合危险品运输监测应用,搭建了基于无线传感器网络的实时监测系统,并对其MAC层协议和物理层无线数据发送时序进行了改进和优化。改进了MAC层中的原始BEB算法,引入了支持优先级的GDCF算法。对MAC层中的RTS/CTS方式进行了有效性分析,并出于节能考虑,引入了睡眠技术。在物理层数据无线发送过程中,为缩短发送时间,减少碰撞可能性,对其时序进行了优化。在工程车辆上安装基于IRIS无线传感器的节点平台进行实际测试。测试结果表明:改进后的退避算法节点丢包率随网络节点数目增加变化不明显;去除RTS/CTS机制后,在采样间隔时间为50ms时,网络丢包率由20%左右下降到了6%以内;一个工作周期内节省能量达到95%;无线数据发送时序优化达到了设计要求,满足了实际应用中对实时监测无线传感网络的性能要求。     

无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术

由于无线M esh网络(WMN)在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(QoS).探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷.WMN各个协议层在设计过程中的有关协议和算法要求附加统一的跨层管理器,监测各层的分组传输性能或需求,动态控制或调节相关算法.通过实现较高协议层的多媒体业务QoS需求与较低协议层的网络状态信息在各协议层之间的共享,可以达到对协议层控制算法的优化.在合理地选择跨层设计目标的基础上,多个协议层需要联合设计与优化.从物理层、MAC层、路由协议层和TCP层等层面介绍了WMN跨层设计的一般原则和方法.归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术,包括自适应速率与节能机制、基于QoS需求的跨层MAC协议设计和路由协议设计等.     

一种无线多跳网络业务性能跨层优化方法

为满足无线Mesh网络和Ad Hoc网络业务不同性能的要求,提出了一种跨层优化算法,给出了保证业务平均误包率的自适应调制编码的实现方法,并结合信道、冲突、缓冲区和业务要求等分析了业务性能.在此基础上,提出了调节误包率、优化业务吞吐率,并通过加权以满足业务不同吞吐率和延迟要求的优化算法,优化综合了物理层、MAC层、链路层和业务要求的影响.为验证算法的正确性,进行了仿真分析.结果表明,在给定的参数下,与未优化相比,丢包率约减小35.3%,延迟约降低65.6%.     

无线局域网技术在公交智能调度系统中的应用

目前广泛使用的无线局域网主要采用符合IEEE802.11b或IEEE802.11g标准网络桥接器（Access Point简称AP）和无线网卡.     

基于IEEE 802.11ac标准的城市轨道交通CBTC系统切换算法

城市轨道交通列车控制系统通常采用无线局域网技术实现列车和轨旁设备间的连续数据通信,因而列车在运行过程中存在多次切换,切换性能直接影响列车运行安全和效率.传统切换算法往往采用固定切换门限,较少考虑列车速度对切换过程的影响.随着列车运行速度的提高,传统切换算法难以满足实际的运营需求.针对城市轨道交通列车运行特点和切换过程,以隧道环境的无线传播模型为基础,推导出列车速度与切换迟滞参数之间的约束关系,提出基于IEEE 802.11ac标准的自适应切换算法.仿真结果表明,与传统切换算法相比,该算法在降低乒乓切换率、提高切换成功率和网络吞吐量等方面,能够满足列车在不同速度下的车地通信要求,适用于城市轨道交通运营场景.     

IPv6网络环境下的多路径QoS路由算法

在探测法的基础上,结合IPv6的服务质量机制,提出了一种IPv6网络环境中基于选择性探测法的多路径QoS路由算法.仿真实验表明,该算法不仅能以较少的探测包,搜索出多条可行路径,而且能减少网络链路拥塞,提高网络资源利用率.     

无线局域网技术在船舶信息化建设中的应用

本文介绍了无线局域网相关的概念和技术,从应用角度阐述了无线局域网技术在船舶信息化建设中的应用,并针对无线局域网技术的特点提出了几个在建设中应予以注意的问题.     

铁路宽带移动通信网络规划技术研究

提出了一种铁路宽带移动通信网络的规划方法.该方法参照通用WiMAX网络规划步骤,分析了典型铁路移动通信业务的通信速率和服务质量（QoS）需求,结合铁路使用环境进行了各类业务的链路预算并得出网络覆盖能力,就覆盖能力数据提出了典型铁路设定情况下的容量规划算法原则,最后基于OPNET软件对典型铁路WiMAX网络的规划方案进行了仿真.     

列车时空服务网络客流分配方法研究

客流分配方法研究是铁路客运产品设计的核心,对评价列车服务网络质量具有 重要意义.本文研究旅客列车运行图形成的时空服务网络属性及其构造方法,在分析多层 次旅客具有不同的服务时间窗期望、换乘次数、换乘时间等出行选择行为基础上,确定网 络弧段阻抗.建立体现旅客时空差异服务需求约束的客流分配模型.提出由时间窗搜索和 改进的Dijkstra 算法构成的组合算法求解旅客合理时空服务路径集合,设计基于合理服 务路径集的客流分配子算法.实现在网络条件下,根据分配权重函数不同,完成客流时空 分配.最后,利用MATLAB 编程,以京广高速铁路相关时空服务网络为例,验证模型和算 法的有效性.     

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结合传统数据通信网络的QoS保障机制研究成果及无线传感器网络自身特点,针对青藏冻土地温自动监测的应用特点,提出能量的高效利用、数据的可靠传输和网络生存周期的有效延长是其QoS保障的主要需求和关键点。并以此关键点为目标,研究了青藏冻土地温监测的无线传感器网络QoS保障机制的能量优化策略,提出了非均匀分簇路由算法并进行了深入分析。最后,通过仿真验证及在青藏冻土地温自动监测的试点应用,验证非均匀分簇路由算法能有效提高网络的生命周期和数据传输可靠性。研究成果将为建立无线传感器网络相关应用系统提供理论支撑和模型参考。     

面向客流分配的城市轨道服务网络构建算法与实现

介绍了服务网络概念之后,提出了城市轨道交通面向客流分配的服务网络构建要求、构建思想和具体构建算法.该算法可对任意路网、开行方案均确定的城轨系统构建相应的满足客流分配基本要求的服务网络,进而为客流分配提供计算基础.将该算法应用于具体研究前需根据相关要求进行一定调整.为证明该算法的有效性,开发客流分配程序.基于北京市2008年地铁线网和列车开行方案构建出相应的服务网络,并对从票务数据抽取的某日实际客流进行分配,分配结果与实际相符.     

基于BP 神经网络的铁路客运服务质量评价研究

为了客观、准确地评价铁路客运服务质量,从旅客感知角度出发,构建了评价 指标体系,建立了BP神经网络求解模型,提出了基于BP算法的铁路客运服务质量评价 算法.通过对网络的训练,使得网络输出达到了期望的精度,满足了客运服务质量评价的 要求.最后通过对铁路旅客的调查问卷实例,从均方误差、统计识别率方面进行了分析、仿 真,对客运服务质量进行综合评价,并与模糊综合评价法进行了对比.实验结果表明,本文 构建的评价指标体系科学、合理,提出的评价算法收敛速度快、误差小,评价结果能够有 效地反映客运服务质量水平,为提高和改进铁路客运服务质量提供参考依据.     

基于定长帧的组播QoS路由技术

为高效利用网络资源且平衡负载,结合物理帧时槽交换技术,提出了基于定长帧的组播机制和QoS路由算法MRBP.该算法在满足带宽和时延要求的基础上,最小化时延和平衡节点负载,达到组播树总体时延较小并优化利用网络资源的目的.仿真结果表明,基于该算法建立的组播树具有较好的网络负载平衡性,并能够对服务质量提供较好的保证.     

快捷货运服务网络设计研究综述

服务网络设计是快捷货运运营管理层面的重要内容，也是交通运输领域的关键科学问题。本文分析了快捷货运服务网络设计的内涵，并从研究内容、优化模型、求解算法这3个方面对国内外相关研究现状展开详细论述。在研究内容上，对不同运输方式和多式联运进行归类总结，单一运输方式下和综合运输体系下的快捷货运服务网络设计都涵盖了路径规划、流量分配、时刻优化等方面，且内涵和外延都在不断拓展。在模型构建上，有基于节点-弧和基于路径两种角度的建模方式，其中，基于时空网络角度建模成为近年动态服务网络模型设计的重要方向；建模的背景以确定条件为主，不确定条件下的模型大多仅是考虑需求的不确定，并未揭示出各种不确定性参数对网络结构和流量分配的影响机制；所考虑的因素从初期的需求总量、服务成本、服务频率，逐渐增加能力约束、时刻影响、设备利用等方面。在求解算法上，以启发式算法为主，其中，大多基于智能算法，随着计算机运算效率的提高及商业求解软件功能的强大，基于列生成和基于模型松弛或分解的算法在近年呈上升趋势。最后，结合快捷货运内外部条件的变化，提出快捷货运服务网络设计在考虑低碳因素、不确定条件、演化机理等方面有待进一步研究的方向。     

基于TD-LTE技术的无线链路物理模型构建及其预算方案

为提升培养通信专业人才的综合能力及其社会对无线通信新技术人才的需求,要将TD-LTE技术引入高校无线通信网络实验室建设,必须做好前期的网络链路预算,这是无线通信网络实验室建设的关键,也是核心.它对后续的频率规划、容量规划以及系统组网设计等至关重要.为此,依据网络链路预算原理,在构建链路预算物理模型的基础上,绘制了链路预算软件流程图,引入LTE链路预算参数,设计出LTE链路预算方案,为实现该实验平台建设的目标提供了重要思路,同时,也为算法仿真及系统设计提供研究基础.     

A new channel allocation scheme for hierarchical wireless networks

A channel allocation scheme for hierarchical wireless networks was proposed in terms of the connection-level quality of service. The channel allocation scheme was analyzed using both horizontal channel borrowing and vertical traffic overflowing. Pre-emptive priority strategies are used to classify real-time services and non-real-time services, real-time service is given higher priority for it is allowed to pre-empt channels used by non-real-time service. Some channel borrowing thresholds and acceptance ratios are used to avoid channel locking or dynamic power control, which can also be dynamically adjusted according to network load. Simula-tion results show that the proposed schemes can improve the system performance.