Effect of Inter Packet Delay in performance analysis of coexistence heterogeneous Wireless Packet Networks
随着ISM频段使用的爆炸性增长，存在许多不同系统同时在同一地点运行的情况。异构无线网络系统的共存问题日益受到关注。为了成功部署关键任务系统，如无线传感器网络，它需要提供一个解决方案的共存。在本文中，我们提出了一种新的方案，使用分组间延迟IEEE 802.15.4 LRWPAN和IEEE 802.11b WLAN的共存。为了评估所提出的方案的有效性，测量和仿真研究使用Qualnet 4.5仿真软件进行。仿真结果表明，该方案是有效的IEEE 802.15.4共存网络的各种拓扑结构的性能改善。
2010-04-05 cs.NI
IEEE 802.11p-based Packet Broadcast in Radio Channels with Hidden Stations and Congestion Control
ETSI ITS标准[1]中规定的分散式拥塞控制（DCC）算法针对IEEE 802.11p MAC，并在高密度车辆下提供周期性广播消息的可靠性。然而，由于对CSMA网络中的隐藏站问题缺乏正确的数学分析，使得发射功率、帧持续时间、帧发送速率和信道空闲评估阈值等可控参数与信道忙持续时间、帧无干扰接收概率和帧信道接入延迟等DCC算法的影响之间的确定性关系仍然未知。在这项工作中，在线性IEEE 802.11p广播网络中的隐藏站问题进行了分析，根据[18]中开发的分析结果，采用基于[3]的修改后的MAC协议模型。仿真结果验证了线性IEEE 802.11p网络协作感知消息广播的可靠性和延迟性能的新的分析模型。证据表明，该模型不仅是有效的单车道公路，但也提供了良好的近似结果多车道公路的情况。我们的IEEE 802.11 p广播的MAC层分析模型揭示了线性车辆网络的封闭形式的解决方案中的DCC参数和拥塞控制效果之间的定量关系。
2016-12-30 cs.NI
Saturation Throughput Analysis of IEEE 802.11b Wireless Local Area Networks under High Interference Considering Capture Effects
基于分布式竞争的介质访问控制（MAC）协议是基于IEEE 802.11的无线局域网（WLAN）的基本组成部分。竞争窗口（CW）动态地改变以适应当前的竞争水平。在每次分组冲突时，站将其CW加倍以减少分组的进一步冲突。IEEE802.11分布式协调功能（DCF）在错误信道中遇到了一个常见的问题。它们不能区分噪声丢包和冲突丢包。在这两种情况下，站点都不接收其ACK，并且使CW加倍以减少进一步的分组冲突。除了噪声丢失分组之外，这不必要地增加了退避开销，显著地降低了吞吐量。此外，实际WLAN的总吞吐量强烈地依赖于信道条件。在真实的无线电环境中，在接入点处从站接收的信号功率经受确定性路径损耗、阴影和快速多径衰落。在本文中，我们提出了一种新的饱和吞吐量分析IEEE 802.11 DCF考虑错误信道和捕获效应。为了缓解IEEE 802.11 DCF的低性能，我们引入了一种机制，大大优于噪声环境下的低网络流量，并比较其性能与现有的标准。我们扩展了Bianchi（3）最初提出的多维马尔可夫链模型来表征DCF的行为，以便考虑实际信道条件和捕获效应，特别是在高干扰无线电环境中。
2010-02-08 cs.NI
TCP over IEEE 802.11
IEEE 802.11是用于媒体访问控制的广泛使用的无线LAN标准。TCP是最初为有线网络设计的重要传输协议。TCP将数据包丢失视为拥塞并降低数据率。在无线网络中，分组丢失不仅由于拥塞，而且还由于各种其他原因。因此，有必要使TCP适应无线网络。可以将TCP和IEEE 802.11的各种参数设置为适当的值，以实现最佳性能结果。本文对IEEE802.11标准的各种参数进行了优化。网络仿真器NS2用于仿真。
2012-02-27 cs.NI
Performance Analysis of Network Coding with IEEE 802.11 DCF in Multi-Hop Wireless Networks
网络编码是提高无线网络容量的一种有效方法，各种研究探讨了其在不同场景下的优势。然而，针对IEEE 802.11分布式协调功能规范，对多跳无线网络中网络编码的吞吐量和端到端时延的分析研究还不多。在本文中，我们利用排队论提出了一个分析框架，在多跳无线网状网络中的双向单播流。本文研究了IEEE 802.11标准下流间网络编码的吞吐量和端到端时延，该编码采用CSMA/CA随机接入和指数退避时间，并考虑时钟冻结和虚拟载波侦听，给出了成功传输的概率（以比特出错率和冲突概率表示）、分组在节点的等待时间和重传机制等参数。我们的模型使用一个多类排队网络与稳定的队列，编码的数据包有一个非抢占式的更高的优先级超过本地数据包，本地数据包的转发不会延迟，如果没有编码的机会。最后，我们使用计算机模拟来验证我们的分析模型的准确性。
2018-01-07 cs.NI
Practical Rate and Route Adaptation with Efficient Link Quality Estimation for IEEE 802.11b/g Multi-Hop Networks
准确、快速的分组投递率（PDR）估计用于评估无线链路质量，是提高移动、多跳、多速率无线adhoc网络性能的前提。不幸的是，当代PDR估计方法，即估计传输时间和预期传输计数度量中的基于信标的分组计数，具有不令人满意的性能。因此，在本文中，我们提出了一种新的PDR估计方法的基础上的SNR档案。我们对所有可能的链路质量估计方法进行分类，并对我们的设计进行分析比较。结果表明，它导致一个更有效的链路质量估计。进一步的调查与我们的方法在IEEE 802.11b/g测试平台的原型实现显示，在移动场景中的PDR估计的准确性可以提高到50%，相比，通用的基于分组的PDR。在不同测量场景下，使用相同的原型在链路层和路由层进行实验，结果表明，与传统的数据包计数方法相比，该方法能够以端到端吞吐量增加的形式实现更好的速率自适应和路由选择。
2010-02-18 cs.NI
Designing an Efficient Delay Sensitive Routing Metric for IEEE 802.16 Mesh Networks
服务质量供应是IEEE 802.16网状网络的主要设计目标之一。为了提供诸如语音、视频等延迟敏感服务的质量递送，在本文中，我们提出了一个路由度量延迟敏感的服务在IEEE 802.16网状网络。本文根据网络中各节点的负载和等待时间指数，设计了一种新的跨层路由度量，即ESD。该度量标准考虑了路由路径的端到端延迟和网络拥塞情况，从而找到最佳路径。我们提出了一种有效的分布式方案来计算ESD，并使用基于ESD的源路由机制来路由数据包。仿真结果表明，我们的度量实现减少延迟相比，在IEEE 802.16网格，需要跳数找到路径的标准方案。
2013-07-15 cs.NI
Are Group Acknowledgements Worth Anything in IEEE 802.15.4 DSME: A Comparative Analysis
对于工业物联网中的数据汇集场景，无线通信提供了有线网络的经济高效且易于部署的替代方案。主要重点在于能源效率和可靠性，因为许多设备都是电池供电的。IEEE 802.15.4 DSME通过单独确认每个分组、对每个发送的分组施加开销以及增加能耗来增强可靠性。在干扰很小的网络中，聚合多个节点的数据片段并将其以压缩格式广播到邻域中的所有节点可能是有益的。IEEE 802.15.4 2012标准描述了这样的组确认方案，然而，该组确认方案在该标准的后续迭代中消失。本文比较了不同的组确认方案，并提出了一种新的组确认方案的目标是检查组确认是否构成一个可行的替代方案，定期确认在可靠的数据收集方案。我们的分析表明，除了少数情况下，GACK不构成一个有效的替代数据包的直接确认。
2021-09-13 cs.NI
Reconfiguration Algorithms for High Precision Communications in Time Sensitive Networks: Time-Aware Shaper Configuration with IEEE 802.1Qcc (Extended Version)
随着新的联网范例出现用于不同的联网应用，例如，信息物理系统和不同的服务在融合的数据链路技术下处理，例如，以太网，某些具有关键任务流量的应用程序无法在使用传统以太网分组交换网络协议的同一物理网络基础设施上共存。IEEE 802.1Q时间敏感网络（TSN）任务组正在开发协议标准，以在基于以太网的分组交换网络上提供确定性属性。特别是，IEEE 802.1Qcc（集中式管理和控制）和IEEE 802.1Qbv（时间感知整形器）可用于管理和控制具有周期性属性的调度流量流以及相同网络基础设施上的尽力而为流量。在本文中，我们调查的影响，使用IEEE 802.1Qcc管理协议，以准确和精确地配置TAS启用交换机（与传输窗口由门控制列表（GCL）与门控制条目（GCE）），确保超低延迟，零数据包丢失，和最小的抖动为预定的TSN流量。我们研究了集中式网络/分布式用户模型（混合模型）和完全分布式（分散式）802.1Qcc模型在一个典型的工业控制网络的目标是最大限度地提高预定的流量流。
2019-06-27 cs.NI
A Scheduler for Unsolicited Grant Service (UGS) in IEEE 802.16e Mobile WiMAX Networks
大多数的IEEE 802.16e移动WiMAX调度建议的实时流量使用未经请求的授权服务（UGS）的重点是吞吐量和保证的延迟。延迟变化或延迟抖动以及突发开销的影响尚未被研究。本文介绍了一种新的技术，称为交换最小最大（SWIM）的UGS调度，不仅满足最佳吞吐量的延迟约束，但也最小化延迟抖动和突发开销。
2016-03-25 cs.NI
Analytical Models of the Performance of IEEE 802.11p Vehicle to Vehicle Communications
车辆通信的关键性质要求对其进行广泛的测试和评估。分析模型可以代表一个有吸引力的和成本效益的方法，这种评估，如果他们可以充分模拟所有潜在的影响车辆通信的性能。到目前为止，已经提出了几种分析模型来基于IEEE 802.11p（或DSRC）标准对车辆通信进行建模。然而，现有的模型通常详细的模型的MAC（媒体访问控制），一般简化的传播和干扰的影响。这降低了它们作为评估车辆通信性能的替代方案的价值。本文解决了这一差距，并提出了新的分析模型，准确地模拟基于IEEE 802.11p标准的车对车通信的性能。这些模型共同考虑了传播和干扰效应的详细建模，以及隐藏终端问题的影响。该模型将PDR（分组传输率）量化为发送器和接收器之间的距离的函数。本文还提出了新的分析模型，以量化的四种不同类型的分组错误在IEEE 802.11p的概率。此外，本文提出了第一个分析模型，能够准确地估计信道繁忙率（CBR）的度量，即使在高信道负载水平。所有的分析模型进行了验证，通过模拟的各种参数，包括流量密度，数据包传输频率，传输功率电平，数据率和数据包大小。模型的实现是公开提供的，以方便社区使用。
2021-10-29 cs.NI
Performance Analysis of Beacon-Less IEEE 802.15.4 Multi-Hop Networks
我们开发了一种近似的分析技术，用于评估基于无线传感器网络的流行标准IEEE 802.15.4中标准化的无信标CSMA/CA的多跳网络的性能。该网络包括生成测量分组的传感器节点和仅转发分组的中继节点。我们在每个节点处考虑详细的随机过程，并考虑通过某些未知变量与相邻节点的相互作用来分析该过程（例如，信道感测速率、冲突概率等）。通过耦合这些分析的各个节点，我们得到的不动点方程，可以数值求解，以获得未知变量，从而产生近似的时间平均性能指标，如数据包丢弃概率和平均延迟。对于没有隐藏节点的网络和有隐藏节点的网络，出现了不同的分析。我们将这种方法应用于植根于数据汇的树网络的性能分析。最后，我们提供了一个验证我们的分析技术对模拟。
2012-01-14 cs.NI
Sittin'On the Dock of the (WiFi) Bay: On the Frame Aggregation under IEEE 802.11 DCF
众所周知，互联网通信中的帧聚合提高了传输效率。然而，它也会导致延迟，这对于某些实时通信来说是不合适的，从而在效率和延迟之间产生权衡。在本文中，我们建立了IEEE 802.11 DCF协议下的帧聚合的条件是有益的平均延迟。要做到这一点，我们首先描述在IEEE 802.11中的传输时间在一个随机的框架，然后我们计算的帧，聚合时，节省传输时间在长期的最佳值。我们的研究结果，讨论与数值实验，表明帧聚合减少传输拥塞和传输延迟。
2022-11-07 cs.NI
Experimental Interference Robustness Evaluation of IEEE 802.15.4-2015 OQPSK-DSSS and SUN-OFDM Physical Layers
在本文中，我们实验评估和比较OQPSK-DSSS（偏移正交相移键控-直接序列扩频）和SUN-OFDM（智能公用事业网络-正交频分复用）物理层的抗干扰鲁棒性，如IEEE 802.15.4-2015标准中定义的。本研究的目的是提供一个全面的分析不同类型的干扰对这些调制产生的影响，在所产生的PDR（数据包传输率），并取决于被传输的数据包的长度。结果表明，SUN-OFDM物理层提供了显着的好处相比，无处不在的OQPSK-DSSS的干扰鲁棒性方面，无论干扰类型和数据包长度。总体而言，这证明了在工业场景中部署低功耗无线网络时选择SUN-OFDM物理层的适用性，特别是考虑到根据应用需求权衡鲁棒性和频谱效率的可能性。
2019-05-27 cs.NI
Adaptive Backoff Algorithm for IEEE 802.11 DCF under MPR Wireless Channels
由于物理（PHY）层通信技术的最新进展，在接收器处同时接收多个分组是可能的。接收器解码多个同时传输的这种能力被称为多分组接收（MPR）。在本文中，我们提出了一种用于MPR无线信道的简单媒体访问控制（MAC）协议，其中我们将回退过程修改为信道中正在进行的传输数量的函数。我们的协议是向后兼容的IEEE 802.11 DCF协议。该协议的性能分析进行了广泛的模拟，并与现有的MPR MAC协议进行了比较。该机制提高了IEEE 802.11 DCF的吞吐量和延迟性能。
2013-08-24 cs.NI
Analysis of Quality of Service Performances of Connection Admission Control Mechanisms in OFDMA IEEE 802.16 Network using BMAP Queuing
在本文中，我们考虑一个单小区的IEEE 802.16环境中，基站分配子信道的用户站在其覆盖范围内。分配给用户站的子信道由该用户站处的多个连接共享。为了确保服务质量（QoS）性能，在用户站处考虑两种连接接纳控制（CAC）机制，即，基于阈值的CAC机制和感知拥塞的CAC机制。考虑到在物理层基于正交频分多址（OFDMA）的传输，这些准入控制机制的排队分析框架。然后，在排队模型的基础上，研究了连接级和分组级的性能，并与无CAC的情况下的类似物进行了比较。连接到达由泊松过程建模，连接的分组到达由批马尔可夫到达过程（BMAP）建模。我们确定分析和数值不同的QoS性能指标（连接阻塞概率，正在进行的连接的平均数量，平均队列长度，数据包丢弃概率，队列吞吐量和平均数据包延迟）。
2012-03-20 cs.NI
A Fast and Accurate Performance Analysis of Beaconless IEEE 802.15.4 Multi-Hop Networks
我们开发了一个近似的分析技术，用于评估基于无信标IEEE 802.15.4，无线传感器网络的流行标准的多跳网络的性能。该网络包括生成测量数据包的传感器节点、仅转发数据包的中继节点以及数据宿（基站）。我们在每个节点处考虑详细的随机过程，并且考虑到经由某些时间平均的未知变量（例如，信道感测速率、冲突概率等）。通过耦合在各个节点的分析，我们得到的不动点方程，可以数值求解，以获得未知变量，从而产生近似的时间平均性能指标，如数据包丢弃概率和平均排队延迟。该模型结合了传感器节点的数据包生成和传感器节点和中继节点的队列。我们证明了我们的模型的准确性与模拟进行了广泛的比较。作为一个额外的评估模型的准确性，我们利用它在传感器网络设计的算法与服务质量（QoS）的目标，并表明，使用我们的模型获得的设计实际上满足QoS约束（通过模拟网络验证），和预测是准确的，以及在10%以内的模拟结果相比。
2014-08-18 cs.NI
DEARF: Delay and Energy Aware RAW Formation Scheme to Support Delay Sensitive M2M Traffic in IEEE 802.11ah Networks
IEEE 802.11ah修正案旨在通过Sub-GHz信道支持高达8 K的M2M设备。为了实现这一点，它引入了对PHY和MAC层的新修改。在MAC层引入了一种动态的受限访问窗口机制。RAW将对不同设备的访问分成小块时间。使用RAW机制，我们提出了一种新的延迟和能量感知RAW形成（DEARF）计划，以支持延迟敏感设备以及其他延迟容忍设备。我们利用这一点来介绍四个新的RAW。这些新的RAW有助于将访问划分为针对延迟敏感设备的无争用访问和针对其他设备的基于争用的访问。对于这些设备之间的资源调度，我们给出了DEARF资源分配，并评估该计划的帮助下，模拟。设备遭受更高的延迟，但在高负载下，使用所提出的方案的设备能够节省每个数据包30%的能量，每个设备高达330%的能量。数据包传输率在低负载时为100%，在高负载时为90%，而传统接入为95%和27%。其他延迟容忍设备在传输每个数据包时可节省高达16%的能量，在高负载时可节省23%的延迟。
2017-09-12 cs.NI
Multi-Hop Cluster based IEEE 802.11p and LTE Hybrid Architecture for VANET Safety Message Dissemination
本文提出了一种混合架构，即VMaSC-LTE，结合IEEE 802.11p的多跳集群和第四代蜂窝系统，长期演进（LTE），实现高数据分组交付率和低延迟，同时保持在最低水平的蜂窝架构的使用的目标。在VMaSC-LTE中，车辆基于一种名为VMaSC的新方法进行聚类：用于稳定聚类的车辆多跳算法。从分簇拓扑结构中，选出的簇头作为具有IEEE 802.11p和LTE接口功能的双接口节点来操作，以将VANET链接到LTE网络。使用各种关键指标的兴趣，包括数据包的交付率，延迟，控制开销和集群的稳定性，我们证明了优越的性能相比，所提出的架构，以前提出的混合架构和替代路由机制，包括洪水和基于集群的路由，通过广泛的模拟在ns-3与车辆的流动性输入模拟城市流动性（SUMO）。所提出的架构还允许以由网络中的簇头的数量确定的更高LTE使用率为代价来实现由数据分组递送率量化的应用的更高所需可靠性。
2016-03-17 cs.NI
Real-Time Performance Analysis of Infrastructure-based IEEE 802.11 Distributed Coordination Function
随着无线网络的日益普及，无线局域网（WLAN）吸引了大量的研究兴趣，它在提供随时随地的连接方面发挥着关键作用。对于WLAN，IEEE 802.11标准是最成熟的技术，并且已经被广泛地用于无线网络。本文分析了IEEE802.11标准的实时的【形】性能，该标准采用了工作在基础设施模式的分布式协调功能（DCF）的MAC协议。已经进行了大量的模拟，以检查网络性能的实时指标，包括有效的数据率，延迟和数据包丢失率将受到一些关键参数（例如CWmin和数据包有效载荷）的影响。结果进行了介绍和分析。仿真结果的分析可以为实时应用的无线局域网参数配置和优化提供支持。
2011-12-31 cs.NI
Clock Drift Impact on Target Wake Time in IEEE 802.11ax/ah Networks
在物联网场景中，提供低能耗的客户端设备至关重要。为了应对这一挑战，新的Wi-Fi标准引入了目标唤醒时间（TWT）机制。使用TWT，设备根据计划传输数据，然后进入休眠状态。这种机制的主要问题是时钟漂移现象，由于该现象，设备不再严格遵守时间表。因此，它们可能错过预定的传输时间，这增加了活动时间，从而增加了功耗。本文研究了两种不同行波管工作模式下的上行链路传输。在第一种模式下，传感器在唤醒后使用随机信道接入向接入点（AP）发送分组。在第二种模式下，AP轮询站点，并且站点只能在从AP接收到触发帧之后才能发送数据包。针对这两种模式，研究了不同行波管参数对平均传输时间、丢包率和平均能量消耗的影响。结果表明，当被配置为保证给定的分组丢失率时，第一模式提供较低的传输时间，而第二模式提供较低的能耗。
2020-08-06 cs.NI
Modelling and Analysis of the Distributed Coordination Function of IEEE 802.11 with Multirate Capability
该文致力于研究两个问题.一方面，它提出了一种多维马尔可夫状态转移模型，该模型通过包括传输状态和状态来表征在介质访问控制（MAC）层处的行为，所述传输状态说明了由于通过信道的传播所引起的错误而导致的分组传输失败，所述状态表征了当在站的队列中没有分组要被传输时的系统（以模拟非饱和业务条件）。另一方面，它提供了IEEE 802.11协议在数据链路层在饱和和非饱和业务条件下的吞吐量分析，同时考虑了瑞利衰落环境中的传输信道和多速率传输的影响。仿真结果与理论推导结果吻合较好，验证了所提模型的有效性。
2008-02-06 cs.NI
Optimizing TCP Goodput and Delay in next generation IEEE 802.11 (ax) devices
在本文中，我们提出了三种调度策略的IEEE 802.11ax传输的DL单向TCP数据从接入点到站。两种策略基于单用户操作模式，一种策略基于多用户操作模式，使用多用户多输入多输出（MU-MIMO）和OFDMA。我们测量系统的有效吞吐量作为在所有三种策略中接收这些有效吞吐量的时间间隔的函数。对于多达8个站点，MU策略优于SU。对于16和32站，不清楚MU是否优于SU，或者反之亦然。对于64个站点，SU策略显著优于MU。我们还检查了延迟确认功能对接收到的有效吞吐量的影响，发现该功能只有在TCP数据段相对较短时才有意义。
2017-11-10 cs.NI
A Model of the IEEE 802.11 DCF in Presence of Non Ideal Transmission Channel and Capture Effects
在本文中，我们提供了一个吞吐量分析的IEEE 802.11协议在数据链路层在非饱和的交通条件下考虑到传输信道和捕获效应在瑞利衰落环境的影响。非理想信道和捕获两者的影响在典型网络条件中的实际观察到的吞吐量方面变得重要，其中业务主要是不饱和的，特别是在高干扰的环境中。我们扩展的多维马尔可夫状态转换模型表征在MAC层的行为，包括传输状态，占数据包传输失败，由于通过信道传播引起的错误，随着一个状态表征系统时，没有数据包在缓冲区中传输的一个站。
2007-10-27 cs.NI
Performance Analysis for Bandwidth Allocation in IEEE 802.16 Broadband Wireless Networks using BMAP Queueing
本文提出了一种性能分析的带宽分配在IEEE 802.16宽带无线接入（BWA）网络考虑到分组级的服务质量（QoS）的约束。基于IEEE 802.16标准的自适应调制编码（AMC）速率用于根据信道质量在每帧时间内自适应地调整传输速率，以获得多用户分集增益。为了对到达过程和流量源进行建模，我们使用批处理马尔可夫到达过程（BMAP），它可以实现更真实，更准确的流量建模。我们确定分析不同的性能参数，如平均队列长度，数据包丢弃概率，队列吞吐量和平均数据包延迟。最后，对分析结果进行了数值验证.
2012-03-08 cs.NI cs.PF
A Dynamic Spectrum Access on SDR for IEEE 802.15.4 networks
本文讨论了IEEE 802.15.4e网络中的动态频谱接入（DSA）及其在软件无线电（SDR）中的实现。网络节点在基于能量检测的频谱感知（SS）之后选择载波频率。为了保证IEEE 802.15.4e网络中两个节点之间的频率跳变，我们提出了一种同步算法。我们认为IEEE 802.15.4e网络是次要用户（SU），并且所有其他网络是认知无线电（CR）的未授权868/915 MHz和2450 MHz频带中的主要用户（PU）。然而，该算法和能量传感器已经在GNU Radio和通用软件无线电外设（USRP）SDR上实现。此外，在两种情况下执行了实际分组传输。在第一种情况下，SU在静态载波频率中通信，而在第二种情况下，与实现的DSA通信。对于每种情况，PU发送器干扰SU，SU计算分组成功率（PSR）以测量所使用的DSA的鲁棒性。当SU完成DSA而不是静态访问时，所获得的PSR提高了80%。
2015-05-11 cs.NI
Design and Implementation of IEEE 802.15.4 Mac Protocol on FPGA
IEEE 802.15.4是针对具有中等数据率的低功率、低成本无线通信而引入的无线标准。在未来的几年里，预计低速率无线个域网（LR-WPAN）将被用于各种各样的嵌入式应用，包括家庭自动化，工业传感和控制，环境监测和传感。在这些应用中，许多靠电池运行的嵌入式设备分布在通过无线电通信的区域中。本文提出了一种可用于比较无线数据传输嵌入式系统电流消耗的方法。本文实现了IEEE 802.15.4协议的一个小子集，以实现点对点通信。所实现的协议使用802.15.4 MAC兼容数据和确认分组。在进行一个数据包传输时测量电流消耗。测量与现有的工作进行比较。IEEE802.15.4协议的实现是用Verilog语言完成的。代码实现以这样的方式完成，以便它可以以最小的更改移植到任何平台。它也可以进行修改，以适应任何特殊的实验设置要求。
2012-03-09 cs.NI
An Adaptive Power Efficient Packet Scheduling Algorithm for Wimax Networks
在802.16/802.16e网络中，接纳控制方案和调度算法被设计为提供QoS服务，并且许多研究已经调查了这些问题。但是现有的调度算法很少考虑信道条件和业务类的优先级。虽然已经为IEEE 802.16e提出了许多节能机制，但是还没有研究如何最小化具有多个实时连接的IEEE 802.16e移动站的功耗。此外，它们主要考虑IEEE 802.16e网络中的非实时的连接.在本文中，我们建议设计一个自适应的功率有效的数据包调度算法，提供了一个最小的公平分配的信道带宽为每个数据包流，并另外最大限度地减少功耗。在自适应调度算法中，分组根据信道条件自适应地从不同优先级的业务类别中按照分配的时隙发送。假设如果具有不良信道条件的高优先级业务队列的缓冲器大小超过阈值，则将通过调整现有低优先级业务的睡眠占空比来增加这些流的优先级，以防止饥饿。仿真结果表明，我们提出的调度器实现了更好的信道利用率，同时最大限度地减少延迟和功耗。
2010-05-24 cs.NI
An Approximate Inner Bound to the QoS Aware Throughput Region of a Tree Network under IEEE 802.15.4 CSMA/CA and Application to Wireless Sensor Network Design
我们考虑一个树形网络，该网络跨越一组生成测量数据包的源节点、一组仅转发来自源的数据包的附加中继节点以及一个数据汇。我们假设从信源到信宿的路径具有有界的跳数。我们假设节点使用IEEE 802.15.4 CSMA/CA进行介质访问控制，并且没有隐藏终端。在这种设置中，从一组简单的固定点方程，我们推导出充分条件的树网络，以近似满足某些给定的QoS目标，如端到端的交付概率和延迟下的测量数据包在源（到达率向量）的生成率。我们的充分条件的结构提供洞察网络性能的到达率向量的依赖关系，和网络的拓扑性质。此外，对于特殊的情况下，相等的到达率，默认的退避参数，并为目标QoS的值的范围内，我们表明，在所有的路径长度有界的树（跨越一组给定的源和BS），满足充分条件，最短路径树达到最大吞吐量。
2015-03-01 cs.NI
DPDS: A DPDK-Based Packet Delayer and Spacer
University of Tübingen（蒂宾根大学）
提出自适应延迟关联方法，在DPDK上实现高吞吐、零丢包的数据包延迟与间隔器DPDS，优于NetEm和MoonEm。
2026-06-17 cs.NI
Performance comparison of IEEE 802.11g and IEEE 802.11n in the presence of interference from 802.15.4 networks
利用MATLAB软件对IEEE 802.11n和802.11g网络的物理层进行仿真，比较了在IEEE 802.15.4干扰下IEEE 802.11n和802.11g的分组出错率和最大吞吐量。
2013-08-03 cs.NI cs.PF
MAC Centered Cooperation - Synergistic Design of Network Coding, Multi-Packet Reception, and Improved Fairness to Increase Network Throughput
我们设计了一个跨层的方法，以帮助开发一个合作的解决方案，使用多包接收（MPR），网络编码（NC），和介质访问（MAC）。我们构建了IEEE 802.11 MAC协议的行为模型，并将其应用于关键的小规范拓扑组件和它们的较大的对应物。从这个模型得到的结果与可用的实验结果与保真度相匹配。使用这个模型，我们表明，公平分配的IEEE 802.11 MAC可以显着阻碍性能，因此，我们设计了一个新的MAC，不仅大大提高了吞吐量，但提供公平的信息流，而不是节点。我们表明，NC，MPR，和我们的新MAC之间的合作实现了超加性增益高达6.3倍的路由与标准IEEE 802.11 MAC。此外，我们扩展的模型来分析我们的MAC的渐近和吞吐量行为的节点数量的增加或MPR能力仅限于一个单一的节点。最后，我们表明，虽然网络性能降低了大量的不对称或有限的MPR实施到一个中心节点，有一些重要的实际情况下，即使在这些条件下，MPR，NC，以及它们的组合提供显着的收益。
2011-07-19 cs.NI
Saturation Throughput Analysis of IEEE 802.11 in Presence of Non Ideal Transmission Channel and Capture Effects
在本文中，我们提供了一个饱和吞吐量分析的IEEE 802.11协议在数据链路层，包括在瑞利衰落环境中的传输信道和捕获效应的影响。非理想信道和捕获效应的影响，特别是在高干扰的环境中，在实际观察到的吞吐量方面变得重要。就4路握手机制而言，我们扩展了多维马尔可夫状态转移模型，包括传输状态，占由于通过信道传播引起的错误的数据包传输失败的MAC层的行为特征。这样，可以适应表征物理传输介质的任何信道模型，包括AWGN和衰落信道。我们还扩展了马尔可夫模型，以考虑竞争窗口的行为时，采用基本的双向握手机制。在通常的假设下，每个节点产生的流量和独立的数据包碰撞，我们解决了马尔可夫链的平稳概率和开发表达式的饱和吞吐量作为终端的数量，数据包大小，原始信道出错率，捕获概率和其他关键系统参数的函数。然后将理论推导与仿真结果进行比较，证实了所提出的模型的有效性。
2007-10-27 cs.NI
On the Optimization of the IEEE 802.11 DCF: A Cross-Layer Perspective
研究了IEEE 802.11协议数据链路层采用基本访问机制的分布式协调功能（DCF）的总吞吐量优化问题。为了扩大所提出的分析的适用性，我们认为一般的操作条件占非饱和和饱和的流量在传输信道错误的存在下，举例说明的数据包出错率$P_e$。这项工作的主要线索源于链接的网络的总吞吐量的竞争站的分组速率$λ$的关系。特别是，我们表明，聚合吞吐量$S(λ)$提出了两个明显不同的操作区域，依赖于实际值的分组速率$λ$相对于一个临界值$λ_c$，理论上推导出在这项工作。$S(λ)$的行为铺平了道路，跨层优化算法，这被证明是有效的，在各种网络操作条件下的总吞吐量最大化。所提出的优化框架的一个很好的结果依赖于这样一个事实，即聚合吞吐量可以用一个简单但有效的封闭形式的表达式相当准确地预测，这也是在文章中推导出来的。最后，整个工作中提出的理论和仿真结果，以揭示，以及验证，的关键思想。
2008-06-18 cs.NI
Delay analysis of the IEEE 802.11bd EDCA with repetitions
该研究构建马尔可夫链模型分析带重传的IEEE 802.11bd EDCA协议的MAC接入时延与可靠性，结合网联车辆编队场景验证发现其时延达标但特定场景可靠性不足，提出需与安全交通应用协同设计。
2023-12-12 cs.NI
Forward Delay-based Packet Scheduling Algorithm for Multipath TCP
多路径TCP（MPTCP）是允许网络设备在多个并发路径上传输数据的传输层协议，并且因此比传统的单路径TCP更有效地利用网络资源。然而，作为一种可靠的协议，MPTCP仍然需要在接收器处以与发送器处传输数据分组相同的顺序（向上层应用）递送数据分组。针对MPTCP中由于每条路径的延迟和带宽的异构性而导致的数据包乱序问题，提出了一种基于前向延迟的数据包调度（FDPS）算法。其主要思想是发送端根据估计的转发延迟和吞吐量差异，通过并发路径发送数据包。通过在不同网络条件下的仿真，结果表明，与以往的几种算法相比，我们的算法显着地保持了在接收端的有序到达分组。
2015-01-13 cs.NI
State Dependent Attempt Rate Modeling of Single Cell IEEE~802.11 WLANs with Homogeneous Nodes and Poisson Packet Arrivals
基于IEEE 802.11的WLAN的分析模型总是基于近似，例如由Bianchi提出的用于对由饱和节点组成的单小区WLAN进行建模的公知的\textit{decoupling approximation}。在本文中，我们提供了一种新的方法来模拟的情况下，节点不饱和。我们研究了一个状态相关的尝试率（SDAR）近似模型$M$队列（每个节点一个队列）的CSMA/CA协议服务的IEEE 802.11 DCF MAC协议的标准化。近似是，当$M$队列的$n$非空时，$n$非空节点的传输尝试概率由Bianchi模型提供的$n$“饱和”节点的长期传输尝试概率给出。SDAR近似将具有非饱和节点的单小区WLAN简化为“耦合队列系统”。当数据包按照独立的泊松过程到达$M$队列时，我们给出了具有SDAR服务的耦合排队系统的马尔可夫模型。\textit{The main contribution of this paper is to provide an analysis of the coupled queue process by studying a lower dimensional process, and by introducing a certain conditional independence approximation}。我们发现，竞争的SDAR模型提供了一个准确的模型，DCF …
2010-10-21 cs.NI cs.PF
Unsaturated Throughput Analysis of IEEE 802.11 in Presence of Non Ideal Transmission Channel and Capture Effects
在本文中，我们提供了一个吞吐量分析的IEEE 802.11协议在数据链路层在非饱和的交通条件下考虑到传输信道和捕获效应在瑞利衰落环境的影响。非理想信道和捕获两者的影响在典型网络条件中的实际观察到的吞吐量方面变得重要，其中业务主要是不饱和的，特别是在高干扰的环境中。我们扩展的多维马尔可夫状态转换模型表征在MAC层的行为，包括传输状态，占数据包传输失败，由于通过信道传播引起的错误，随着一个状态表征系统时，没有数据包在缓冲区中传输的一个站。最后，我们推导出一个线性模型的吞吐量及其有效性的区间。仿真结果与理论推导结果吻合较好，验证了该模型的有效性。
2007-10-27 cs.NI
Improving Energy Efficiency in Upstream EPON Channels by Packet Coalescing
在本文中，我们研究的可行性，适应分组合并算法，成功地用于IEEE 802.3az以太网卡，上行EPON信道。我们的模拟实验表明，使用这种算法，巨大的节能是可行的，而不需要任何改变部署的接入网络基础设施，也不协议。
2015-07-27 cs.NI
Delay Performance Analysis with Short Packets in Intelligent Machine Network
针对智能机器（IM）网络时延分析不足的问题，本文结合排队论与随机几何构建模型，推导传输成功概率等三个时延指标并采用有限块长容量刻画短包传输，仿真验证短包及低IM密度对性能的提升作用，为IM网络优化提供理论基础。
2025-02-14 cs.NI
Optimal Packetization Towards Low Latency in Random Access Networks (extended version)
School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-sen University（中山大学电子与通信工程学院）
针对随机接入网络的排队延迟问题，建立分组大小与平均排队延迟（秒）的数学关系，通过数值方法找到最优分组以最小化延迟，并分析网络参数影响，应用于NTN场景。
2026-06-16 cs.NI
Congestion Control Mechanisms in IEEE 802.11p and Sidelink C-V2X
联网车辆预计将在未来发挥重要作用，以提高道路安全和交通效率，并已定义了短程技术，以实现直接信息交换。为此目的，目前有两种解决方案是超出技术人员范围的辩论的主题，即，IEEE 802.11p和侧链路蜂窝车联网（C-V2X）。第一，经过测试，部署成熟，第二，可能更高效。在这两种情况下，一个主要方面是管理信道拥塞，这可能会导致严重的数据包丢失，并对应用程序的可靠性产生关键影响。拥塞可以通过不同的方法来管理，包括控制传输功率、分组生成频率以及所采用的调制和编码方案。拥塞管理在IEEE 802.11p中得到了很好的研究，标准中包含了统一的算法，而它似乎是一个关注C-V2X的新主题。在这项工作中，审查的主要拥塞控制机制，并讨论其适用性和效率在这两种技术。本主题的讨论不侧重于具体的算法，目的是提供一般性的指导方针，作为新提案的起点。
2020-01-23 cs.NI
Enabling Massive Real-Time Applications in IEEE 802.11be Networks
下一代Wi-Fi网络有望支持对分组传输延迟和分组丢失率有严格要求的实时的【形】应用。这些应用构成了未来Wi-Fi标准（即IEEE 802.11be）的基本目标，其开发过程始于2019年。在802.11be网络中提供有效实时的【形】通信的有希望的方式需要对最初在IEEE 802.11ax对Wi-Fi标准的修正中引入的上行链路OFDMA特征进行一些修改。该特征允许接入点为即将到来的紧急传输预留信道资源。本文分析了802.11ax上行OFDMA随机接入不能完全满足实时的【形】应用需求的原因，并提出了一种易于实现的802.11be网络信道接入规则修改方案。大量的仿真结果表明，这种修改加上一个新的资源分配算法优于现有的方法，以支持实时的【形】应用程序，特别是对于一个重负载和大量的用户。特别地，它们为实时的【形】业务提供极低的延迟，而非实时业务的吞吐量被不显著地降低。
2020-08-06 cs.NI
Towards MAC/Anycast Diversity in IEEE 802.11n MIMO Networks
启发式路由（OR）是一种新的无线网状网络路由技术，利用无线介质的广播性质。OR组合来自多个接收器的帧，因此创建一种称为MAC分集的空间分集形式。在大多数链路具有高分组丢失概率的网络中，来自OR的增益特别高。更新的IEEE 802.11n标准改进了物理层，使其具有使用多个发射和接收天线的能力，即多输入多输出（MIMO），因此已经在物理层上提供了空间分集，即所谓的物理分集，其通过降低无线链路的出错率来改进无线链路的可靠性。在本文中，我们量化的增益，从MAC分集利用OR在存在的PHY分集，如802.11n MIMO系统提供的。我们在IEEE 802.11n室内测试平台上进行了实验，并分析了丢包的性质。我们的实验结果表明，在使用802.11n时，易受干扰的2.4 GHz和无干扰的5 GHz信道的MAC分集增益可以忽略不计。这与基于802.11b/g的单天线系统以及802.11n的初始研究中的观察结果不同。
2012-03-09 cs.NI
What type of distribution for packet delay in a global network should be used in the control theory?
在本文中，数据包延迟的实验数据和两种理论类型的分布之间的对应关系进行了研究。计算表明，指数分布比截尾正态分布更能描述网络延迟数据。通过RIPE测试盒收集微秒内的精确实验数据。除了精确测量外，还对通过实用程序{ \em ping}收集的数据进行了分析，未更改主要结果。最后，给出了一个指数分布的方程，它是描述TCP/IP网络中数据包延迟过程的最佳方式。关键参数的搜索算法与正态分布相同，结果为指数分布.
2009-07-26 cs.NI
Adaptive Repetitions Strategies in IEEE 802.11bd
本文针对 IEEE 802.11bd 数据包重复机制在流量增加时效能下降的问题，提出两种基于信道忙率（CBR）的自适应传输次数选择策略，并通过网络级仿真验证其能在可变流量条件下使设备保持最优设置。
2022-07-14 cs.NI
Strict-Priority Packet Delay in Switches with Transmit-Ring Buffering
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Chair of Communication Networks at the Technical University of Munich（慕尼黑工业大学通信网络讲席）；University of Klagenfurt（克拉根福大学）；Department of Statistics, University of Klagenfurt（克拉根福大学统计系）
针对严格优先级调度中传输环（TXR）被忽略导致高优先级分组延迟建模不准确的问题，本文扩展标准模型纳入TXR，通过多交换机测量验证，并提供TXR大小估计方法。
2026-06-08 cs.NI
Implementing QZMAC (a Decentralized Delay Optimal MAC) over 6TiSCH under the Contiki OS in an IEEE 802.15.4 Network
受物联网（IoT）的新兴延迟敏感应用的推动，在时隙框架中开发媒体访问控制（MAC）协议的兴趣已经重新兴起。物联网典型的无线网络的资源受限、自组织性质也迫使在网络上交换的控制信息量（做出调度决策所需的信息量）降至最低。在前一篇文章中，我们提出了一种称为QZMAC的协议，该协议（i）提供可证明的低平均延迟，（ii）具有分布式控制（即，没有中央调度器），以及（iii）不需要状态信息或控制信号的显式交换。在这篇文章中，我们实现和演示QZMAC的性能的测试床组成的CC2420基于十字弓telosB微尘，运行在Contiki操作系统在2.4 GHz ISM频段上的6TiSCH通信栈。QZMAC使用轮询和争用模式的巧妙组合来实现其接近最佳的延迟性能。我们分别演示了QZMAC的轮询和竞争模式。我们使用自适应同步技术在我们的实现，我们也证明。我们的网络显示出良好的延迟性能，即使在环境WiFi网络的严重干扰的存在下。
2020-12-05 cs.NI
Simulation Analysis of IEEE 802.15.4 Non-beacon Mode at Varying Data Rates
IEEE 802.15.4标准是为低功耗和低数据率应用而设计的，具有高可靠性。它在信标使能和非信标使能模式下工作。在这项工作中，我们分析了延迟，吞吐量，负载，和端到端延迟的nonbeacon使能模式。在变化的数据率下执行这些参数的分析。在10节点网络中完成非信标启用模式的评估。我们将我们的分析限制在非信标或非时隙版本，因为它比其他版本性能更好。通过改变不同的介质访问控制（MAC）参数来检查协议性能。我们考虑具有114字节的有效载荷大小的全尺寸MAC分组。在本文中，我们表明，最大的吞吐量和最低的延迟是在最高的数据率。
2012-08-12 cs.NI
Bounded Delay Scheduling with Packet Dependencies
在处理多媒体流量时，常见的情况是将大数据帧分割成较小的IP数据包，并通过网络独立发送这些数据包。对于实时多媒体业务，丢弃帧的甚至几个分组也可能使整个帧无用。这种业务通常被建模为具有{ \em分组间依赖性}。我们研究的问题，调度流量与这种依赖关系，每个数据包有一个截止日期，它应该到达目的地。这样的最后期限是常见的实时多媒体应用程序，并来自严格的延迟约束所造成的应用程序。这种环境中的品质因数是最大化系统的{ \em有效吞吐量}，即成功传送的帧的数量。我们研究在线算法的问题，最大限度地提高吞吐量的延迟有界的流量与包间的依赖性，并使用竞争分析来评估其性能。我们提出了有竞争力的算法的问题，以及匹配的下限是紧到一个常数因子。我们进一步提出了模拟研究的结果，进一步验证了我们的算法方法，并表明我们的分析所产生的见解确实体现在实践中。
2014-02-27 cs.NI
Quality of Service in IEEE 802.11 WLANs: An Experimental Study
虽然IEEE 802.11协议被广泛使用，但它并不是专门设计用于处理多媒体业务的，而多媒体业务覆盖了当今互联网业务的重要部分。语音和视频多播流是低效的，因为在延迟不能得到保证的这种方法中缺乏传输可靠性。在这项工作中，我们专注于IEEE 802.11e提出的增强型分布式信道接入（EDCA）机制，提供流量优先级的性能，因为以前的大部分工作都是基于模拟结果，我们测试了该协议的性能在一个真实的平台上使用软件定义的网络。然后，我们验证不同EDCA参数的影响（例如，AIFS和TXOP），通过调整它们来查看它们对网络延迟以及最终对网络流量的影响。
2020-02-20 cs.NI
Source Delay in Mobile Ad Hoc Networks
源延迟是指数据包在源节点所经历的时间，是网络延迟性能分析的基本量。然而，在高度动态的移动ad hoc网络（MANDO）的源延迟性能仍然在很大程度上是未知的。研究了基于一种具有调度限制$f$（简称PD-$f$）的通用分组调度方案的移动自组网中的源端时延问题。该方案中，同一个分组由源节点最多调度$f$次，通过适当地设置$f$，可以灵活地控制分组调度过程。首先，我们应用准生灭（QBD）理论来开发一个理论框架来捕捉PD-$f$移动自组网中复杂的分组调度过程。在理论框架的帮助下，我们推导出此类网络中源延迟的累积分布函数以及均值和方差。最后，提供了大量的仿真和理论结果，以验证我们的源延迟分析，并说明在移动自组网的源延迟是如何与网络参数。
2013-10-28 cs.NI
Optimizing Cost, Delay, Packet Loss and Network Load in AODV Routing Protocol
AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector-AODV）是移动自组织网络的简称，它是由移动设备通过无线方式连接而成的自组织网络。MANET没有任何固定的基础设施。移动自组网中的设备可以自由地向任何方向移动，并根据网络的要求形成连接。由于网络拓扑结构的变化，对丢包率、端到端时延、跳数、投递率等因素的维护以及对网络负载的控制都具有很大的挑战性。本文主要研究如何降低AODV路由协议中的开销、端到端时延、网络负载和丢包率等因素。NS-2用于仿真目的。
2013-04-24 cs.NI
An Analytical Model of Packet Collisions in IEEE 802.15.4 Wireless Networks
许多研究表明，并发传输可以提高无线网络的性能，尽管冲突。虽然这些工作提供了经验证据，并发传输可以可靠地接收，现有的信号捕获模型只能部分解释这种现象的根本原因。我们提出了一个全面的数学模型，揭示了原因，并提供了有关影响MSK调制传输性能的关键参数的见解。一个主要的贡献是一个封闭的形式推导的接收机比特决策变量为任意数量的冲突信号和星座的功率比，定时偏移，和载波相位偏移。我们系统地探索成功的数据包交付的根本原因，在整个参数空间的模型并发传输。我们确认了在以前的研究中观察到的捕获阈值行为，但也揭示了与最佳协议设计相关的新见解：我们不仅根据信号功率比，而且还根据时间和相位偏移来识别捕获区。
2014-08-18 cs.IT cs.NI math.IT
