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一种基于跨层设计和蚁群优化的自组网负载均衡路由协议 被引量:12
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作者 郑相全 郭伟 +1 位作者 葛利嘉 刘仁婷 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1199-1208,共10页
针对大部分现有替代路径共同存在的替代路径老化和构建效率问题,本文提出了一种基于跨层设计和蚁群优化的负载均衡路由协议(CALRA),利用蚁群优化算法特有的信息素挥发方法实现对替代路径的老化问题,将蚁群优化和跨层优化方法结合起来解... 针对大部分现有替代路径共同存在的替代路径老化和构建效率问题,本文提出了一种基于跨层设计和蚁群优化的负载均衡路由协议(CALRA),利用蚁群优化算法特有的信息素挥发方法实现对替代路径的老化问题,将蚁群优化和跨层优化方法结合起来解决自组网中的负载均衡问题,通过双向逐跳更新的方式较好的解决了替代路径构建效率问题,并将蚂蚁在所经过的各中间节点为路由表带来的信息素增量映射为蚂蚁离开源节点的距离、移动过程中所遇到的节点拥塞程度、节点当前信息素浓度和节点移动速度等各协议层的统计信息的函数,通过对各种信息所对应的参数赋予不同加权值的方法对概率路由表进行控制,改善了自组网中现有基于蚁群优化的路由协议中普遍存在的拥塞问题、捷径问题、收敛速度问题和引入的路由开销问题.仿真表明,CALRA在分组成功递交率、路由开销、端到端平均时延等方面具有优良性能,能很好地实现网络中的业务负载均衡. 展开更多
关键词 跨层设计 蚁群优化 负载均衡路由协议 替代路径路由
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改进的无线网络TCP协议跨层设计方法 被引量:9
2
作者 庞前娟 李精华 +1 位作者 嵆建波 刘晓刚 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期145-147,共3页
针对传统TCP协议的拥塞控制机制在无线网络中不能很好地解决数据丢失的问题,提出一种改进的无线网络TCP协议跨层设计方法——NTCP。NTCP将传统TCP功能分割为传输速率控制和数据完整性控制2个部分,避免使用转发节点信息的方法,最大限度... 针对传统TCP协议的拥塞控制机制在无线网络中不能很好地解决数据丢失的问题,提出一种改进的无线网络TCP协议跨层设计方法——NTCP。NTCP将传统TCP功能分割为传输速率控制和数据完整性控制2个部分,避免使用转发节点信息的方法,最大限度地利用无线资源。该方法与传统TCP-Reno方法相比,能提高无线网络的吞吐量,其稳定性和速率自适应能力也有较好的改善。 展开更多
关键词 无线网络 TCP协议 数据拥塞 跨层设计
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Ad Hoc无线网络跨层设计综述 被引量:9
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作者 卢先领 孙亚民 +1 位作者 周灵 于继民 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第10期24-26,32,共4页
为了进一步适应Ad hoc无线网络环境下各种应用的需要,提高网络性能,Ad hoc无线网络的跨层设计已成为目前国内外网络研究的热点和难点问题之一。给出了Ad hoc无线网络跨层设计的定义,分析了跨层设计的原因、优势和主要技术;对跨层设计的... 为了进一步适应Ad hoc无线网络环境下各种应用的需要,提高网络性能,Ad hoc无线网络的跨层设计已成为目前国内外网络研究的热点和难点问题之一。给出了Ad hoc无线网络跨层设计的定义,分析了跨层设计的原因、优势和主要技术;对跨层设计的方法进行了分类,主要包括四种方法:层间传递相关信息,联合优化网络相关层,融合相邻层,分层作为网络最优化分解,并对它们进行了分析比较和评价;最后探讨了Ad hoc无线网络跨层设计面临的挑战和今后的研究方向。 展开更多
关键词 AD HOC无线网络 跨层设计 松散耦合设计 最优化分解
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无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术 被引量:22
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作者 方旭明 马忠建 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期711-719,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 无线MESH网络 移动AD HOC网络 自组网 跨层设计 理论 技术 协议
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基于跨层设计的多判据AODV路由优化机制 被引量:4
5
作者 李劼 李军 +3 位作者 李智 刘颖兮 宋梅 宋俊德 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期153-159,共7页
针对无线Mesh网络中传统AODV协议路由判据单一从而导致路由性能较差的缺陷,提出一种多判据AODV跨层路由优化机制ACRO(AODV Cross-layer Routing Optimization)。该机制基于跨层设计思想,采用最小跳数与来自物理层和MAC层的多种路由判据... 针对无线Mesh网络中传统AODV协议路由判据单一从而导致路由性能较差的缺陷,提出一种多判据AODV跨层路由优化机制ACRO(AODV Cross-layer Routing Optimization)。该机制基于跨层设计思想,采用最小跳数与来自物理层和MAC层的多种路由判据相互协作,考虑了传播环境和接入性能,在路由算法中定义了混合多维路由判据,并提出多判据AODV跨层路由优化机制。理论分析和NS2仿真结果证明,这种路由优化机制提高了吞吐量,降低了网络时延和载荷,路由性能得到明显改善。 展开更多
关键词 路由优化 跨层设计 MESH AODV
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一种基于V-BLAST技术的多跳协作式传感器网络的跨层设计 被引量:5
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作者 徐侃如 刘威 +2 位作者 程文青 冯缜 杨宗凯 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2688-2694,共7页
协作式(虚拟)MIMO技术被认为是新兴有效的传感器网络节能解决方案之一.本文在考虑网络电路能耗的情况下,采用跨层设计方法提出了一种能量高效的多跳协作式V-BLAST传输策略.为了达到网络寿命最大化的目标,本文建立并分析了系统能耗模型,... 协作式(虚拟)MIMO技术被认为是新兴有效的传感器网络节能解决方案之一.本文在考虑网络电路能耗的情况下,采用跨层设计方法提出了一种能量高效的多跳协作式V-BLAST传输策略.为了达到网络寿命最大化的目标,本文建立并分析了系统能耗模型,在此基础上对传输速率、传输跳数、分簇个数和协作式天线节点个数等网络参数进行了联合优化.仿真结果表明,通过选取最优网络参数,本文所提出的策略相比传统的多跳路由协议和LEACH协议能显著降低节点传输能耗和延长网络寿命. 展开更多
关键词 无线传感器网络 协作式MIMO技术 跨层设计 V-BLAST
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基于多蚁群算法的无线传感器网络路由的跨层设计 被引量:5
7
作者 李丽芬 张君艳 +1 位作者 朱永利 于永华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期59-62,94,共5页
针对事件驱动型无线传感器网络对数据传输的强实时性和高可靠性的要求,将统计获得的节点接入效率和负载队列长度等MAC层状态信息作为路由度量参数。考虑到蚂蚁网络算法在重负荷网络中存在传输延迟大、聚合速度慢等缺陷,提出了一种基于... 针对事件驱动型无线传感器网络对数据传输的强实时性和高可靠性的要求,将统计获得的节点接入效率和负载队列长度等MAC层状态信息作为路由度量参数。考虑到蚂蚁网络算法在重负荷网络中存在传输延迟大、聚合速度慢等缺陷,提出了一种基于多蚁群算法的负载感知和高效接入的跨层路由协议,该协议把节点的单跳延迟、负载及带宽接入效率等参数作为路径的启发值进行路由优化。仿真结果表明,基于多蚁群算法的路由协议能够保证数据传输的实时性,能够实现无线传感器网络的拥塞控制及负载平衡。 展开更多
关键词 无线传感器网络 路由 多蚁群算法 跨层设计 服务质量
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ad hoc网络中跨层设计方法的研究 被引量:18
8
作者 王海涛 刘晓明 《电信科学》 北大核心 2005年第2期22-26,共5页
ad hoc网络与传统有线和无线蜂窝网络有着显著的区别,基于传统的分层协议栈的设计方法不再适合adhoc网络,而应采用一种新型的跨层协议栈和跨层设计方法。本文首先阐述了adhoc网络的特点和传统的分层协议栈的弊端,介绍了跨层设计的概念... ad hoc网络与传统有线和无线蜂窝网络有着显著的区别,基于传统的分层协议栈的设计方法不再适合adhoc网络,而应采用一种新型的跨层协议栈和跨层设计方法。本文首先阐述了adhoc网络的特点和传统的分层协议栈的弊端,介绍了跨层设计的概念。然后,详细分析了adhoc网络中跨层设计的方法,包括策略、体系结构和信令交互方式,探讨了跨层设计的相关技术和面临的挑战。最后,总结了全文并指出了今后的工作方向。 展开更多
关键词 跨层设计 HOC网络 协议栈 无线蜂窝网 信令 有线 相关技术 细分 体系结构
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一种基于OFDM和跨层设计的星载交换方案 被引量:8
9
作者 党军宏 晏坚 曹志刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1086-1094,共9页
正交频分复用(OFDM)具有很高的频谱利用律和良好的抗多径衰落能力,而且OFDM信号中的各个子载波可独立使用,使得OFDM成为卫星通信中备受关注的新技术之一。基于OFDM提出一种全新星载交换方案,该星载交换方案具有灵活、高效、适应性强等... 正交频分复用(OFDM)具有很高的频谱利用律和良好的抗多径衰落能力,而且OFDM信号中的各个子载波可独立使用,使得OFDM成为卫星通信中备受关注的新技术之一。基于OFDM提出一种全新星载交换方案,该星载交换方案具有灵活、高效、适应性强等特点。结合跨层设计思想,给出了此星载交换方案在一种工作场景下的性能优化算法,此算法可根据每个传输业务的QoS要求、业务速率、当前点波束星地上下行链路信道状态、点波束星地上下行链路发射信号功率上限,实现在各个传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,尽可能满足每个传输业务的QoS要求。 展开更多
关键词 星载交换 正交频分复用 跨层设计 服务质量
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基于节点区分和跨层设计的无线Mesh网路由协议 被引量:4
10
作者 沈呈 陆一飞 +1 位作者 夏勤 王萃寒 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期700-704,共5页
以优化的链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议为原型,为无线Mesh网设计了一种基于节点区分和跨层设计的优化链路状态路由协议NDCL-OLSR(node-differentia-tion and cross-layer based optimized link state routing).... 以优化的链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议为原型,为无线Mesh网设计了一种基于节点区分和跨层设计的优化链路状态路由协议NDCL-OLSR(node-differentia-tion and cross-layer based optimized link state routing).该协议采用了一种新的路由判据NDCLM(node-differentiation and cross-layer metric),在路由计算过程中通过跨层操作机制综合考虑了节点当前负载和链路投递率2个因素对链路质量的影响,并且对节点的类型进行了区分,使得网络流量尽量绕开业务繁忙的超网关节点(SGW),从而大大优化了路由选择的效果.仿真结果表明,NDCL-OLSR能够从很大程度上提高网络的吞吐量,降低端到端的延时,并且能够达到负载均衡的路由效果. 展开更多
关键词 无线MESH网 路由协议 跨层设计 节点区分
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宽带卫星网络中基于跨层设计的带宽分配研究 被引量:6
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作者 李陆 郭庆 管明祥 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第31期13-15,22,共4页
传统的带宽分配策略按照分层结构进行设计,集中在链路层解决问题,没有考虑动态变化的信道状态和所承载的数据流的QoS性能。基于跨层设计的思想,针对支持话音业务和Internet数据业务的卫星网络提出了一种基于跨层设计的带宽分配算法。该... 传统的带宽分配策略按照分层结构进行设计,集中在链路层解决问题,没有考虑动态变化的信道状态和所承载的数据流的QoS性能。基于跨层设计的思想,针对支持话音业务和Internet数据业务的卫星网络提出了一种基于跨层设计的带宽分配算法。该策略将应用层的业务特性和数据链路层的带宽分配策略以及物理层的信道状态进行跨层优化。主控站通过建立代价函数的方法将所有相关参数综合考虑,利用动态规划算法得到了最佳的带宽分配方案。数值结果表明:跨层设计方式可以适应变化的信道状态,并且同传统带宽分配算法比较,提高了Internet数据的有效吞吐量并且保持了话音业务的QoS要求。 展开更多
关键词 宽带卫星网络 跨层设计 带宽分配 QOS
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基于OPNET的无线传感器网络节点跨层设计 被引量:7
12
作者 周珏嘉 林小竹 慕春棣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第15期130-133,共4页
无线传感器网络是一类由大量位置相对固定的节点所组成的无线通信网络,其节点能量、计算和通信能力都非常有限,因此,传统网络的层次设计和网络协议都难以应用到无线传感器网络中。为解决这些问题,该文在传统网络层次设计思想的基础上,... 无线传感器网络是一类由大量位置相对固定的节点所组成的无线通信网络,其节点能量、计算和通信能力都非常有限,因此,传统网络的层次设计和网络协议都难以应用到无线传感器网络中。为解决这些问题,该文在传统网络层次设计思想的基础上,提出了适用于无线传感器网络节点的跨层网络模型,基于OPNET网络仿真工具实现了节点的跨层网络模型设计,在此基础上实现了无线传感器网络中路由选择和数据汇聚等典型应用的仿真。结果表明,新的跨层网络模型能够很好地描述节点各个层次的功能,便于网络协议的综合设计和集中优化。 展开更多
关键词 无线传感器网络 跨层设计 OPNET
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采用黄金分割法的自适应调制无线网络跨层设计 被引量:6
13
作者 赵军辉 田静秀 李秀萍 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期566-570,共5页
提出一种通过最优化网络的目标误包率来降低丢包率的方法.物理层采用自适应调制编码方式,数据链路层采用有限长数据缓冲区,并改变了原有网络中固定的目标误包率值.在不同的网络参数,如网络的信噪比、功率、带宽、包到达率等条件下,考察... 提出一种通过最优化网络的目标误包率来降低丢包率的方法.物理层采用自适应调制编码方式,数据链路层采用有限长数据缓冲区,并改变了原有网络中固定的目标误包率值.在不同的网络参数,如网络的信噪比、功率、带宽、包到达率等条件下,考察网络的丢包率随目标误包率的变化,总结其变化规律,并根据黄金分割法寻找最佳的目标误包率,使得丢包率达到最小,即网络吞吐量达到最大. 展开更多
关键词 自适应调制 跨层设计 黄金分割法 有限长缓冲区
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基于跨层设计的无线传感器网络节能双向梯度路由算法 被引量:3
14
作者 任智 徐中浩 +1 位作者 曹建玲 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期133-140,共8页
针对现有无线传感器网络梯度路由算法在下行路由创建过程和能量更新机制中存在冗余控制开销的问题,该文提出一种采用跨层和功率控制机制,具有节能功能的双向梯度路由算法(Cross-layer Energy-efficient Bidirectional Routing,CEBR):无... 针对现有无线传感器网络梯度路由算法在下行路由创建过程和能量更新机制中存在冗余控制开销的问题,该文提出一种采用跨层和功率控制机制,具有节能功能的双向梯度路由算法(Cross-layer Energy-efficient Bidirectional Routing,CEBR):无需使用专门的控制分组,采用源路由方式以较小开销建立从Sink节点通往传感器节点的下行路由;通过跨层信息共享,定期采集节点剩余能量信息并按需发布;设计使用含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准,减少节点能量和网络带宽消耗的同时均衡节点能耗;结合RSSI(Received Signal Strength Indication)测距实现节点发射功率控制从而在数据及查询分组发送过程中节约节点能量。理论分析表明了CEBR的有效性;仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,CEBR能够在建立双向梯度路由的前提下,至少降低34.5%的归一化控制开销和27.12%的数据分组平均能耗,并使网络生存期延长18.98%以上。 展开更多
关键词 无线传感器网络 梯度路由 双向传输 节能 跨层设计
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基于跨层设计的机械振动WSNs同步采集多跳累积误差控制方法 被引量:5
15
作者 肖鑫 邓蕾 +1 位作者 汤宝平 黄艺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期97-102,117,共7页
针对机械振动无线传感器网络跨层同步采集精度随网络深度增加而急剧降低的问题,建立同步采集关键同步信息传输模型,分析多跳同步误差累积机理,得出嵌入式软件调度实时性不高、晶振随机抖动及无线链路随机迟滞是多跳误差累积主要原因。... 针对机械振动无线传感器网络跨层同步采集精度随网络深度增加而急剧降低的问题,建立同步采集关键同步信息传输模型,分析多跳同步误差累积机理,得出嵌入式软件调度实时性不高、晶振随机抖动及无线链路随机迟滞是多跳误差累积主要原因。由此提出基于跨层设计的机械振动无线传感器网络同步采集多跳累积误差控制方法:提出多路硬件跨层设计消除嵌入式软件调度迟滞影响,提高同步任务实时性;采用高精度有源晶振抑制晶振随机抖动;建立无线链路跨层传输随机迟滞数学模型,采用回归分析方法校准由此导致的同步信息随机抖动及传输时延计算误差,提升同步采集精度。最后组建4跳网络进行同步采集对比试验,实验结果表明多跳累积误差得到有效抑制。 展开更多
关键词 机械振动监测 无线传感器网络 多路跨层设计 同步采集
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空分复用无线自组网跨层设计的NS2仿真研究 被引量:4
16
作者 刘洋 詹宜巨 蔡庆玲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1412-1417,共6页
为了有效支持节点装备多天线的无线自组织网络的跨层协议设计。利用基于空分复用技术的物理层和接入层联合网络容量分析模型扩展NS2,构造了一个通用仿真平台,使其支持网络跨层空分复用接入协议。理论分析与仿真结果表明扩展后的NS2能够... 为了有效支持节点装备多天线的无线自组织网络的跨层协议设计。利用基于空分复用技术的物理层和接入层联合网络容量分析模型扩展NS2,构造了一个通用仿真平台,使其支持网络跨层空分复用接入协议。理论分析与仿真结果表明扩展后的NS2能够有效支持空分复用跨层协议设计。仿真证明对节点装备多天线的网络进行特别的跨层联合协议设计能够有效提高网络吞吐。 展开更多
关键词 无线自组网 跨层设计 空分复用 网络仿真
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分布式协作通信网络中一种新的跨层设计方案 被引量:7
17
作者 徐峰 岳殿武 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1434-1439,共6页
提出了一种新的跨层设计方案,即选择中继重传方案(SN-RT,selective-node-based retransmission scheme).它把物理层中的协作分集技术和数据链路层中的自动请求重传(ARQ)协议有效地结合起来.在重传过程中,依据中继与目的节点间链路的瞬... 提出了一种新的跨层设计方案,即选择中继重传方案(SN-RT,selective-node-based retransmission scheme).它把物理层中的协作分集技术和数据链路层中的自动请求重传(ARQ)协议有效地结合起来.在重传过程中,依据中继与目的节点间链路的瞬时信噪比选择一个最佳中继,联合源节点进行Alamouti空时编码.在Rayleigh衰落环境和MPSK调制下,给出了确切的吞吐量表达式.结果显示,相比于固定中继重传方案(FN-RT,fixed-node-based retransmission scheme),SN-RT跨层方案能明显进一步提升系统吞吐量. 展开更多
关键词 协作通信 跨层设计 吞吐量 自动请求重传 空时编码
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融合MAC和路由的跨层设计节能协议 被引量:3
18
作者 陈伟 程良伦 卢旭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期132-133,136,共3页
融合MAC和路由功能,采用跨层设计方法,提出一种增强型的AIMRP协议——E-AIMRP。该协议针对事件检测与快速报告型应用,解决AIMRP中由于多节点检测和报告而造成的能量浪费问题,扩展单节点检测拓扑模型。仿真结果表明,E-AIMRP能增强协议的... 融合MAC和路由功能,采用跨层设计方法,提出一种增强型的AIMRP协议——E-AIMRP。该协议针对事件检测与快速报告型应用,解决AIMRP中由于多节点检测和报告而造成的能量浪费问题,扩展单节点检测拓扑模型。仿真结果表明,E-AIMRP能增强协议的扩展性,进一步提高节能效率并减少时延。 展开更多
关键词 无线传感器网络 跨层设计 节能 E—AIMRP协议
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一种基于跨层设计的Ad hoc网络按需路由协议 被引量:2
19
作者 王庆文 史浩山 +1 位作者 程伟 赵洪钢 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1779-1783,共5页
传统的AODV协议用单一路径信息进行路由修复,降低了网络的性能。采用跨层设计的思想,运用MAC层缓存邻居节点信息建立备选路由,对路由修复机制进行改进,提出了一种基于跨层设计的Ad hoc网络按需路由协议(ODVCL)。仿真结果表明:ODVCL协议... 传统的AODV协议用单一路径信息进行路由修复,降低了网络的性能。采用跨层设计的思想,运用MAC层缓存邻居节点信息建立备选路由,对路由修复机制进行改进,提出了一种基于跨层设计的Ad hoc网络按需路由协议(ODVCL)。仿真结果表明:ODVCL协议在路由发现频率、平均端对端延迟、发包率和路由开销等性能上优于AODV协议。 展开更多
关键词 AD HOC网络 跨层设计 MAC缓存 路由协议
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无线网络中基于显式拥塞反馈的TCP协议跨层设计研究 被引量:4
20
作者 马金忠 叶进 张向利 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期82-85,共4页
无线网络的特殊性使得有线网络下TCP的拥塞控制方法不能直接应用在无线网络中,因此出现了一些跨层设计方法来优化TCP的性能。但是目前跨层优化的实现方法中没有充分考虑与已有TCP协议的相互融合,使得其应用受到一定的限制。为此,提出了... 无线网络的特殊性使得有线网络下TCP的拥塞控制方法不能直接应用在无线网络中,因此出现了一些跨层设计方法来优化TCP的性能。但是目前跨层优化的实现方法中没有充分考虑与已有TCP协议的相互融合,使得其应用受到一定的限制。为此,提出了基于显式拥塞反馈的TCP协议跨层设计模型,并详细讨论了其可行性、兼容性和扩展性。该模型对混合网络中的TCP协议的研究具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 无线网络 跨层设计 显示拥塞通告 显示控制协议 变结构拥塞控制协议 多级反馈拥塞控制协议
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