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面向无中心D2D网络的建链冲突避免及资源预配置研究

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面向无中心D2D网络的建链冲突避免及资源预配置研究

作者：朱林丹西安电子科技大学

学位级别：硕士

应急通信场景和矿井无线通信场景对于设备间直连通信甚至灵活组网的应用需求日益增加。作为基于3GPP标准的自组网演进的重要阶段,无中心设备对设备(Device to Device,D2D)网络采用Sidelink传输技术实现用户设备间直接传输,因而受到广泛... 详细信息

应急通信场景和矿井无线通信场景对于设备间直连通信甚至灵活组网的应用需求日益增加。作为基于3GPP标准的自组网演进的重要阶段,无中心设备对设备(Device to Device,D2D)网络采用Sidelink传输技术实现用户设备间直接传输,因而受到广泛关注。无中心D2D网络具有快速组网、不依赖基础设施等优势,但现有3GPP标准并非针对分布式架构进行设计,因此存在通信链路建立冲突概率高及资源分配效率低、性能差等问题。针对上述挑战,本文基于3GPP标准设计了基于随机退避的建链冲突避免方案及协议实现流程,并提出了一种适用于无中心D2D网络的低开销、低复杂度的资源预配置方案。具体工作如下:本文首先深入分析3GPP标准通信链路建立流程,梳理出由于用户验证消息不匹配而导致的建链冲突问题,以最大化链路建立成功概率为设计目标,提出了一种基于随机退避的D2D建链冲突避免方案及协议实现流程;进而,为了降低链路建立时延,依据3GPP标准中给定的资源分配方案分析确定了最小退避间隔。最后通过仿真实验对比分析了退避次数、最小退避间隔等参数对所提方案性能指标的影响,验证了所提方案能大幅提升链路建立成功概率。针对资源受限情况下,现有面向无中心D2D网络资源分配方案存在分配效率低、性能差等问题。本文提出了一种半双工约束下、基于资源跳变的D2D通信资源预配置方案,通过时频域双跳变规则以有效解决资源冲突问题。本文所提出的资源分配方案通过在用户终端预先配置公共的时频跳变规则,可以使收发用户自动调整和匹配收发资源块,无需频繁的用户间交互。仿真结果表明,所提通信资源预配置方案可以在不增加信令开销的前提下有效减少因半双工约束导致无法接收数据问题的出现频率并降低资源冲突概率。

关键词： 3GPP标准无中心D2D网络冲突避免随机退避资源跳变

LTE自优化网络中MRO与MLB间冲突避免策略

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华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第11期41卷 36-42页

作者：黄妙娜冯穗力陈军张永忠华南理工大学电子与信息学院广东广州510640 中国电子科技集团公司第七研究所广东广州501310

提出了一种利用最优化理论的移动鲁棒性优化(MRO)与移动负载均衡(MLB)间冲突避免策略.该策略考虑用户在时间T内接收信号强度的变化量,对不同用户动态调整切换范围,并对MLB问题进行数学建模,利用最优化理论设计目标优化函数,将切换参数O... 详细信息

提出了一种利用最优化理论的移动鲁棒性优化(MRO)与移动负载均衡(MLB)间冲突避免策略.该策略考虑用户在时间T内接收信号强度的变化量,对不同用户动态调整切换范围,并对MLB问题进行数学建模,利用最优化理论设计目标优化函数,将切换参数O的取值范围作为约束条件,求得切换参数的最优值.仿真结果表明,该方法不仅能避免MRO与MLB间冲突的发生,而且能更有效地均衡小区负载,降低重载小区用户接入阻塞率、无线链路失败率,提高网络平均吞吐量.

关键词：自优化网络冲突避免动态调整最优化理论线性规划

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自组织网络中带冲突避免的快速邻居发现机制

计算机应用研究 2020年第6期37卷 1848-1850,1854页

作者：牟林宏石晶林沈茹婧重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400067 中国科学院计算技术研究所无线通信技术研究中心北京100190 中国科学院大学北京100190

邻居发现的速度影响着整个网络组网和通信的效率,现有的邻居发现协议未考虑多个节点同时发送信标时产生信标冲突的情况。针对这个问题,提出了一种有效避免信标冲突的快速邻居发现机制,即在发送信标前,采用载波侦听机制去侦听信道状态,... 详细信息

邻居发现的速度影响着整个网络组网和通信的效率,现有的邻居发现协议未考虑多个节点同时发送信标时产生信标冲突的情况。针对这个问题,提出了一种有效避免信标冲突的快速邻居发现机制,即在发送信标前,采用载波侦听机制去侦听信道状态,从而减少信标冲突,提高发现效率。同时又采用动态增加唤醒时隙来减少发现时延,加快邻居发现。仿真结果表明,采用该机制无论在占空比对称还是非对称的情况下,都能有效加快现有协议发现速度。

关键词：邻居发现动态增加时隙载波侦听随机等待冲突避免

延迟容忍及冲突避免的水声网络S-Aloha协议

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仪器仪表学报 2014年第3期35卷 513-519页

作者：刘磊李宇张春华黄海宁中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

在S-Aloha协议的基础上,针对水声信道传播延时高的特点,设计了一种适合于水声网络的DTCAS-Aloha协议。该协议中,发送节点首先根据传播延时调整开始发送数据包的时刻,使数据包第1个比特到达目的节点的时刻与时隙同步。同时,节点通过提取... 详细信息

在S-Aloha协议的基础上,针对水声信道传播延时高的特点,设计了一种适合于水声网络的DTCAS-Aloha协议。该协议中,发送节点首先根据传播延时调整开始发送数据包的时刻,使数据包第1个比特到达目的节点的时刻与时隙同步。同时,节点通过提取侦听到数据包的信息和传播延时获取周围邻节点的忙时间和相应的忙状态,从而判断本节点即将发送的数据包或ACK在任意节点处是否会发生碰撞,达到避免冲突和提高吞吐量的目的。仿真结果表明,与原始S-Aloha协议相比,DTCASAloha协议在集中式单跳网络和分布式多跳网络中均具有较高的吞吐量和较低的冲突率。

关键词：水声网络 S-Aloha协议延迟容忍冲突避免忙时间

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RFID网络读写器冲突避免MAC协议

电子科技大学学报 2011年第3期40卷 388-391页

作者：王永华杨健詹宜巨万频广东工业大学自动化学院广州510006 中山大学工学院广州510006

为了解决射频识别(RFID)网络中的读写器冲突,提出了一种异步的基于预约的多信道读写器冲突避免媒质接入控制(MAC)协议。读写器根据控制信道监测到的邻读写器当前信道使用情况,选择一个空闲通信信道并向邻读写器广播,从而实现读写器无冲... 详细信息

为了解决射频识别(RFID)网络中的读写器冲突,提出了一种异步的基于预约的多信道读写器冲突避免媒质接入控制(MAC)协议。读写器根据控制信道监测到的邻读写器当前信道使用情况,选择一个空闲通信信道并向邻读写器广播,从而实现读写器无冲突地与标签通信。该协议避免了多个相邻读写器同时与标签通信,解决了读写器?标签干扰,并采用多信道通信和频率空分复用机制避免了读写器间频率干扰的发生。

关键词：冲突避免媒质接入控制协议读写器射频识别

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面向冲突避免的航空器场面滑行引导方法

西南交通大学学报 2011年第6期46卷 1032-1039页

作者：汤新民安宏锋王翀南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

为避免大型高密度机场航空器之间可能发生的冲突,提出了一种基于混杂系统结构的滑行引导方案.建立了航空器滑行连续动力学模型和航空器在滑行道直线段、交叉口运行的离散事件动态系统模型,通过场面运行观测器建立了连续状态到离散状态... 详细信息

为避免大型高密度机场航空器之间可能发生的冲突,提出了一种基于混杂系统结构的滑行引导方案.建立了航空器滑行连续动力学模型和航空器在滑行道直线段、交叉口运行的离散事件动态系统模型,通过场面运行观测器建立了连续状态到离散状态的映射.采用禁止状态线性不等式约束和禁止状态逻辑互斥约束,描述场面运行模型应遵循的控制规范,并给出满足控制规范的离散控制器设计方法.最后建立了运行模型中可控变迁的使能状态到场面冲突控制策略的映射.通过助航灯光沙盘控制系统的验证表明,该滑行引导方法能及时对可能冲突的航空器采取恰当的控制策略,并实时生成航空器滑行操纵指令,能有效避免航空器滑行冲突.

关键词：先进场面引导与控制系统冲突避免航空器滑行引导混杂系统理论

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ASON中波长预留冲突避免恢复算法

重庆大学学报（自然科学版） 2009年第10期32卷 1231-1235页

作者：杜荔刘晓娟张韶华东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

在ASON中的链路故障恢复过程即选择路由并分配波长的过程,采用一种改进的均衡路由算法(ERA)以实现负载均衡;分配波长过程中由于波长连续性的限制,不具备波长转换能力的网络中很容易造成阻塞,提出一种波长预留冲突避免算法(WRCA),通过在... 详细信息

在ASON中的链路故障恢复过程即选择路由并分配波长的过程,采用一种改进的均衡路由算法(ERA)以实现负载均衡;分配波长过程中由于波长连续性的限制,不具备波长转换能力的网络中很容易造成阻塞,提出一种波长预留冲突避免算法(WRCA),通过在基于流量工程的资源预留协议中加入冲突检测对象(CDO),并根据CD标志位不同的取值,由目的端选取不同的波长分配策略,减少由于波长预留冲突造成的阻塞。仿真实验对采用了ERA的4种波长分配算法进行了比较,数据结果显示,应用了冲突检测机制的首次适配法(FF)和随机适配法(RD)与传统的FF和RD相比,能够有效降低全网的阻塞率。

关键词：多协议标记交换恢复算法负载均衡冲突避免

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智能光网络中基于冲突避免的通道恢复机制

清华大学学报（自然科学版） 2009年第10期49卷 1632-1634,1638页

作者：曹毅宁叶亚斌郑小平李艳和清华大学电子工程系华为技术德国公司光网络研究中心

为了避免资源冲突引起的恢复操作失败,提出一种适用于智能光网络中基于冲突避免算法的通道恢复机制。该机制采用染色算法将节点映射至不同波长区间,选择不同的起点进行波长搜索,使相邻节点对为共用同一条链路的业务尽可能选用不同的波... 详细信息

为了避免资源冲突引起的恢复操作失败,提出一种适用于智能光网络中基于冲突避免算法的通道恢复机制。该机制采用染色算法将节点映射至不同波长区间,选择不同的起点进行波长搜索,使相邻节点对为共用同一条链路的业务尽可能选用不同的波长进行恢复。仿真结果表明:在双链路随机故障下,该算法能显著降低冲突概率,恢复成功率明显高于现有的基于首次命中和随机波长分配算法的分布式恢复机制。同时,该机制保持通道恢复的分布式特性,没有额外的信令开销,适合大规模网络应用。

关键词：光纤通信智能光网络波长分配冲突避免

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基于IEEE802.15.4标准的改进型隐藏节点冲突避免策略

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吉林大学学报（工学版） 2013年第3期43卷 776-780页

作者：冯琳函钱志鸿尚克诚朱爽吉林大学通信工程学院长春130012 中国移动通信集团吉林有限公司长春130021

对已有的隐藏节点冲突避免策略进行了改进,改进后的策略对区域分组方法进行了优化,对IEEE802.15.4超帧结构进行了调整,并提出了更为灵活的时隙分配方法。仿真结果表明该改进方案可以有效降低网络端到端时延和丢包率,提升了QoS性能。

关键词：通信技术 IEEE802 15 4 隐藏节点冲突避免服务质量