一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法。该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量。从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择。与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量。仿真试验验证了该算法的有效性。     

流媒体无线Mesh网中基于机会路由的网络编码

采用机会路由下无线Mesh网络的链路吞吐量模型,利用确定性网络演算工具,得到无线Mesh网络节点数据积压的上界以及端到端数据流延迟和抖动的上界;设计满足流媒体服务质量的确定性网络编码(DNC),提出ETC作为确定机会路由中编码节点的指标,在节点数据积压未达到上界时,编码节点采用网络编码,提高网络的性能;提出ETP作为机会路由中选择候选节点的指标,主要考虑端到端的延迟和延迟抖动确定接收数据的候选集,然后,在侯选集中选择ETC最大的节点进行编码.仿真结果表明:吞吐量在增加的同时,端到端的延时和抖动值下降.     

移动Adhoc网络的分簇后择路由协议

为了充分利用无线通信信道的广播特性,提出了一种分簇的移动Ad hoc网络后择路由(opportunistic routing)协议.该协议在转发数据包时,首先向相邻节点广播该数据包,然后在正确接收到数据包的节点中选择一个合适的节点转发.采用这种方法可以克服无线信道质量不稳定的缺点,同时利用了传统的路由协议无法利用的长距离不稳定链路.仿真实验表明,这种路由协议可以大大减少数据包在网络中的转发次数,提高了整个网络的吞吐量.     

无线传感器网络中基于尺度的协 同中继跨层QoS路由算法

提出了一种基于尺度的协同中继自主转发跨层QoS路由算法(MCRICQR)。节点根据能量、信道、拥塞以及与汇点的距离等综合因素形成一个选择度量,度量最大的节点根据自己所处状态自主选择直接转发、中继转发以及跃进转发数据包。仿真结果表明,该算法能根据网络状况及时转发数据,提高网络可靠性,对网络负载进行均衡,提高网络吞吐量和能量效率,从而延长网络寿命,保障了无线传感器网络的QoS需求。     

一种新型的高吞吐量路由量度

在期望吞吐量路由量度的基础上,研究路径负载状况和链路干扰范围对路径性能的影响,将介质访问控制子层(Media access control,MAC)接口平均等待队列长度和MAC层向物理层递交数据的速率作为节点负载加入到路由量度中, 提出一种用于无线Mesh网络(Wireless mesh network)的新型路由量度,并将该量度应用于动态源路由协议DSR(Dynamic source routing protocol)协议中;通过仿真实验研究该路由量度中权值系数β的取值对网络性能的影响,并在仿真网络性能β最优时,分析比较期望吞吐量度和新型路由量度在网络吞吐量和数据包端到端延迟方面的性能.仿真结果表明:在数据流量较大、网络负载较大的多射频多信道无线Mesh网络中,新型的路由量度能够提供比期望吞吐量路由量度更准确的链路及路径性能的估计,使得基于该路由量度的路由协议能够选择数据位总传输延迟最小和总节点负载最小的路径,能够避开网络中的繁忙路径和拥塞节点,从而有效地提高网络吞吐量,降低数据包端到端延迟,实现网络的负载平衡.     

基于WMN的空间接入网络骨干拓扑构造技术

针对空间接入网络在网络拓扑动态变化、传输延迟大等情况下的快速路由问题,提出了基于拓扑构造技术的快速路由方法;空间接入网络通过多跳无线中继接入空间核心网络,根据空间接入点运动可预测的特点,提出基于无线网状网（WMN：Wireless Mesh Networks ）的空间接入网络结构;通过空间接入网络WMN的结构分析,设计了移动骨干拓扑构造算法。该算法只对骨干节点进行泛洪传播,从而减少了控制和路由数据包的数量,能快速构造路由信息,提高了路由建立的效率。     

基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议

针对NCAC-MAC协议在选择中继节点时存在碰撞和中继节点中待转发数据帧的目的节点使用随机线性网络编码的解码方法可能不能对编码帧进行成功解码的问题,提出一种基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议(NCAC-WTC).该协议主要提出两个改进机制:一是完全无碰撞中继节点选择机制,使用目的节点最终选择唯一中继节点,保证中继候选节点在竞争中继节点及编码重传的过程中做到完全无碰撞;另一个是自适应解码机制,使目的节点能根据链路信息自适应地选择解码方法对编码数据帧进行解码,提高目的节点对编码数据帧的解码效率和成功率.仿真结果表明:与NCAC-MAC和Phoenix等已有协议相比,NCACWTC协议有效地减小了平均端到端时延,提高了网络吞吐量和数据帧投递成功率,且使数据帧投递成功率稳定在95.5%.     

无线组播网络中应用网络编码的动态组合重传算法

针对无线组播网络中降低数据包重传次数及对抗信道衰落、建立稳定无线连接的需求,提出了一种基于网络编码的动态组合重传算法。该算法采用动态线性组合编码算法(DLCCA),以提高无线组播网络带宽利用效率。首先,利用发送端向用户发送原始数据包;其次,通过组播网络的控制信道,发送端获取了网络用户的接收状态,对未正确解码的数据包进行编码,并在传输过程中根据网络状态采用动态组合策略来形成网络编码包,从而有效提高了网络的整体吞吐量。与此同时,还进一步提出了低复杂度编码算法,并分析了所提编码算法的性能,获得了相应的理论分析结果。仿真实验表明,与传统的无编码算法和XOR网络编码算法相比,动态组合重传算法可以显著减少30%的数据重传次数,提高了网络吞吐量。     

基于成功递送率的编码感知机会路由机制

为充分利用无线信道的广播特性,提升网络性能,提出了一种基于成功递送率的编码感知机会路由机制。该机制采用成功递送率替代跳数、期望传输次数等传统路由判据进行路由选择。同时采用转发节点集,允许转发节点集中的所有节点进行编码并按不同的优先级转发数据包,从而避免了传统编码感知的路由方法为获得编码增益"汇聚"数据流所引起的流间干扰、中间节点过载等问题,获得了更高的编码增益。仿真结果表明,该机制能够以增加少量重复数据包为代价获得更多的编码机会,从而有效地提升网络性能。     

无线网状网络的COPE优化方案

COPE协议成功地把网络编码应用于实际之中,但COPE协议对节点编码数据包的要求限制了系统吞吐量的提升。针对该问题,在COPE的基础上提出了优化的ECOPE协议。通过对网络中常见的一种拓扑结构进行分析,降低节点编码数据包的限制,使输出队列中的数据包被编码的可能性增大,增加节点编码的数据包个数,减少网络中成功发送1个数据包需要的传输次数,从而提高网络的吞吐量。通过改变节点输出队列的长度,找出输出队列与数据包传输消耗的关系,减少发送数据包消耗传输次数。仿真结果与理论分析相符合。     

基于免疫算法的光组播最少网络编码链路研究

最少网络编码链路数目有利于控制光网络的复杂性,并获得最大网络吞吐量.提出一种基于免疫算法解决最少网络编码链路问题的算法,修正了反映个体优秀程度的适应度函数以保护次优备选网络编码链路不被淘汰,增加了一个反映网络编码链路概率的个体浓度函数以确保备选编码链路的多样性,同时,算法通过对选中的编码链路采用精英保留策略简化免疫过程...     

一种基于双向数据流网络编码的无线组播机会路由

针对现有机会网络编码中存在的编码机会依赖于不同数据流间的连接节点个数和编码效率等问题,结合机会通信和网络编码的特点提出一种新的路由解决方案.首先在传统无线路由算法中引入流内编码和流间编码的概念,并设计合理的网络编码策略和响应机制,以提高编码的机会和网络的吞吐量等性能.仿真实验显示,新的优化算法可显著提高网络的吞吐量和编码增益.     

一种多信道感知的无线网络编码方法研究

为了适应无线网络广播传输速率限制,针对现有多信道无线网络存在的吞吐率性能优化问题.本文以OFDMA中继网络作为应用实践背景,深入研究与分析了其满足于无线信道广播速率的网络编码方法.首先,以优化吞吐率性能作为第一要素,设计出一种支持编码感知的无线信道调度策略的全局方法;其次,证明了在其全局方法下网络编码感知的无线信道调度问题是NP难的且不存在PTAS解决方案;最后,设计出一种新型的启发式网络编码算法,即I-TPO.通过模拟实验与测试表明,I-TPO不仅有效优化了网络吞吐率性能,而且具有较低的时间与计算复杂度.     

抗污染攻击的流内安全网络纠错编码

传统的网络路由并不能达到多播网络中"最大流-最小割"定义的Shannon容量限,而网络编码很好地解决了上述问题,在增大吞吐量的同时还可以均衡网络负载,提高带宽利用率.但是当网络中存在恶意攻击时会引入错误数据包,在线性网络编码操作下会带来数据包的"错误扩散",不仅影响网络性能,还会造成资源的严重浪费.因此如何在优化网络传输性能的同时提高通信网络的安全性成为目前亟待解决的问题.本文采用基于同态校验的线性网络纠错编码机制进行差错控制,拟解决多播网络中的污染攻击问题,对安全性能以及传输性能进行了分析.仿真结果表明基于同态校验的网络纠错编码能够在不破坏数据包编码规则的前提下及时地进行错误的检测和纠正,得到较好的差错控制性能,能够对抗网络中恶意节点引起的污染攻击问题.      

Rayleigh衰落信道下的无线网络编码

网络编码技术是一种能有效提高网络吞吐量的新技术。但是在实际的无线网络中,数据传输会受到信号衰落的影响,导致误码率增加以及网络吞吐量下降,使得无线网络编码技术的实际性能下降。为了进一步提高无线网络编码的性能,该文分析了Rayleigh衰落信道下网络编码的性能,并将其归纳为一个最优化问题。通过求解该最优化问题,给出了编码节点的最优传输策略,即最优传输功率与最优传输速率。数值解与仿真结果显示:该策略能有效提高网络的吞吐量。     

无线多跳网络中基于网络编码的高效可靠组播路由算法

针对现有的多跳无线网络中基于网络编码的可靠组播算法,节点在数据恢复阶段存在冗余的控制开销和编码包的冗余传输问题,提出一种基于网络编码的高效可靠组播路由算法(high-efficiency reliable multicast routing algonthm based on network coding,HMNC).该算法通过采取在数据恢复阶段用组播树上游节点的反馈信息替代下游节点的冗余反馈信息以及新增节点缓存机制等措施达到减小网络控制开销和降低数据的平均恢复时延的目的.理论分析和仿真结果表明,与基于网络编码的可靠组播(network coding reliable multicast,NCRM)算法相比,HMNC算法在节点数据的平均恢复时延、网络控制开销等方面的性能均得到了提升.     

基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码算法

网络编码(NC)是对两个或多个数据分组进行组合的一种技术,能够较好地提高网络体系的数据传输.二次置换多项式(QPP)提供了良好的数据分组优化组合功能,可以提高编码效率.该文利用二次置换多项式结合滑动窗口技术,提出了一种新的网络编码算法(QPPSW-NC),该算法能够独立解码接收到的数据分组,并控制每个滑动窗口的解码复杂性,从而恢复原始数据.使用网络仿真软件NS2对QPPSW-NC算法进行了性能分析,并从网络吞吐量、编码开销、数据包传输时延、能源消耗和能源效率等参数进行性能评估.仿真结果表明,该文提出的QPPSW-NC算法能达到较好的数据吞吐量和编码效率.     

多天线多信道无线mesh网络的组播研究

在无线多跳mesh网络中，每个mesh节点可以配备多个天线。并利用不同的信道进行通讯，这给组播问题带来了新的挑战．针对这一问题，提出了一种基于组播树的多天线多信道无线mesh网络的组播方案，首次给出了转发信道冗余度的概念，并证明了发现转发信道冗余度最低的组播树是一个NP完全问题．同时给出了一个构造组播树的近似算法，以及基于组播树的抗干扰低延迟组播调度算法．模拟实验结果证明了该算法的有效性．     

一种分布式网络编码的组播路由算法构想

结合多项式时间线性信息流算法和分层网络编码的算法,提出一种分布式分层网络编码的构想.这个构想将网络编码中计算量最大的最大流计算分布式化,可以快速计算出一个具有很高传输速率的组播路由,充分地利用了网络中的资源.