集中式无线Mesh网络信道分配技术研究

无线Mesh网络具有高度的机动性和抗毁性。文献[1]中提出一种集中式干扰感知的BFS-CA信道分配算法。其算法本质上是一种贪婪算法。信道分配的结果最大程度的降低了网络内部链路相互之间的干扰。但是,BFS—CA算法在对链路进行信道分配时,只考虑了已分配信道链路对当前链路的干扰。当同时有多个非干扰信道可供选择时,该算法只是简单的判断是否能够沿用原信道,     

多接口无线mesh网络的信道时空分配

针对多接口无线mesh网络信道分配中存在的共享接口信道依赖问题和网络拓扑改变所导致的链路失效问题,提出了基于图分解的联合空间与时间域的信道分配方法。该方法将信道分配从空间域拓展到时间域,将网络拓扑分解为多个时隙上的子图,然后对每个子图运用图着色算法实现信道分配。该方法中,每个时隙上的子图根据网络约束条件动态获得信道资源,从而提高了无线mesh网络信道分配的效率。通过仿真分析对比了静态信道分配方法,这种信道的时空分配方法能够有效抑制信道分配中产生的波及效应以及信道切换导致的链路失效等消极因素的影响,从而在满足接口数目约束、信道数目约束等约束条件下将无线mesh网络吞吐量提高30%以上。     

无线Mesh网络逐层信道分配策略研究

网关是整个无线Mesh网络中数据流量汇聚的中心,网关周围的链路干扰将会制约整个网络的上下行吞吐量,然而在目前已有的信道分配方案中在进行信道分配时并未充分考虑到这一特点。提出一种以网关为中心的逐层多信道分配策略,在分配信道时尽可能优先考虑降低网关附件的冲突和干扰,从而达到提高整个网络性能的目标。仿真实验表明,本文算法在提高网络吞吐量方面达到了很好的效果。     

分布式大型网络数据库的信道属性权重分配方法

为解决传统方法在所需分配信道量很多的情况下,信道分配准确性低,忽略了对信道分配公平性的考虑,导致通信过程中干扰增加的问题。为此,提出一种新的分布式大型网络数据库的信道属性权重分配方法。通过建立分布式大型网络数据库干扰模型。依据建立的干扰模型,结合流量负载与干扰对链路权重进行设置,将属性权重当成依据确定信道优先级,令权重高的链路优先选择信道。属性权重的分配非常关键,依据信道属性权重的分配主要受属性关键性影响的特性,给出信道属性权重分配公式,获取不同信道属性分配的权重。当前得到的权重为静态权重,为了改善实用性和动态性,提出属性权重的动态迭代学习方法,在原有方法的基础上通过梯度下降法实现信道属性权重调整,达到信道属性权重分配的目的。结果表明,所提方法的信道利用率可达到92.31%。可见所提方法分配结果公平、干扰少,整体性能优。     

基于小世界特性的无线多跳网络信道分配策略

提高网络的整体性能一直是无线多跳网络研究的重点问题,在以多信道、多接口环境搭建的无线多跳网络中,可以通过有效的信道分配策略来提升网络性能.提出一种基于小世界特性的无线多跳网络信道分配策略,通过DLCC策略利用小世界特性先优化网络的拓扑结构,再根据网络链路的局部介数以及链路预冲突系数,利用CALB信道分配算法进行信道分配.实验表明,该策略能有效地降低网络链路之间的冲突,提升网络的性能.     

多射频多信道Ad hoc网络的信道分配与路由策略

文章针对多射频多信道ad hoc网络的特点,提出了一种信道分配方法和路由策略.新的信道分配方法在保持网络连通性的基础上能够简化信道分配,减少信道分配的冲突;新的路由策略综合考虑了带宽、信道差异、射频切换时延、信道间干扰等链路参数以及最小跳数等因素,更能准确地反映被选路由的链路质量.     

基于链路干扰模型的802.11s信道分配策略

从无线链路干扰的角度为802.11s定义的无线Mesh网络提出一种信道分配策略.首先在现有无线干扰模型和传播模型的基础上,通过仿真研究无线干扰对无线Mesh网络性能的影响;然后根据仿真结论提出无线链路干扰模型,同时利用无线Mesh网络流量呈现树状拓扑汇聚的特点对网络拓扑进行有序分解,从而划分出多跳链路干扰和单跳并行链路干扰;最后提出的802.11s信道分配策略的基本思想是采用循环交叉分配信道的方法尽量减少或消除无线多跳链路干扰.     

面向拥塞控制的WMN 联合功率控制与信道分配

为解决所构建的联合资源分配模型的资源分配问题,提出一种面向拥塞控制的联合功率控制与信道分配算法( CCJPCA: Congestion Control oriented Joint Power control and Channel assignment Algorithm) 。CCJPCA 算法通过混合编码策略实现了链路功率与信道变量的共同进化,利用Q-Learning 算法的回报机制实现变异策略的自适应选择,从而保证网络资源的合理配置。NS-3( Network Simulator-3) 仿真结果表明,CCJPCA 算法能优先为网络瓶颈链路分配网络资源,提高算法收敛速度,减少网络排队和重传时延,降低网络平均丢包率。     

无线Mesh网络一种基于拓扑的多射频多信道分配

随着无线Mesh网络的发展,在网络中配置节点多射频多信道,提高信道资源的利用率,成为扩大网络容量的有效手段。提出了一种基于网络拓扑信息的集中式的多射频多信道分配算法,实现时将其分为信道分配计算和信道分配切换两个阶段。在信道分配计算阶段按优先级确保瓶颈链路的带宽需求,实现网络信道干扰最小;在信道分配切换阶段逐层实现切换,确保网络的连通。仿真结果显示,该信道分配算法可以有效地提升网络性能。     

基于拓扑化简的多接口无线mesh网络信道分配算法

为了解决多接口无线mesh网络的信道分配问题,提出一种能够适应不同接口数和信道数的对不同网络业务量模式具有通用性的低复杂度算法。基于一种启发式信道分配策略,该算法根据各节点配置的接口数去除多余的链路,使信道分配方案能够充分利用多信道资源。在该文研究的网络场景下,该算法可使信道分配方案的总冲突数持续降低并最终达到0,所得到的最佳方案的网络容量可达到单信道情况的约5倍。引入拓扑结构化简技术改进了多接口无线mesh网络的信道分配算法。     

基于矩法估计量的无线传感器网络路由度量

采用有效的路由度量来计算开销是无线传感器网络路由协议设计的基础.首先通过实验研究,发现无线传感器网络的底层通信链路存在着丢包、非对称等特点,但是现今的路由度量大多是假设底层链路在理想的状况下提出来的;其次,通过测量无线传感器网络链路的正向与反向的包接收率,求出了二者之间的矩法估计量,并建议以此作为新的路由度量方法;接着,对传统的AODV协议进行了修改,将矩法估计量代替原有的最小跳数度量,并用NS-2进行了仿真,结果表明基于矩法估计量的路由性能比原有以最小跳数为度量的协议性能在端到端的吞吐量、丢包率等方面有了很大的改进.     

基于链路角度最优化的无线Mesh骨干网络拓扑控制

【目的】为了改善基于Delaunay结构的无线Mesh骨干网络拓扑复杂度、通信链路角度以及全向通讯时信号干扰严重等不足,提出一种基于定向通信机制的节点链路角度最优化拓扑控制算法。【方法】该算法通过优化节点通信链路角度,使其相对最大,降低网络拓扑复杂度,并采用定向通讯机制降低通讯链路之间信号干扰。【结果】在满足约束条件下,该拓扑优化控制算法不但使节点链路之间角度控制在相对最大范围,减小了定向通讯时信道的干扰,同时也改善了无线Mesh网络(WMN)的丢包率、延迟、吞吐量等性能。【结论】仿真实验结果表明,该拓扑控制算法是有效的。     

定向天线无线网络中的路由与信道分配方法

拓扑控制是采用定向天线的无线网络中的关键问题,定向天线无线网络中的拓扑控制、路由和信道分配是NP难问题。为了解决这个问题,提出了一个称为Ant-TRACE的高效蚂蚁算法。给定一个无线网络的信号可达图,Ant-TRACE可找到一个平衡的度约束最小生成树,有效地解决了拓扑和路由问题,基于已有的拓扑可有效地选择信道分配策略以最小化相邻链路干扰。基于NS3的仿真结果显示,Ant-TRACE在丢包率、时延和吞吐量上表现良好。     

VANET中基于合作式的ADHOC MAC协议

由于车载网VANETs(Vehicular Ad hoc Networks)在道路安全、车流量管理和娱乐应用具有广阔的前景,VANETs的数据传输技术成为研究的焦点。然而,VANETs的拓扑动态变化、车辆快速移动加速了车间通信链路的断裂,降低了链路的可靠性。为此,提出合作式通信机制以提高通信链路的可靠性,并缓解因车辆移动引起的无线道路的恶化。基于ADHOC MAC 方案,提出合作式的ADHOC MAC方案 ,记为CAH-MAC。在CAH-MAC中,一旦发现数据包未能成功传输到目的节点,邻居节点使用未占用的时隙提供合作模式重传数据。通过理论分析,得出合作模式的概率。理论分析和仿真表明,CAH-MAC提高了成功传输数据包的概率,提升了系统吞吐量。     

一种新的无线Mesh网络拥塞控制机制

针对无线Mesh网络的拥塞问题,提出一种新的链路自适应速率控制机制LLAP(Link Layer Adaptive Pacing),通过网关的链路层队列调度机制进行包的调度和MAC通告,利用Mesh网关控制从有线到无线数据流的发送速率,避免了过多数据传输产生跳路间的严重干扰.控制机制在链路层完成,不需要修改现有的传输或路由协议.利用网络仿真软件NS2对LLAP控制下的Mesh网络性能进行了分析和测试,仿真实验结果表明,LLAP控制下的网络性能得到了明显改善.     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

突发信道下战术AAL2/ATM差错控制性能分析

AAL2是为了满足对时延敏感的低速率或可变速率的短分组业务需求而提出的一种组合信元ATM适配技术，在战术通信网中也得到了应用。利用Gilbert信道模型分析了在战术环境下标准ATM信元结构AAL2　CPS分组的丢失率性能。研究表明，在战术环境下为了保证端到端话音传输质量，应该采用一定的差错控制机制来保护AAL2信元。通过分析，比较了几种不同信元头差错保护机制下，无线ATM信元丢失率和不同前向差错控制方式下，AAL2　CPS分组的最大分组丢失率性能，从而推导出在突发信道环境下一种效率和可靠性均较高的战术AAL2信元结构及其差错控制机制。     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

基于组合智能算法的无线网络信道分配机制

针对当前无线网络信道分配方法易出现干扰, 网络吞吐量小等缺陷, 设计一种基于组合智能算法的无线网络信道分配方法. 首先对无线网络信道分配的原理进行分析, 构建无线网络信道分配模型; 然后采用遗传算法产生无线网络信道的初始分配方案, 并引入粒子群优化算法对无线网络信道的初始分配方案进行精细搜索, 得到合理的无线网络信道分配方案; 最后在MATLAB 2016平台对无线网络的吞吐量、 网络延迟、 数据传输丢包率进行仿真测试. 仿真结果表明, 该方法大幅度提升了无线网络的吞吐量, 网络延迟和数据传输丢包率远小于单一的遗传算法或粒子群优化算法, 改善了无线网络的通信性能.     

避免假重传使TCP更健壮的RR-CETEN算法

许多研究表明,在高并行度和不同链接速率的无线网和卫星网中都存在包的重排序．由于重排序将导致对网络拥塞过高的估计,它大大降低了网络的TCP性能．CETEN（Cumulative Explicit Transport Error Notification）虽然解决了出错丢包对网络拥塞估计偏差的问题,但由于没有考虑无线网络下包的重排序情况,同时也使LEAST（Loss Estimations AlgorithmS for TCP）算法的丢包估计值不准确,导致出错丢包率产生偏差．为此,通过在接收方增加显式的假重传通告方案,使发送方不仅能区分丢失（出错和拥塞）的包,还能处理重排序包,提高了LEAST算法的精确度,使TCP更加健壮．试验仿真结果表明这种方法的有效性．