无线多跳CSMA网络中的编码感知路由

为了提高无线多跳CSMA网络的性能,提出了一种编码感知的路由方案JOCR.首先,采用ICN模型,通过引入编码感知路由,构造了基于路由层与MAC层联合优化的最小花费时间模型,且在该模型中权衡了无线CSMA网络环境下的编码机会、流量分配与MAC层性能之间的相互影响.然后,运用序列二次规划法,求解路由层最佳流量分配方案、网络编码方案以及MAC层CSM A协议参数设置方案,以确保系统在最短时间内完成既定数据传输任务.仿真实验结果表明,与现有方案相比,JOCR方案可以减少至少10%的花费时间.编码感知路由、路由层与MAC层的联合优化均可减少最小花费时间,有助于提升无线多跳CSMA网络的性能.     

基于TORA的移动Ad hoc网络多径路由协议M-TORA

基于临时按序路由算法(TORA),提出一种移动Ad hoc网络(MANET)多径路由协议M-TORA.通过在互联网封装协议(IMEP)分组的头域中加入媒体接入控制(MAC)层信息,M-TORA在节点拥有多条下行链路的情况下能够综合考虑下行链路的路由跳数与MAC层缓存队列长度,从而选择出最佳的下行链路.M-TORA在进行多径路由选择时采用了基于概率的路由选择策略,将网络负荷分散到多条路由中并起到自动负荷平衡的作用.基于网络仿真软件OPNET对TORA和M-TORA的仿真表明:M-TORA路由协议能够有效地降低路由延时,提高网络分组投递率.     

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.     

无线多跳网络中基于QoS保证的TCP速率控制跨层优化算法

无线多跳网络(wireless multiple-hop networks,WMN)是近年来快速发展的网络技术,具有可靠性高、网络扩展性好等优势,但其通信环境多跳以及动态自组织的特点,给多媒体业务的应用带来了巨大的挑战。在本文中,提出了基于网络效用最大化(network utility maximization,NUM)的跨层联合优化算法,此算法是一种联合传输层、MAC层、物理层,利用凸优化方法,以网络效用最大化为目标的TCP速率控制和MAC接入竞争跨层联合优化算法,在保证多媒体业务端到端的QoS(quality of service)服务质量前提下,最大限度地提高网络的整体吞吐量。仿真结果表明,此算法可以根据本地网络信息,对系统进行全局优化,大大降低了系统的时延,提升了系统的吞吐量,同时能够满足应用的QoS要求。     

基于复合判据和改变触发机制的WMN路由协议设计与仿真

为了提高无线Mesh网络路由协议的吞吐量和传输质量,提出了一种跨层路由协议MCL-AODV.该协议通过跨层操作机制综合考虑MAC层链路质量、节点队列拥塞度和无线传输距离对链路性能的影响,创建复合路由判据以优化路由选择过程;通过改变HELLO消息触发机制降低路由管理控制开销.仿真结果表明,MCL-AODV降低了平均路由开销、减小了端到端时延,提高了网络吞吐量和分组投递率.     

多信道多接口智能路由协议研究

多信道多接口可以降低信道共用的干扰并且提高多跳无线Ad Hoc网络的吞吐量。提出一种信道分配与路由选择相结合的多信道多接口智能路由协议DMMR,DMMR综合考虑了链路生存时间、跳数以及节点距离。用LP标准,使路由选择标准在链路生存时间和最短路径之间取得均衡,这样选择的信道在移动环境中更加具有可靠性;用基于距离的信道选择算法选择信道,该信道选择算法首先估算节点间距离,根据估算到的距离选择合适的信道进行数据传输,从而提高信道的空间复用。和已经存在的路由协议相比,仿真结果表明在移动多跳Ad Hoc网络中该协议能够降低平均端到端延迟并且提高网络的吞吐量和包到达率。     

利用MIMO系统多包接收能力的Ad hoc网络MAC协议

传统的分布式Ad hoc 网络的单信道媒体接入控制(MAC)协议在同一时刻一跳范围内只能允许一对节点通信,导致网络的冲突严重、吞吐量小和接入时延较大.为此,文中利用MIMO系统的多包接收能力,设计了一种新的分布式Ad hoc网络MAC协议,该协议利用二进制退避和共享退避机制进行信道预约和共享,在单信道自由竞争的Ad hoc网络中实现了多点对点的通信,大幅度提高了网络吞吐量.文中还推导了该协议的网络归一化饱和吞吐量的数学模型.理论分析和仿真实验证明,新协议的网络吞吐量比利用分层空时编码(BLAST)的CSMA/CA(k)协议有了较大的提高.     

基于生成树的无线Mesh网络数据流负载均衡

针对统一链路容量的无线Mesh网络的数据流负载均衡问题,提出了基于最大剩余流生成树算法.首先利用近似最大流算法求解每条链路上的碎片流量,然后利用最大剩余流生成树将多径路由转化为单径路由,最后将原始流量在每条单独路径上进行缩放.所提算法可以保持用户公平性前提下尽可能提高网络吞吐量.该算法最初思想来源于ROUND算法,但是...     

电池供电无线网状网络中基于能量平衡的跨层流量及编码优化方案

针对电池供电的多跳多路径无线网状(mesh)网络中的能量不平衡问题,提出了一种联合考虑服务质量和能量平衡的最大化网络寿命方法.首先,分析了通常情况下的多路径多跳无线多媒体网络;然后,讨论了网络的跨层流量分布和物理层信道编码形式;最后,设计了一种分配路径级多媒体流量和链路级信道编码冗余的联合优化方案,满足质量最低要求的同时使路由器的电池电量差异最小.仿真结果表明,本文方法通过流量和信道的编码控制,能够显著提高无线网状网络的能量平衡.     

电池供电无线Mesh网络中基于能量平衡的跨层流量及编码优化

针对电池供电的多跳多路径无线网状(mesh)网络中的能量不平衡问题,提出了一种联合考虑服务质量和能量平衡的最大化网络寿命方法。首先,分析了通常情况下的多路径多跳无线多媒体网络;然后,讨论了网络的跨层流量分布和物理层信道编码形式;最后,设计了一种分配路径级多媒体流量和链路级信道编码冗余的联合优化方案,满足质量最低要求的同时使路由器的电池电量差异最小。仿真结果表明,本文方法通过流量和信道的编码控制,能够显著提高无线网状网络的能量平衡。     

无线网状网中一种基于综合准则的路由判据

无线网状网是一种新型的宽带无线接入网络,其中路由算法的设计是一个非常活跃的研究领域。由于无线网状网具有的一些特性,现有的基于最小跳数的路由算法并不适合无线网状网。为了提高网络性能,文章在综合考虑无线链路质量、链路间的干扰以及节点的负载情况后,提出了一种新的路由判据I-WCETT;仿真结果表明,该方案能显著提高网络的吞吐量。     

信道分配与负载均衡相结合的多信道路由协议

为了降低邻居节点间的信道冲突,最大化并行传输的信道数目,从而提高移动Ad hoc网络的性能,提出了一种信道分配和路由选择相结合的多信道路由协议LBMMR.LBMMR协议在MAC层和路由层间进行实时的信道状态的信息交互,节点根据信道状态列表,在每一跳中始终选择信道干扰指数最小的信道,从而减少与邻居节点的信道干扰和冲突.在路由选择方面,以信道已用带宽和节点接口队列长度作为负载均衡的判据,在全路径范围内找到一条负载均衡且干扰最小的路径.仿真结果表明,与现有的多信道路由协议相比,LBMMR在网络吞吐量、端到端时延等方面具有明显的性能提升.     

基于跨层设计的MANET拥塞控制路由算法

移动无线自组网(MANET,Mobile Ad Hoc Network)是由无线移动节点所组成的具有任意和临时性网络拓扑的动态自组织网络系统,每个节点都可以作为主机和路由器使用。由于移动自组网的独特组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于移动自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计并研究的主要技术难点之一。对MANET中的经典AODV路由算法进行了改进,通过节点MAC层信息感知,表征出链路拥塞状态,同时将MAC层信息跨层共享,提出时延跳数积作为网络层路由判断和选择的依据,改善移动自组网传统路由协议遇到的拥塞问题,优化路由工作和网络性能。     

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.     

多信道无线网状网的多信道多径路由实现

基于优化链路状态路由(OSLR)协议,提出了一种改进的路由算法,能在多信道无线网状网中进行多信道多径路由.仿真实验结果表明,与单径路由方案相比,有效地减少了信道切换次数,从而降低了总体端到端延时.     

UWB Ad Hoc网络无线接入特性与定位辅助路由分析

考察基于UWB技术的Ad Hoc网络组网的关键问题。根据UWB信号特征分析了信道客量,说明在大带宽、有限功率的通信模型下UWB Ad Hoc网络的节点吞吐量。从网内冲突和网间干扰方面讨论无线接入面临的问题和解决途径,包括解决网内冲突的主从轮询机制、CSMA竞争机制和应对于网间干扰的扩频技术。举例分析了UWB Ad Hoc网络MAC协议的特性,说明将Ad hoc MAC与动态信道编码结合,并采用跳时的方式解决网间干扰的是一种有效的方法。在分析UWB和GPS定位信息不同点的基础上进一步研究了基于TOA的定位算法和定位辅助路由IAR协议的原理,提出两者结合的UWB Ad Hoc网络定位辅助路由。     

多速率ad hoc网络的信道忙感知路由协议

为了适应时变的信道条件并获得更好的信道利用率,IEEE 802.11支持多种数据传输速率,但是传统的无线ad hoc网络路由协议不能充分利用多速率,严重制约了网络吞吐量.文章在分析无线媒介接入竞争和冲突退避情况的基础上,提出了一个信道忙感知路由协议(简称CBAR协议);通过跨层设计,利用信道忙率衡量信道的繁忙程度,结合...     

超宽带(UWB)无线网络MAC协议

无线多路接入环境中,超宽带（UWB）固有的技术特点严重影响MAC协议的执行.将基于CSMA/CA的MAC协议应用于无线局域网（WLAN）,并改变MAC协议中的数据包尺寸和包生成率来研究MAC的使用效率,仿真分析显示：现有的MAC协议应用在UWB系统中并不能获得理想的流量.因此,设计适合UWB系统的MAC协议时,尤其要重视信道接入延时的控制,才能发挥UWB技术的独特优势.     

基于OPNET平台的Aloha协议仿真及改进

针对三种网络信道接入协议(随机接入协议ALOHA,1-坚持CSMA和CSMA/CD),阐述了以通信网络仿真工具OPNET为平台对信道吞吐量随信道流量的变化情况的仿真过程,通过对三者仿真结果的分析证明了CSMA性能要优于ALOHA协议。     

基于多层协议联合的Ad hoc网络拥塞控制方案

本文针对Ad hoc网络中影响TCP性能的主要因素,给出TCP/IP协议栈各层联合拥塞控制的改进方案,包括MAC层、网络层和传输层的解决方案,实验表明,这些方案能进一步提高Ad hoc网络的吞吐量和信道接入的公平性。