无线传感器网络通信链路评估问题

研究了现有典型的无线传感器网络链路质量评估量度,针对单次RSSI,LQI的链路评估不准确问题,提出了均值RSSI,均值LQI链路评估方法;以MicaZ为实验平台,对无线传感器网络的通信链路进行了实验研究.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,并对模型进行了验证.该建模方法具有一般性,所建立的高斯链路评估模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

基于LQI量度的无线链路质量评估模型

链路质量评估对无线传感器网络的上层协议设计至关重要.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,该评估模型能够通过节点感知到的LQI值推断出节点之间的链路质量状况.模型验证表明,该研究具有扩展性,所建立的链路模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

基于LQI均值的WIA-PA网络路由算法研究

WIA-PA网络环境通常恶劣、干扰因素多,对网络路由质量的要求比较高,在以往的WIA-PA网络路由研究策略中没有考虑到链路质量因素。本文为了避免WIA-PA网络中链路质量差的路径转发数据,在AODV路由算法的基础引入了链路质量WMRWMA算法。并针对WMRWMA算法的不足通过LQI均值对WMEWMA优化,提出了一种主动和被动结合适合WIA-PA网络的路由算法。通过实验验证,本文提出的方法吞吐量比AODV算法提高了13%,丢包率上比AODV算法降低了10%,更适合WIA-PA网络环境。     

基于LQI均值的WIA-PA网络路由算法研究

WIA-PA网络环境通常恶劣、干扰因素多,对网络路由质量的要求比较高,在以往的WIA-PA网络路由研究策略中没有考虑到链路质量因素。本文为了避免WIA-PA网络中链路质量差的路径转发数据,在AODV路由算法的基础引入了链路质量WMRWMA算法。并针对WMRWMA算法的不足通过LQI均值对WMEWMA优化,提出了一种主动和被动结合适合WIA-PA网络的路由算法。通过实验验证,本文提出的方法吞吐量比AODV算法提高了13%,丢包率上比AODV算法降低了10%,更适合WIA-PA网络环境。
     

无人机集群网络中一种基于链路质量预测的按需路由算法

无人机集群网络,相较于传统Ad Hoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色-WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。     

新型最小干扰选路算法及仿真研究

以离线阶段+在线阶段为框架,提出了一种处理不同类型业务请求的最小干扰选路算法NMIRA.该算法的离线阶段通过对网络进行优化实现带宽预分配,为在线路由部分建立可选路径库;在线阶段利用最短最窄选路方法定位多条关键链路,根据链路上各业务类型的已用与可用带宽比值来计算链路权重,达到最小干扰目的的同时降低了算法的复杂度.通过对不同网络拓扑进行的仿真实验结果表明,该算法实现了在请求拒绝率和总的可用带宽等性能方面上的改进.     

基于链路质量估计的灾害监测传感网分簇路由

针对灾害监测传感网呈现出典型的间歇性连通和区域性连通特征,导致数据传输不稳定甚至传输失败的问题,提出一种基于链路质量估计的分簇路由算法.构建基于梯度增强决策树(GBDT)的链路质量估计模型,通过接收信号强度指示(RSSI)、链路质量指示器(LQI)和信噪比(SNR)估计链路的数据包接收速率(PRR)值,根据所获得的PRR估计值对网络分簇,实现簇内数据的高效传输.在此基础上,设计综合链路质量、节点剩余能量等指标的自适应功率分簇路由算法,包括单跳算法LQE-PA和多跳算法LQE-PAMH,通过自适应功率传输的方式将低质量链路提升为高质量链路.仿真结果表明该算法在包传输成功率、网络生存周期和网络吞吐量等方面具有明显优势.     

基于服务质量的链路不相交路由算法

针对网络可靠性问题,提出了一种基于链路保护机制的QoS路由算法,该算法首先在图论的基础上得到任意两点间的所有路由,再过滤链路条件使其满足QoS约束,由此求出结点对间的两条链路不相交的最短相似路由,对大数据流复用及高实时性网络都起到较好的优化作用.     

带权疾病网络上的潜在共病关系预测

网络分析法将潜在的共病关系预测转化为复杂网络上的链路预测问题,而现有的基于相似性度量的链路预测方法大多仅单一地考虑某一方面的网络特征,大大影响了预测的准确性.使用3个不同来源的真实医疗数据集分别构建了相应的带权疾病网络,并通过对不同网络结构差异性的比较,分析了现有的网络相似性度量指标的局限性.在此基础上,提出了一种新的基于有监督分类的链路预测方法,综合多种局部和全局相似性指标作为输入特征向量,更为精确地评估节点间的相似性,从而实现潜在共病关系的有效预测.实验结果表明,该方法能有效提高共病网络中链路预测的准确性,并且对于不同共病网络和分类算法均具有较好的稳定性和适用性.     

基于卡尔曼滤波的认知无线网络路由算法

针对认知无线网络中频谱的动态性及节点移动性,提出一种基于卡尔曼滤波的认知无线网络路由算法,以提高链路的稳定性.该算法综合考虑主用户的频谱空闲概率与节点间的距离,兼顾端到端传输时延,对路由尺度进行设计,选择稳定度较高的路径进行通信;在路由维护阶段,通过卡尔曼滤波对节点移动速度进行预测,在链路断裂之前启动路由修复.最后通过NS2进行仿真,结果表明该算法在链路通信的稳定性、分组投递率、吞吐量等方面有明显的改善,提高了网络的整体性能.     

无线传感器网络地理位置路由度量方法

为了解决在非理想链路上采用传统贪婪度量的地理位置路由协议引发数据包投递率下降的问题,设计并实现了一种基于链路质量的地理位置路由度量方法(SRAB).通过周期性监听邻居节点发送的数据包,依据其中的链路层序列号估算出相应的链路质量,得到数据包在该链路上传输时所花费的代价.根据节点的地理位置信息,分别计算出当前节点和邻居节点与目的节点间的欧式距离,进一步得到邻居节点将数据包向目的节点推进的程度.在采用blacklist机制将链路质量小于规定阈值的邻居节点过滤后,SRAB将单位代价下向目的节点推进程度最大的邻居节点选为下一跳节点.测试结果表明,与非理想链路上的传统贪婪度量法相比,SRAB的成功投递率提高了22%,传输能耗减少了12%.     

一种基于链路质量的蚁群优化VANET路由算法

针对城市环境下车载自组织网络(vehicular ad hoc network, VANET)中车辆信息传输性能不稳定的问题,提出了一种基于链路质量的蚁群路由算法实现信息可靠稳定的传输。通过道路中的车辆密度,通信半径,数据包大小分析当前道路的连通概率、传输时延以及分组投递率,并建立数学模型,评价当前传输道路的链路质量;引入局部链路质量(local link quality, LQ)和全局链路质量(global link quality, GQ)改进蚁群算法的路段选择公式,得到最优的信息传输路径。仿真结果表明,该算法在收敛速度、数据包传输时延和分组投递率方面优于其他算法。该算法的提出能够实现城市场景下车辆信息可靠、稳定、高效地传输。     

无线传感网络多节点通信链路质量检测算法

为提升无线传感网络的扩展性和通信性能,研究无线传感网络多节点通信链路质量检测算法。基于稳定路由协议设计了无线传感网络多节点通信链路质量检测算法,利用通信节点分析报文确认邻居节点间距,通过非参数局部线性核平滑方法依据邻居节点间距建立信号获取平滑后的信号接收强度。判断无线传感网络中的节点是否来自上游节点分组的平滑后信号接收强度后,采取滑动窗口局部多项式拟合方法建立链路质量检测模型,通过链路质量检测结果判断无线传感网络中该链路中通信节点移动状态,通过通信节点移动状态判断链路质量。实验结果表明,采用该算法可准确检测无线传感网络多节点通信链路质量,且在节点数量增加时检测效果依然良好,具有较好的扩展性。     

一种基于超级链接结构的WWW模糊聚类算法

搜索引擎是目前最主要的WWW信息检索的工具 ,然而 ,用户对当前搜索引擎的检索效果并不满意。论文给出了基于文档文本内容和文档间超链信息的混合相似度计算方法,并给出了基于混合相似度的模糊(软 )聚类算法HTSC。对HTSC算法进行了理论分析 ,并对其中的核心算法进行了初步的实验验证。该算法可对搜索引擎返回的结果进行模糊聚类 ,以方便用户从中找到真正需要的信息。     

A routing algorithm for industrial wireless network based on ISA100.11a

ISA100.11 a industrial wireless network standard is based on a deterministic scheduling mechanism.For the timeslot delay caused by deterministic scheduling,a routing algorithm is presented for industrial environments.According to timeslot,superframe,links,channel and data retransmission of deterministic scheduling mechanisms that affect the design of the routing algorithm,the algorithm selects the link quality,timeslot delay and retransmission delay as the routing criteria and finds the optimum communication path by k shortest paths algorithm.Theoretical analysis and experimental verification show that the optimal paths selected by the algorithm not only have high link quality and low retransmission delay,but also meet the requirements of the deterministic scheduling.The algorithm can effectively solve the problem of packet loss and transmission delay during data transmission,and provide a valuable solution for efficient data transmission based on determinacy.     

可靠性感知的片上网络链路管理策略

在保证片上网络通信性能和可靠性的条件下,根据应用的通信可预测特性和容错需求,提出了可靠性感知的片上网络链路关闭策略,设计了对应的路由算法.同时,以典型的多媒体应用VOPD为例,与无链路管理配置的Mesh结构加以对比,以验证面向应用可靠性感知的片上网络链路管理策略的有效性和可行性.结果表明,所提出的可靠性感知的片上网络链路管理策略不仅可以充分发挥部分定制的优势,而且可以关闭选择的链路和对应的端口时钟,从而节省了片上网络的功耗开销,并获得30%的综合指标收益.     

A clustered routing protocol based on energy and link quality in WSNs

Influenced by the environment and nodes status,the quality of link is not always stable in actual wireless sensor networks (WSNs).Poor links result in retransmissions and more energy consumption.So link quality is an important issue in the design of routing protocol which is not considered in most traditional clustered routing protocols.A based on energy and link quality' s routing protocol (EQRP) is proposed to optimize the clustering mechanism which takes into account energy balance and link quality factors.EQRP takes the advantage of high quality links to increase success rate of single communication and reduce the cost of communication.Simulation shows that,compared with traditional clustered protocol,EQRP can perform 40％ better,in terms of life cycle of the whole network.