多P2P覆盖网络的带宽分配方法

针对多频道对等(P2P)视频直播系统中会出现多个P2P覆盖网络竞争节点带宽资源的问题,提出一种基于多P2P覆盖网络的带宽分配方法.按照不同的观看频道集合并根据需求为各个节点组提供参与频道中的带宽分配策略;以分组带宽分配策略为基础构建和维护与带宽分配相适应的节点伙伴关系和网络拓扑结构;P2P节点数据请求的响应策略在相应的伙伴节点中选择服从带宽分配策略的候选伙伴节点来传输数据,通过节点响应行为完成带宽分配.实验结果表明,所提方法能够使系统的可用带宽在不同频道中按照需求比例进行分配,与随机策略相比可以减少带宽不足频道的数据平均到达时间,加快用户的平均下载速度.     

无线传感器网络中节点动态功率管理方法分析

在无线传感器网络中,节点携带的电池能量十分有限,针对如何高效地利用能量、最大化网络的生存周期,提出了一种以时间序列分析中的自回归(AR)模型和滑动平均(MA)模型理论为基础的动态功率管理(DPM)方法。通过给节点设置相应状态切换的时间阈值,让节点对事件发生的时间间隔与时间阈值进行比较,来决定自身的工作状态。实验结果表明,此方法是有效的。     

基于模糊反馈的网络控制系统分层调度策略

针对基于工业以太网的网络控制系统中控制回路数据、非实时数据和紧急数据共享有限优先队列和网络带宽的特点,综合考虑了控制回路的控制性能要求和非实时节点的网络服务质量要求,提出了基于模糊反馈的分层调度策略。各控制回路和非实时节点的带宽范围由指定的调度节点定时集中分配。在分配的带宽范围内,控制器节点利用系统误差及其变化动态地设定采样周期和数据优先级,非实时节点利用时延和丢包率动态地调整数据包的长度及优先级。与线性最早时限优先、线性最早时限优先+死区调度策略、线性混合业务调度和线性混合业务调度+死区调度策略的对比仿真实验,验证了该调度策略的有效性。     

EHWSNs中面向吞吐量和能耗优化的时隙分配算法研究

针对在具有移动汇聚结点(Sink)的能量收集无线传感器网络中,如何在数据收集时提升网络吞吐量和降低能耗的问题,分析了Sink移动距离与节点数据传输的时间周期之间的关系,将面向吞吐量和能耗优化的数据收集问题建模为基于混合整数线性规划的优化问题,并提出了一种基于有效传输周期的时隙分配算法来对其进行求解。算法主要分2个阶段进行：移动Sink在每个时间周期内识别出可进行数据传输的邻居节点,并为其分配时隙;移动Sink根据数据可用性对节点进行排序,并最终决定哪些节点在各个时隙期间发送数据。理论分析和仿真实验结果表明,所提算法在吞吐量和能耗方面的性能优于当前典型算法,且计算复杂度更低。     

一种无线传感器网络动态多信道MAC协议

为了解决无线传感器网络内部节点干扰和外部Wi Fi网络干扰引起的服务质量下降问题,提出了一种动态多信道MAC协议DM-MAC.首先,通过3次握手机制和分布式计算方法为网络内节点分配初始信道.其次,构造拉丁跳频矩阵,节点根据初始信道号在矩阵中选取对应的跳频序列.在此基础上,利用状态转移图调整每个信道在跳频序列中的位置.当可用信道数量发生变化时,根据信道状态转移图生成新的拉丁跳频序列.最后,利用网络仿真软件NS2对DM-MAC通信性能进行分析.实验结果表明,与Mu CHMAC协议相比,DM-MAC能够有效地降低突发流量传输时内部节点间的干扰,以及外部Wi Fi干扰源对无线传感器网络性能的影响.同时,该协议改善了平均端到端延时和数据延时上限性能指标,提升了网络服务质量.     

轮值无线传感器网络邻居发现算法

为了使工作于轮值周期下的无线传感器网络节点能以较大的概率发现邻居节点,提出了在轮值网络下基于同步和概率的邻居发现算法.将此邻居发现问题建模为餐券收集者问题,并求解了这一问题,给出了网络节点发现任意个数的邻居所需时间片数量的期望值.另外,证明了在轮值周期为1时,该理论结果退化为普通ALHOA网络的结论.仿真结果表明,在一般情况下,该理论分析结果与实际情况符合得很好,即使在极端情况下(每一时间片仅有2个节点进入活跃状态)该理论结果仍具有较好的预测能力.     

基于k-覆盖保证的异构传感器网络节点调度策略

在分析已有传感器网络覆盖控制协议的基础上,提出了一种分布式覆盖控制算法.针对节点随机部署的异构网络,通过研究网络中节点交点的必要性,得出必要节点交点的最低覆盖度即为区域覆盖度的结论,由此可将区域覆盖度的计算转化为特殊点的覆盖度计算,从而解决了覆盖算法计算复杂度高和不精确等问题.在此基础上,又提出了一种以保证k-覆盖为目标的节点调度策略(SEC),该策略按照时间轮次,根据精确覆盖度算法可分布式地确定节点的状态.仿真结果表明,SEC能够减少节点的通信量,使工作节点数摆脱总节点数的影响,从而延长了网络的生命周期.与经典覆盖控制算法相比,所提算法在保证网络覆盖度的前提下可有效降低工作节点的数量,提高大规模传感器网络的可扩展性.     

基于距离相关的信道分配算法

为最大化认知Ad Hoc网络并行传输的信道数目,提出一种新的信道分配算法.由于认知Ad Hoc网络中信道的衰落特性不同,该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,节点以干扰距离与传输距离的关系为依据更新信道的使用状态,从而提高信道的空间复用;另外,在公共信道上只进行广播和信道预定信息的传输,有效地避免了控制信道瓶颈问题.实验结果表明,该信道分配算法能够有效增加信道的空间复用,提高网络的吞吐量.相同的策略下,当负载较高时,该算法的吞吐量比DDMAC算法提高12%左右.     

Ad Hoc网络中基于链路故障的路由修复机制

针对已有的Ad Hoc网络中路由修复算法未考虑节点状态的不确定性、以单一节点作为路由查找目的地、恢复效率低等局限性,提出了一种基于链路故障的路由修复机制.该机制不是简单地认为移动节点自始至终都处于工作状态,而是每个修复节点将下游节点的状态变化所导致的路由失效作为选择路由修复策略的依据.根据状态变化分析了链路断开的原因,包括节点间相对移动、节点故障和节点关闭,从而选择不同的节点作为RREQ消息的目的节点.修复节点采用多目的地址的RREQ消息进行广播.通过数学分析和仿真表明,在不同的节点故障情况下,所提机制的平均路由建立时间可降低13%左右,平均控制开销可减小18%,这显示出机制具有更好的适应实际网络的能力.     

集中式信道分配算法在WSN移动节点中的应用研究

为提高油料保障系统中信息采集的实时性和能量的高效性,使网关及时检测到移动设备的状态,降低无线网络间的干扰,提高网络的容量.以军用机场加油车为研究对象,提出了适用于快速移动节点的集中式信道分配算法和功率分级的能量控制方法.在无线网络节点上安装两个工作在不同频道上的网络接口,通过控制协商动态的切换数据信道,平衡网络负载,以增加总的带宽.实验结果表明,采用3条数据信道便可实现信道的集中式分配和发送功率的分级控制,有效地扩展了网络的容量和提高能量的高效性.     

无线多媒体传感器网络中一种自适应的休眠调度策略

节点休眠调度机制可以让满足冗余条件的节点轮流进入低功耗的休眠状态,以达到延长网络生存时间的目的。无线多媒体传感器网络中邻近节点间存在的重叠区域,因此提出了一种基于FoV重叠区域的冗余判别模型。利用该冗余模型对节点进行休眠调度。为避免"盲点"区域的产生,在节点进入休眠状态前加入一个预休眠状态,并考虑了状态切换代价对节点进行休眠调度。仿真实验结果表明,该方法能有效降低网络能耗,延长网络的生命周期。     

空基移动自组网中基于TDMA的 令牌时隙MAC协议

为了较好地提高控制信息的利用效率,提出基于时分多址(TDMA)的令牌时隙媒介访问控制(MAC)协议. 该协议采用控制信道与数据信道分离的方法,在控制信道按照网络节点的标号(ID)顺序,动态拥有令牌时隙,及时交换节点信息参数及数据传输请求;在数据传输信道采用预约分配的时隙进行高速数据传输,避免了节点间的传输干扰. 同时采用空分复用TDMA模式,极大地提高了有限信道资源的利用率. 仿真结果表明,设计的MAC协议能够有效地提高网络的吞吐量,满足不同服务质量(QoS)和传输时延的要求.     

混合MAC协议和流量分化QoS的WSN智能算法

针对无线传感器网络(WSNs)中负载很大的情况下网络能量效率较低的问题,提出了一种基于MAC协议混合流量分化QoS的WSN智能算法。为关键或时延敏感的数据包缩减了时延。首先,通过使用智能CSMA和TDMA加强方法充分利用信道;然后,同时使用广播调度和链路调度,根据网络负载动态地从广播调度切换至链路调度从而获得最佳效率;最后,利用分散处理方法完成调度,即节点在本地使用时钟算法找到时隙,并为之分配。仿真实验验证了所提算法的理论思路及高效率,结果表明,适当的变化发射功率方式降低了能量消耗,并行发射的使用进一步降低了时延。     

多输入多输出的异构无线传感器网络时分多址调度算法

针对基于多输入多输出技术的无线传感器网络中节点接入信道过程复杂、容易产生碰撞等问题,提出了采用异构无线传感器网络模型和基于该网络模型的集中式时分多址调度算法．网络模型中的节点分为普通节点和带有多天线的特殊节点,节点被分为多个簇,特殊节点担当簇头角色,且在特殊节点间建立树形路由．该网络模型有效解决了分配时隙时节点的传输方向性问题．基于该模型的时分多址算法首先根据特殊节点的冲突节点度大小为节点染色,然后根据节点的数据包数与距基站跳数的乘积确定节点分配时隙的先后次序．实验结果表明,该算法可以有效避免冲突,提高时隙利用率,具有时延小、吞吐量大、适用于基于多输入多输出技术的无线传感器网络等优点．     

基于节点流量的低能耗无线传感器网络MAC协议

根据传感器节点的生存时间取决于节点能量消耗的特点,设计了节能的MAC协议.提出了一种基于节点流量的低能耗无线传感器网络MAC协议TBEE-MAC(traffic-based energy efficient MAC).在TBEE-MAC中,节点采用周期性休眠机制来节省能量,提出了活动时间结构和基于节点流量的同步调度方式,在时间误差允许的范围内,调整了同步调度周期,减少了能量消耗.仿真显示,TBEE-MAC在提供低延时性能的基础上,能量有效性相对于S-MAC协议有很大提高.     

基于GIS的配电网拓扑算法的研究与实现

根据GIS矢量数据模型特点,将配电网空间数据归纳为点对象和线对象,建立了基于GIS的配电网矢量拓扑模型．系统采用MapInfo的图层管理模式管理电力设备,在数据采集过程中实时建立节点与馈线间的拓扑关系,并确定电源开关和调度隔离开关,在此基础上确定电线路电流方向．利用SQL数据库,弥补了将数据单独存放在MapInfo在操作二维属性表时效率不高的缺点．算法的实现以凌河配电网调度模拟系统为例,验证了利用GIS技术管理配电网供电模拟算法的实现过程．实践表明,提出的配电网数据模型及空间拓扑分析算法具有效率高、易实现等特点．     

网络多链路出口路由优化调度方法的改进分析

对网络多链路出口路由进行优化调度的过程中,传统的路由调度方法只分析了网络拓扑结构,容易出现链路拥塞的情况,忽略了网络流量特征,增加了队列长度与通讯时间,调度效果不佳。提出基于N元非合作模型的网络多链路出口路由优化调度方法,依据路由表空间串行流量调度的状态,对多链路网络的抽象拓扑进行设计,获得多链路网络流量能否经过链路的判断,通过非合作性理论在单控制节点中从多选择域中获取渐进次优解,使得路由数据流从单控制节点映射至多链路出口时可以保持各链路上的流量均衡。引入链路因数对各链路上路由映射的量进行管理,完成对路由调度的改进分析。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的调度效率,而且调度均衡性和资源利用率较优。     

基于TOPSIS的复杂电网节点重要性评估

本文利用复杂网络理论构建了江西电网拓扑模型,对其网络特性进行分析,通过TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)算法评估电网中的重要节点,并利用SIR(susceptible infected recovered model)模型对重要节点的传播影响力进行仿真分析。结果表明江西电网节点度分布服从幂律分布,网络呈现出无标度和小世界特性。网络中的重要度排名前10的节点分别为罗坊、抚州、梦山、鹰潭、乐平、永修、南昌、文山、赣州和红都。SIR仿真结果说明重要节点对网络的传播影响力极大,其中TOPSIS方法下的最终节点感染规模相比单一指标至少有5%的增幅。     

Multi-objective optimization sensor node scheduling for target tracking in wireless sensor network

Target tracking in wireless sensor network usually schedules a subset of sensor nodes to constitute a tasking cluster to collaboratively track a target.For the goals of saving energy consumption,prolonging network lifetime and improving tracking accuracy,sensor node scheduling for target tracking is indeed a multi-objective optimization problem.In this paper,a multi-objective optimization sensor node scheduling algorithm is proposed.It employs the unscented Kalman filtering algorithm for target state estimation and establishes tracking accuracy index,predicts the energy consumption of candidate sensor nodes,analyzes the relationship between network lifetime and remaining energy balance so as to construct energy efficiency index.Simulation results show that,compared with the existing sensor node scheduling,our proposed algorithm can achieve superior tracking accuracy and energy efficiency.     

一种基于WRR的新的调度算法

为了提高网络区分服务的性能,选择一个合适的队列调度算法尤为重要。本文在WRR调度算法的基础上提出了一种新的调度算法P-VDWRR（Priority Variable Deficit Weighted Round Robin）,P-VDWRR不仅能够提供一定的Qos（Quality of Service）保证,还能够在一定范围内根据网络负载情况动态分配网络资源,降低网络节点的丢包率。