Multi-power multi-radio传感网中联合调度、信道和功率分配的最优路由策略

研究了multi-power multi-radio无线传感器网络中联合调度、信道和功率分配的最优路由问题,并利用线性规划方程设计了该问题的最优路由方案,同时联合解决了链路调度、信道和功率分配问题.然后针对最优路由问题的NP复杂性,设计了有效的多项式时间解决方案.实验结果表明,提出的联合优化的路由方案能有效地减小端到端的传输时延和能量消耗.     

基于机会性中继的加权协同路由算法

协同路由技术通过节点间相互中继转发数据,可以有效地提高网络的性能。提出了一种无线Ad hoc网络中的机会性加权协同路由算法,加权的量度分别是中继的剩余能量和节点间的信道状态信息,同时给出了协同路由模型及策略, 并基于NS 2进行了仿真。相对非协同的目的序列距离矢量路由协议,比较了机会性加权算法与最佳信道状态以及最大剩余能量算法的性能差异。结果表明,该算法获得了以上两种算法服务质量（递交率和网络寿命）之间的折衷,并且通过调整加权因子,可以权衡两个量度的比重以满足不同网络性能的需要。     

无线传感器网络中能量多路径路由协议的优化

以增加实时性、延长无线传感网生存期为目标,在能量多路径路由协议的基础上,提出了改进方法。原协议是在多条路径中选择能耗最低的作为最优路径,由于其通信能耗的计算涉及到节点的剩余能量,导致计算结果会偏离实际能耗,选择的路径会与实际最优路径不一致。改进的算法计算出路径的实际能耗,用跳数作为度量实现网络实时性的控制,选择较低实际能耗、较高节点剩余能量和具有实时性的路径作为最优路径。研究表明,该协议在选择路径时充分考虑到节点剩余能量,有助于均衡消耗整个网络能量,具有实时性,可以降低数据传输延时,提高传输效率。     

能量有效的无线传感器网络可信路由协议

如何更有效地利用节点有限的资源是无线传感器网络研究的热点之一。提出的能量有效的可信路由协议(energy efficient reliable routing protocol, EERRP),采用了一种能量均衡策略,使网络中的能量均衡消耗,将网络生命周期最大化。同时,EERRP引入了信誉评价机制,通过节点在数据传输过程中对其他节点行为的监测以及信誉传播,使数据在通信过程中能够尽可能地避开问题节点到达目的节点,达到可信数据传输的目的。通过在NS仿真平台对EERRP进行测试与验证,并将其与传统路由协议进行比较,证明EERRP在网络能量有效性和数据可信传输方面具有明显优势。     

Quantum key distribution protocol of mesh network structure based on n+1 EPR pairs

Quantum key distribution (QKD) is used in quantum cryptographic systems to exchange secret key between parties who need to communicate secretly.According to the structure of European Secoqc QKD network,a QKD protocol is proposed.Entanglement swapping between Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) pairs can be used to exchange message bits in two remote places.Based on this idea,n+1 EPR pairs are used as logical quantum channel (for n nodes per routing),while measurements of Bell operator are transmitted by classical channel.Random space quantum channel selection is exploited in our protocol to improve the probability of revealing Eve.Compared with traditional EPR protocol,the proposed protocol exhibits many features,which are minutely described.     

一种改进的IEEE 802.11节能协议

针对IEEE 802．11DCF协议节能模式(802．11PSM)节能性能受网络中流数目影响严重的缺点，提出了一种改进的802．11PSM 节能协议。通过采用一种时间-报文混合驱动的分布式无线网卡(NIC)动态关闭机制，使802．11PSM协议中那些在beacon周期内一直处于活跃状态的节点在当前通信与自己无关时进入睡眠状态来节省能耗，从而大大降低了流数目对协议节能性能的影响。近似分析和仿真表明，当业务流数目较多且负荷较大时，802．11PSM 与802．11PSM相比有明显的节能效果。802．11PSM 的吞吐率性能和时延性能仍与802．11PSM大体相当。     

空间网络路由协议研究

空间网络的开放媒质、动态拓扑、分布式合作、资源受限等特点,使路由协议成为该领域的研究难点,在研究空间网络节点运行规律的基础上,提出一种空间网络路由协议,采用静态配置与动态调整相结合的路由策略,在网络拓扑变化时自动对路由进行调整。利用网络仿真软件NS2搭建了空间网络仿真平台进行仿真实验,结果表明,该协议信令开销较小,具有良好的网络性能,适合应用于空间网络。     

Evolutionary algorithm based index assignment algorithm for noisy channel

A globally optimal solution to vector quantization (VQ) index assignment on noisy channel, the evolutionary algorithm based index assignment algorithm (EAIAA), is presented. The algorithm yields a significant reduction in average distortion due to channel errors, over conventional arbitrary index assignment, as confirmed by experimental results over the memoryless binary symmetric channel (BSC) for any bit error.     

基于不完美信道估计的闭环MIMO-MRC跨层设计

为提高无线通信网络的频谱效率,提出了一种MIMO-MRC(multiple-input multiple-output-maximal ratio combining)跨层设计方案。该方案是联合物理层的自适应调制技术(adaptive modulation, AM)和数据链路层的自动重传技术(automatic repeat request, ARQ)交互协作,发射端利用估计信道信息反馈,自适应调节调制模式,选择最优发射权矢量和自动重传发射数据。分析了估计误差对MIMO-MRC跨层系统的影响,给出了MIMO-MRC系统在信道估计存在误差时的频谱效率和中断概率的闭合表达式。通过仿真实验证明,对比SISO(single-input single-output)跨层系统和Alamouti’s跨层系统,MIMO-MRC跨层系统的性能有明显提高,可获得约3 dB的分集增益。     

空分复用无线自组网跨层设计的NS2仿真研究

为了有效支持节点装备多天线的无线自组织网络的跨层协议设计。利用基于空分复用技术的物理层和接入层联合网络容量分析模型扩展NS2,构造了一个通用仿真平台,使其支持网络跨层空分复用接入协议。理论分析与仿真结果表明扩展后的NS2能够有效支持空分复用跨层协议设计。仿真证明对节点装备多天线的网络进行特别的跨层联合协议设计能够有效提高网络吞吐。     

网络模拟器中分层路由协议的问题及改进

网络模拟被广泛地应用在网络研究领域,以测试和评价网络协议的性能。在目前被广泛使用的网络模拟器ns中,分层路由协议只能静态地计算路由,而不能在模拟的过程中动态适应网络拓扑的变化。本文首先深入分析了ns分层路由协议实现中的不足,然后介绍了一个经典的分层动态路由协议,给出了其在ns中的实现框架和细节,最后是模拟结果和性能分析。     

Multi-constraint quality of service routing algorithm for dynamic topology networks

An adaptive multi-QoS routing algorithm called AMQRA is proposed for dynamic topology networks, such as satellite networks and Ad-hoc networks. The AMQRA is a distributed and mobile-agents-based routing algorithm, which combines ant quantity system （AQS） with ant colony optimization （ACO） that is used in AntNet routing algorithm. In dynamic topology networks, the AMQRA achieves timely optimization for concave metric QoS constraint and fast convergence. The proposed routing algorithm is simulated in Iridium satellite constellation on OPNET. The results show that AMQRA not only outperforms the AntNet in convergence rate in dynamic topology networks but also can optimize concave metric QoS constraint and reasonably allot bandwidth to the load to avoid networks congestion.     

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol, GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination, CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种“乒乓效应”避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。     

面向航空集群云网络的航空数据链MAC协议

针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了“航空集群云网络”的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)的可变带宽信道分配技术设计了一种面向航空集群云网络的媒体接入控制协议(aeronautic swarm cloud network oriented media access control protocol, ASCN-MAC)。详细设计了协议的任务需求认知机制,为智能化任务规划决策提供了通信支撑,并从需求出发,基于OFDMA的特点,提出了面向任务需求的层次化信道资源预约方式和信道资源贪婪预约算法。仿真结果表明,ASCN-MAC协议在任务规划决策的通信支撑能力、吞吐量性能和实时性上均具备较强的优势,可以满足新的作战样式下大量面向任务需求信息的可靠低时延传输。对全新作战样式下新一代航空数据链的研究具有一定的参考、借鉴意义。     

交互式仿真在光网络性能分析中的应用

从系统学和经济学的角度出发,分析了光网络拓扑设计、路由选择、波长分配分别对光网络性能的影响,指出光网络性能不仅取决于路由选择与波长分配算法,并且取决于光网络拓扑设计。进而指出在进行光网络性能优化过程中,以网络拓扑设计作为性能优化的基础,结合路由与波长分配算法、网络服务和市场价格等因素,建立了一种波分复用(wavelengthdivisionmultiplexing,WDM)光网络性能优化的数学模型。最后,给出了WDM光网络性能分析与优化的交互式仿真过程。     

Link reliability based hybrid routing for tactical mobile ad hoc network

Tactical mobile ad hoc network （MANET） is a collection of mobile nodes forming a temporary network, without the aid of pre-established network infrastructure. The routing protocol has a crucial impact on the network performance in battlefields. Link reliability based hybrid routing （LRHR） is proposed, which is a novel hybrid routing protocol, for tactical MANET. Contrary to the traditional single path routing strategy, multiple paths are established between a pair of source-destination nodes. In the hybrid routing strategy, the rate of topological change provides a natural mechanism for switching dynamically between table-driven and on-demand routing. The simulation results indicate that the performances of the protocol in packet delivery ratio, routing overhead, and average end-to-end delay are better than the conventional routing protocol.     

无线Mesh网络公平感知路由算法设计与仿真

为了减小无线Mesh网络(WMN)路由的不稳定性,基于DSR提出了一种新的可预测公平感知路由协议算法(PFRP),利用MAC的网络状态信息传给网络层DSR路由代理,以便选择到目的地的拥塞和延时更小的最佳路由。此外,还综合考虑了通过统计和估计获得的链路可用带宽和节点队列负载容量等因素,相对于拥塞程度概念提出了一个新的路由准则"拥塞控制度"来表征网络节点传输的拥塞控制状态。大量仿真结果表明提出的路由算法体现了比DSR协议更好的网络流传输公平性及负载均衡性能,如延时和吞吐率。     

Delay performance of the CFDAMA-RPR protocol via satellite

The relative performance of the combined free/demand assignment multiple access (CFDAMA) protocol with different terminal request strategies is examined. A new scheme is proposed employing combined round robin/piggybacking request strategy (CFDAMA-RPR), which is compared with the CFDAMA-RR (employing round robin request strategy) and CFDAMA-PB (employing piggy-backing request strategy). Simulation results demonstrate that compared with CFDAMA-PB and CFDAMA-RR protocol, the CFDAMA-RPR scheme can offer better delay/throughput performance of satellite channel.     

Dynamic random channel reservation protocol

1.INTRODUCTION DemandassignmentMACprotocolshavebeenusedin severalstandardizedwirelessnetworks.Itcaneffec tivelyutilizewirelessbandwidthofradiochannelsand supportlargenumbersofstations[1].Priorityaccess withshortdelayispreferredformultimediaapplica tions,suchasvoiceandvideotraffic.Longdelays andpoorservicequalitycouldoccurifthereisnopri oritybetweendifferenttypesoftraffic.Thepriority schemeinthereservationphaseofdemandassign mentMACprotocolisneeded,itcanhelprequestsof multimediatraffict…     

考虑节点过载的复杂网络级联失效模型

针对现实网络中节点对负载的冗余能力,提出一种考虑节点过载状态的复杂网络级联失效模型。首先,根据过载系数、失效概率、剩余系数构建了级联失效模型;然后,基于节点的特性提出了过载节点负载分配策略;最后,运用BA无标度网络进行级联失效情况下的抗毁性仿真。结果表明:在过载节点负载分配策略中,混合分配策略整体上较优,能够显著控制级联失效的影响并且增加了网络的抗毁性;在一定范围内提高过载系数、分布系数有助于降低级联失效的影响,但提高到一定程度时效果并不理想;剩余系数存在某一值可增强网络的抗毁性。