基于双链路的无线Mesh网络骨干链路性能优化研究

骨干链路传输带宽是多跳无线Mesh网络性能的主要瓶颈之一.基于Linux 开源代码构建无线Mesh网络实验床,分别在IXP425和x86平台下采用成熟的IEEE 802.11a无线横块对无线Mesh网络骨干链路性能进行了一系列实验研究.实验结果表明,采用双链路的无线Mesh网络骨干链路可以达到100 Mb/s级别的传输带宽,将有效提升了多跳无线Mesh网络的应用前景能.     

一种无线Mesh网络多播信道分配算法的研究

在无线Mesh网络中,多播是一种非常重要的技术,它要求在有限的带宽内提高网络吞吐量.在信道分配时最小化多播树的干扰可以提高网络吞吐量.本文提出一种多信道多播信道分配算法,该算法以链路上的数据流为指标来表征干扰度,考虑相同信道及相邻信道的干扰,通过减少干扰来提高无线Mesh网络的吞吐量.仿真结果表明,该算法可以达到更佳的网络吞吐量.     

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.     

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。     

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。     

基于链路分组优先分配的多信道集中信道分配方法

针对无线Mesh网很容易受到干扰影响出现性能恶化的问题,提出了一种基于链路分组后根据所在组流量多少的情况优先分配的多信道分配方法。该方法首先对网络中所有的信道进行分组,将链路与组绑定,然后利用最大流最小割定理计算网络的关键链路,优先对关键链路所在的组进行分配信道。仿真结果表明,与一般的集中信道分配方法相比,该方法可以有效的增加网络的吞吐量和降低丢包率。     

多跳Mesh网络无线骨干回传链路性能研究与优化

建立了多模Mesh网络的数据包转发模型和网络模块并发调度模型,并在基于开源代码构建的多跳Mesh网络实验床上进行了实际的仿真实验.实验结果表明:无线骨干回传链路的传输带宽提高了200%以上,同时每增加一跳其带宽仅衰减约6%,无线用户接入带宽在有限跳数内基本不会随无线跳数的增加而下降.研究表明该多跳Mesh网络模型基本解决了无线Mesh网络骨干回传链路的瓶颈问题.     

基于连通性的动态固定信道分配算法

随着跳数的增加,无线Mesh网络的延迟开始增大,吞吐量开始降低,QoS难以得到保证.基于多信道多接口的信道分配策略可以很好地解决上述问题,但目前对多信道Mesh网络的研究往往忽视了节点之间的连通性问题.在原有的宽带优先搜索(BFS,Breadth First Search)算法的基础上,针对动态固定信道分配(DFCA,Dynamic Fixed Channel Allocation)算法进行研究,在保证连通性的前提下,为每个节点动态的分配固定信道,减少了链路之间干扰,提高了传输效率,同时考虑了新加入节点以及失效节点带来的问题.仿真结果表明,在发送速率较大、数据流数较多的情况下,DFCA算法较传统算法在吞吐量方面得到很大提高.     

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.     

铁路无线Mesh网络数据包转发策略的设计与实现

铁路无线Mesh网络不仅要求用户数据包按照确定的无线多跳链进行数据转发,而且需要根据节点故障概率的动态变化进行自适应的调整.为此设计了用户/管理数据包选择性转发策略,并基于Linux开源代码进行了具体的功能实现.实验结果表明,基于用户/管理数据包选择性转发策略的铁路无线Mesh网络能正确而高效地进行数据转发,同时可根据Mesh节点故障概率的动态变化进行自适应的转发路径调整.     

Chanel Assignment Optimization Algorithm Based on Link Throughput and Node Priority

How to reduce interference among neighbor nodes in wireless mesh networks is still an important and key issue nowadays. In this paper, an optimized channel assignment algorithm(OCA) is proposed to solve this problem based on link throughput and node priority. The effects of the numbers of network interface cards and channels on the network throughput are analyzed and evaluated. When there are seven of the numbers of both network interface cards and channels, the efficiency of utilizing network interface card and channel reaches highest. Compared with centralized channel assignment algorithm(CCA), the proposed algorithm has less packet loss rate and more network throughput significantly.     

基于流量模式的Q-学习路由及其连接调度

为解决无线网状网中因多条路径同时传输数据而引起网络性能降低的问题,提出了一个基于流量的Q-学习路由与调度方案(QRST):针对每一个路由请求,首先采用强化学习中的Q-学习算法寻找路径;然后根据找到的路径结合信道分配完成组合调度,以启发式的方法尽可能为每个时隙使用网络资源分配路径的连接.并在不同网络资源配置和多种流量请求...     

无线Mesh网络中基于链路状态的RED算法研究

针对无线Mesh网络的特性,分析了随机早期检测(random early detection,RED)算法的实现过程,提出了一种基于链路状态的RED(link-states-based RED,LS-RED)算法。该算法的基本思想是通过移动节点的链路状态信息动态调整RED算法中的4个参数。详细讨论了LS-RED算法的实现过程,提供了无线网络下LS-RED算法参数的设置方法,并对该算法实现过程进行了分析,通过仿真分析验证了该算法对无线Mesh网络性能提高的有效性。     

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.     

基于物理干扰模型的分布式传输调度算法

传统上对无线多跳网络中传输调度问题的研究是基于协议干扰模型的。该模型对问题的分析比较简单,通常会使调度算法的性能较差。该文提出了一种基于物理干扰模型的分布式调度算法来提高网络吞吐量。物理干扰模型反映了接收节点的信干噪比(SINR),是对现实场景中干扰的一种更精确的抽象。该文将传输调度问题建模为整数线性规划(ILP)问题,然后将其松弛为一般的线性规划(LP)问题,提出一种分布式算法来求解LP问题的最优解,进而计算传输调度问题的最优解。在该分布式算法中,每个节点只需要本地的信道信息便可以计算出最优的传输概率,从而实现最优调度。仿真结果表明:该算法可以很快收敛到最优解,并且吞吐量性能与中心式算法接近。     

一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法。该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量。从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择。与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量。仿真试验验证了该算法的有效性。     

Mesh网的可靠性评价方法研究

为了对固定无线Mesh网中可用路径多样性带来的可靠性进行评价,将有线网络可靠性算法和无线网络传输模型结合,提出一种Mesh网终端对可靠性计算方法.能够计算出全部链路和节点的故障率,以及基于多跳/多路径链路的性能计算出用户站和基站间链路的总故障率.实验结果表明:能够有效地评价Mesh用户站群与基站连接的可靠性,提高了网络节点选择到基站最可靠通路和避开网络中较差链路,以及在更可靠的链路上获得更低的误码率的能力.     

Concurrent transmission with minimal SR-pair interference in WiMAX mesh networks

Performance of wireless mesh networks can be greatly improved by spatial reuse (SR), therefore, lots of algorithms have been proposed to maximize the number of concurrent transmissions. However, most methods only considered the interference brought by the sender nodes. In this paper, we study the interference model in WiMAX mesh networks and propose a minimal SR-pair interference model to perform concurrent transmissions in both uplink and downlink directions. Simulation results show that our model is more efficient and stable, i.e., it increases the number of concurrent transmissions and its performance is constant and independent of transmission directions. Biography: XIONG Qing(1978–), male, Ph. D., research direction: wireless mesh networks.     

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。