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Delaunay拓扑的无线Mesh骨干网部署研究

研究了无线Mesh骨干网部署优化问题,结合网络的拓扑结构及定向天线技术的传输特点对无线Mesh骨干网进行优化部署,提出一种基于Delaunay图形的无线Mesh骨干网部署优化算法,较好地解决了WMN骨干网信号干扰问题。     

基于SDN架构的最短路由优化算法研究

本文提出一种基于软件定义的无线Mesh网络路由协议(SDWMR),将软件定义网络(SDN)与无线M esh网络相结合,由具有全局网络视图的逻辑集中控制器负责所有控制决策;首先通过控制器与M esh节点建立初始路径,根据初始路径进行最短路径优化,优化过程由Dijkstra最短路由算法完成;其次将优化后的规则通过初始路径传输到各个底层Mesh节点中．当路径传输大规模流量时本文以分流算法均衡路径负载,从而避免路径拥塞．SDN的引入为无线Mesh解决了路径故障问题,并且提升了路由效率．本文路由协议已使用M ininet-Wifi网络模拟工具仿真,仿真结果表明,在网络吞吐量、丢包率、延迟等网络性能方面SDWM R协议优于已有的路由协议如混合OpenFlow的优化链路状态路由协议(OF-OLSR)、三阶段路由协议(ThreeStage)等．     

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.     

无线Mesh网络中基于协同调度的流媒体传输控制的研究

在分析了无线Mesh网络(WMN)结构特点和传统动态源路由算法(DSR)的基础上,针对流媒体传输特点提出了视频子流的质量评估模型,通过此模型确立一种新型协同资源调度策略.大量仿真结果表明,基于该策略的DSR路由比DSR路由算法具有更好的平均传输速率和网络吞吐量.     

无线Mesh网络中基于公平性的拥塞控制

提出了一种针对无线Mesh网络的具有公平性拥塞控制策略.该策略与IEEE 802.11e EDCA相比,在有效缓解网络拥塞的同时,保证了高优先级业务与低优先级业务之间的公平性,使整个系统吞吐量提高了6.3%,防:止了"饿死现象"的发生.仿真结果说明了该算法的有效性.     

基于优化博弈算法在WMN信道分配中的应用

针对无线Mesh网在资源分配公平性方面存在的不足,提出了一种基于损耗因子动态优化权重的博弈算法,算法将博弈论融合在无线Mesh网的信道分配问题中,把节点间的竞争看作博弈参与者,采取博弈策略来竞争信道资源.针对信道分配过程中存在的损耗,引入损耗因子来动态更新博弈权重,使博弈能够按需索取,达到信道公平分配的目的.实验结果表明,改进算法使得网络吞吐量有所提升,并且保证了信道分配的相对公平.     

一种新的基于无线网络编码的单跳传输算法

为了改善无线链路出错而降低传输效率问题,在无线中心传输结构下,基于网络编码理论,首先提出了理想的基于编码组的传输模型(ITCG),并根据无线信道易错的特性,又提出了基于重传的编码组传输模型(RTCG).基于上述传输模型,随后提出了新型的基于重传编码组模型的数据传输算法.最后通过仿真实验,分析了单播算法、基于重传的编码组传输算法的传输延迟和吞吐量变化.实验结果表明:基于重传的编码组传输算法能够提高传输效率,并且在节点突发出错情景下,能有效解决由于节点突发出错而造成的系统吞吐量急剧降问题,保证了数据传输的公平性.     

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.     

智能电网中基于平衡树的无线Mesh接入网络路由算法

在智能电网(smart grid,SG)接入层的无线Mesh网络(wireless mesh networks,WMNs)应用中,针对数据流过度地集中在关键节点而导致数据拥塞问题发生,提出一种基于平衡树的无线Mesh网络路由算法。在传统AODV(ad hoc on-demand distance vector routing)算法的基础上,使用平衡树模型,综合考虑节点剩余容量和转发数据所需的路由跳数建立路由判据模型,合理地选择下一跳中继节点,均衡节点数据流。路由算法仿真采用OPNET平台实现,就网络的吞吐量、通信时延以及网络丢包率3个重要方面,对所提的路由算法与传统AODV算法的性能进行了对比分析。仿真结果表明,提出的算法能够有效地解决无线Mesh网络中的数据拥塞问题,相比于传统AODV算法能明显提高网络吞吐量,减小网络通信时延和丢包率,进而提高网络整体的可靠性。     

WiMAX WMN中基于扩展图的链路调度优化

链路调度是Wi MAX WMN设计中面临的关键问题.为了最大化网络吞吐量,建模了无干扰最优链路调度模型.针对单位时隙需求的链路集,提出一种Wi MAX WMN中的启发式链路调度算法.进一步,针对WMN中节点的中继特性,设计了基于节点与链路分解的扩展图模型.通过细化传输过程以增强时隙的空间复用性,能够满足链路单次与多次传输的统一调度需求.一系列仿真实验结果表明,所提出的链路调度算法能够有效减少网络调度周期,提高网络吞吐量.     

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WiMAX Mesh网络QoS保障算法

尽管QoS保障对WiMAX 网状网络 (WiMAX Mesh Network, WMN)的实际应用非常重要,但IEEE 802.16尚未明确定义WMN的QoS实现机制,现有研究主要集中在路由算法和逐跳的QoS保证方面.本文在分析WMN QoS保障机制的基础上提出了一种有效、动态的WMN QoS保障算法.该算法把WMN 视为一个整体, 描述了各节点在进行数据包处理时应该遵循的约束条件,并给出了各节点对网络流量的处理方式.本算法既提高了WMN的网络吞吐量,也确保了各节点对带宽使用的比例公平性. 本文开发了WMN 仿真平台,并通过仿真证明了本文所提出算法的效率与灵活性.     

认知网中多时隙联合频谱感知和功率分配

为了降低认知无线网中认知用户对主用户的干扰,并为了最大化系统的认知吞吐量,提出了一种多时隙频谱感知和功率分配的联合优化方案。该方案将系统的每个帧分为若干个时隙,每个时隙分别进行频谱感知,通过合并每个时隙的感知结果,有效的提高了系统的检测精度,降低了系统的干扰概率。同时理论分析了感知时间与传输功率分配方案,发现两者都存在最优分配解,在约束认知用户检测概率与传输功率的基础上,将吞吐量描述为关于感知时间与功率的多约束优化问题,通过设计联合迭代算法对认知吞吐量进行了联合优化并获得了最优感知时间与最优传输功率分配。仿真结果表明,所提联合优化方案吞吐量性能最接近理论最优方案,并可通过牺牲部分吞吐量性能降低系统干扰概率,且复杂度较低。     

认知无线电系统的最优帧长设计

建立了当贝叶斯风险一定时,发送时间与干扰之间关系的模型.在此基础上,提出了2种满足干扰约束的算法,单用户感知模式下最大化系统吞吐量时的帧长设计算法和多用户合作感知模式下基于纽曼-皮尔逊准则的帧长设计算法.仿真结果表明,同已有算法相比,由于帧长的优化,即使贝叶斯风险较大,新算法也能取得相对较优的吞吐量.     

分布多跳式网络吞吐量优化的并行性研究

传统的分布多跳式网络吞吐量的优化方法并不能满足用户高移动性、高数据速率的要求.为了提高分布多跳式网络吞吐量的优化性能,提出并实现了分布多跳式网络吞吐量的分布式并行优化算法.首先将分布多跳式网络等效成M/M/m级联排队系统,并用流水线技术实现了优化算法.然后研究了用户移动速度和网络环境对吞吐量的影响,并以此得出一般的近似最优的分布式算法.最后分析了多用户之间的干扰问题对网络吞吐量的影响.仿真结果表明,并行优化算法可以提高分布多跳式网络的吞吐量和降低通信时延;理论分析结果也说明了在某些情况下可将干扰看作高斯噪声.     

改进的WMN的QoS组播路由算法

无线Mesh网络（WMN）是一种新型的网络结构,服务质量（QoS）是影响其网络指标的关键因素,因此对WMN的QoS组播路由算法研究成为了一个新的研究方向．采用粒子群优化（PSO）算法应用到WMN的QoS组播路由,存在易早熟的问题,因而采用DE-PSO算法是差分进化（DE）算法与PSO算法一起进行WMN的组播路径寻优．仿真结果表明,DE-PSO算法相比PSO算法,具有收敛速度快、多样性的特点,而且发现DE-PSO算法提高了算法全局搜索能力,更符合无线通信实际的要求．     

基于链路角度最优化的无线Mesh骨干网络拓扑控制

【目的】为了改善基于Delaunay结构的无线Mesh骨干网络拓扑复杂度、通信链路角度以及全向通讯时信号干扰严重等不足,提出一种基于定向通信机制的节点链路角度最优化拓扑控制算法。【方法】该算法通过优化节点通信链路角度,使其相对最大,降低网络拓扑复杂度,并采用定向通讯机制降低通讯链路之间信号干扰。【结果】在满足约束条件下,该拓扑优化控制算法不但使节点链路之间角度控制在相对最大范围,减小了定向通讯时信道的干扰,同时也改善了无线Mesh网络(WMN)的丢包率、延迟、吞吐量等性能。【结论】仿真实验结果表明,该拓扑控制算法是有效的。     

无线多跳网络中SVC视频流传输的分布式优化方法

针对无线多跳网络承载多媒体服务所面临的可扩展性、能量有效性和服务质量保证的挑战,研究了多个可伸缩编码（scalable video coding,SVC）视频流在无线多跳网络中传输的分布式跨层优化问题.在分析网络资源分配约束和SVC视频内容自适应模型的基础上,把SVC视频的传输问题表达为一个视频质量和网络功率消耗的跨层权衡优化问题.基于对偶问题的可分解性和次梯度求解方法,提出了一个可分布式实现的SVC视频优化传输算法.该分布式算法避免了控制开销的全网传播,通过节点的局部信息交换和独立解决相应子问题,达到底层资源分配和上层SVC视频传输内容选择的最优匹配.仿真结果表明该算法可以快速收敛到最优解,并能实现SVC视频的平均传输质量和网络总功率消耗的最优权衡.     

蜂窝与D2D混合网络中的无线资源分配

针对蜂窝与终端直通（D2D）混合网络中的资源分配,将其建模为以最大化网络吞吐量为目标,关于蜂窝用户与D2D用户资源的联合优化问题。基于该模型进一步提出一种两阶段资源分配策略,即先采用改进的贪婪频谱分配算法将资源块分配给用户,然后基于对偶分解理论给每个资源块分配最优的传输功率。该算法在考虑蜂窝用户服务质量（QoS）的基础上,不再限制每个资源块上的D2D用户数目以及D2D用户可复用的资源数。仿真结果表明,所提算法在保证蜂窝用户速率性能的前提下,有效地提升了系统的整体容量。