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.     

树型网格下独立任务的实用调度算法

讨论在节点计算能力和网络通信速度异构的树型网格下独立任务的调度问题。与最小化任务总执行时间不同（该问题被证明是NP难题[1]）,本文修正[2]中为树型网格平台任务调度问题建立的整数线性规划模型,针对多层树通过线性规划模型求解最优任务分配数的时间复杂性大（ ）的问题,引入推拉方法,将多层树线性规划求解归结为单层树求解,复杂性降低为 ,其中 ,m为树的层数, 为第j层中节点的数目最多的节点的子节点数。基于求出的近似最优任务分配数,提出一个静态分布式的启发式任务调度算法。分析和实验表明,在异构的树型网格下做大量的独立任务调度时,算法性能优于同类算法。 关键词: 任务调度; 网格计算; 线性规划; 最优任务分配; 分布式任务调度算法;     

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址(TDD)的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

Rayleigh衰落信道下的无线网络编码

网络编码技术是一种能有效提高网络吞吐量的新技术。但是在实际的无线网络中,数据传输会受到信号衰落的影响,导致误码率增加以及网络吞吐量下降,使得无线网络编码技术的实际性能下降。为了进一步提高无线网络编码的性能,该文分析了Rayleigh衰落信道下网络编码的性能,并将其归纳为一个最优化问题。通过求解该最优化问题,给出了编码节点的最优传输策略,即最优传输功率与最优传输速率。数值解与仿真结果显示:该策略能有效提高网络的吞吐量。     

基于归一化吞吐量的CDMA Ad hoc网络传输范围优化

针对CDMA Ad hoc网络节点传输范围优化问题,提出了基于归一化吞吐量的节点最优传输范围分析模型,推导出了不同扩频码分配机制下的节点最优传输范围。数值结果表明,与基于前向进阶尺度模型获得的最优网络参数相比,基于归一化吞吐量分析模型获得的节点最优传输范围变小而节点最优发送概率增大,进而导致单个节点的传输性能降低而整个网络的传输性能提高。扩频码分配机制影响节点最优传输范围的选取,在基于接收机的扩频码分配机制下,节点最优传输范围较大。     

IEEE 802.16 Mesh网络基于队列占用率的分布式调度算法

为提高IEEE 802.16 Mesh网络性能,提出了基于队列占用率的分布式调度算法(QO-CDS).该算法应用跨层设计方法,通过计算各竞争节点的队列占用率来设定节点的优先权,使具有高占用率的节点优先获得调度,以达到减少网络拥塞.提高资源利用率的目的.对算法的数学分析和与其他算法的对比仿真实验表明,相对于传统CDS算法和基于避让指数的改进算法,该算法可以有效提高吞吐量、降低端到端时延.     

水声通信无线自组织网络延迟传输调度算法

针对水声通信现有的CSMA协议网络吞吐量较低,利用时间和空间重用,增加并发传输的机会来补偿长传播延迟,提出一种延迟传输调度算法,通过检测相邻节点传播延迟及其预期信息进行传输调度,降低节点暴露冲突的可能性,提高水声通信无线自组织网络吞吐量。通过仿真对比分析,该算法可以显著提高整体吞吐量,有效地处理由物理位置和传播延迟引起的空间不公平性。     

认知无线视觉传感网络机会传输的分布式跨层优化

为了充分利用空闲授权无线电频段和增强视觉信息的端到端传输质量,研究了认知无线视觉传感网络机会传输的跨层设计问题。在分析信道随机性和网络模型的基础上,把跨层设计问题表达为一个视觉信息峰值信噪比和网络平均传输时延的权衡优化问题。通过对该问题进行对偶分解和基于随机次梯度的求解方法,提出了一个分布式跨层传输优化算法。该算法不需要预先知道可用授权频段的静态概率分布,而通过节点在每个时隙中进行独立计算和局部信息交换使得上层视觉感知信息的压缩速率与底层链路机会传输自适应匹配,达到权衡优化问题的最优解,因此可以作为认知无线视觉传感网络的实用传输协议。仿真结果表明,该分布式算法能够快速收敛,并能获得与集中式最优化算法相似的性能。     

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。     

WSN中基于灰狼和乌鸦搜索算法的簇头选择路由方案

针对无线传感器网络的节点吞吐量低、生命周期短和延迟时间长等问题,提出一种基于灰狼和乌鸦搜索混合优化算法的簇头选择路由方案,该方案综合考虑节点剩余能量、节点间距离和传输延迟等因素,采用基于灰狼优化(Grey Wolf Optimization, GWO)和乌鸦搜索(Crow Search Algorithm, CSA)混合优化算法选择簇头,实现能量均匀利用,提高网络预期寿命.混合算法充分利用CSA算法的全局寻优和GWO算法的局部开发能力,提高了簇头选择过程中最优解的精度和可靠性.实验结果表明:本文提出的方案簇头选择性能良好,在吞吐量、传输速率和网络寿命方面比其他对比算法更具优势.     

一种新的无线Mesh网络拥塞控制机制

针对无线Mesh网络的拥塞问题,提出一种新的链路自适应速率控制机制LLAP(Link Layer Adaptive Pacing),通过网关的链路层队列调度机制进行包的调度和MAC通告,利用Mesh网关控制从有线到无线数据流的发送速率,避免了过多数据传输产生跳路间的严重干扰.控制机制在链路层完成,不需要修改现有的传输或路由协议.利用网络仿真软件NS2对LLAP控制下的Mesh网络性能进行了分析和测试,仿真实验结果表明,LLAP控制下的网络性能得到了明显改善.     

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。     

无线mesh骨干网络的路由与调度联合优化算法

在基于TDMA的无线mesh骨干网络中,考虑路由和调度的联合优化问题,最大化系统频谱利用率.综合考虑了节点业务、路径平均容量以及干扰等因素,提出了一种新型路由策略.对于汇聚网关的业务模式,提出了一种基于网关瓶颈极大团相关性的链路调度策略.考虑路由算法和调度算法的联合优化,设计了链路调度模块和路由模块的信息交互策略.仿真结果表明,该联合算法对于各种节点业务分布和各种干扰环境,均可很好地提高系统频谱利用率,在保证一定通信速率的情况下,节省了能量,实现绿色环保通信.     

一种基于QoS的星座通信系统跨层资源分配算法

针对目前星座通信系统星地链路资源分配不灵活、缺乏有效服务质量(QoS)保障机制等问题,提出一种基于QoS的星座通信系统跨层资源分配算法.利用自适应编码调制(ACM)技术,通过定义用户信道质量评估算法、可调公平性调度算法、业务QoS分类调度算法及用户业务分配权重函数,为终端用户指定工作频率、时隙、编码方式、调制方式等物理层工作参数,实现根据业务QoS保障要求灵活分配物理层信道资源,达到提高系统资源利用率与满足业务QoS保障需求的平衡.仿真实例验证该算法可以实现星座通信系统根据业务QoS和用户信道质量对星地链路资源的合理分配和调度.     

基于实时定价机制的综合能源系统多时间尺度优化调度

随着能源互联网快速发展,其物理载体综合能源系统成为未来能源利用的重要方式.针对区域综合能源系统优化调度问题,在实时电价的基础上设定实时天然气价格策略,提出一种基于实时定价机制的优先级调度策略,建立考虑日前运行成本最低和日内弃风弃光成本最小为目标函数的多时间尺度模型,应用含有自调节环节的改进粒子群优化算法对模型进行求解.通过算例验证了模型的有效性,比原有的分时定价策略更能进一步减少运行成本,提高能源利用效率,减少弃风弃光成本.     

宽带无线因特网络中的加权轮循调度算法

无线分组调度是保证无线多媒体业务服务质量的一个重要方面，针对码分多址（CDMA）传输模式，对可变速率实时业务（VBR）的调度策略进行改进，提出了一种基于传输速率的无线调度算法，仿真结果表明，该调度算法在满足各业务服务质量的同时，保证了各服务之间的公平性，并对无线链路差错进行补偿。     

基于链路干扰模型的802.11s信道分配策略

从无线链路干扰的角度为802.11s定义的无线Mesh网络提出一种信道分配策略.首先在现有无线干扰模型和传播模型的基础上,通过仿真研究无线干扰对无线Mesh网络性能的影响;然后根据仿真结论提出无线链路干扰模型,同时利用无线Mesh网络流量呈现树状拓扑汇聚的特点对网络拓扑进行有序分解,从而划分出多跳链路干扰和单跳并行链路干扰;最后提出的802.11s信道分配策略的基本思想是采用循环交叉分配信道的方法尽量减少或消除无线多跳链路干扰.     

半导体制造业生产调度信息系统数据库设计

在半导体制造行业生产调度作业需求基础上,分析了系统的业务流程和数据流程,提出了一种基于仿真方法的生产调度管理系统数据库设计方案,其中包括建立数据库的概念模型和物理模型．方案已成功应用于半导体制造行业的ERP项目,方便调度员对各类设备进行任务分配．     

主动配电网下分布式能源系统双层两阶段调度优化模型

为解决当前能源系统调度优化模型分层调度能力不高的问题,在控制分布式能源系统运行成本的前提下,构建主动配电网下分布式能力系统双层两阶段调度优化模型。优化调度模型分层调度函数,并设定能源系统调度约束条件。使用帝国竞争优化算法对能源系统调度优化模型进行求解,获取最佳调度方案。构建算例分析环节,引入IEEE-33节点配电网测试系统完成分析过程。算例测试结果表明：此模型在日前阶段与日内阶段均可提高能源利用率,确保了能源系统的经济性。可见此模型可有效提高分布式能源的消纳能力,使主动配电网的经济效益最大化。