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.     

铁路无线Mesh网络多跳传输性能研究与分析

由于铁路无线Mesh网络的无线跳数多,承担的数据回传任务重,必须解决多跳传输难题.本文基于Linux开源代码构建铁路无线Mesh网络实验床,对其多跳传输问题进行了深入的实验研究与分析.研究结果表明,采用多模Mesh节点结构、混合频道复用方案和非对称带宽分配机制的铁路无线Mesh网络不仅有效地改进了多跳传输时带宽急剧下降问题,而且大幅提高了无线骨干回传链路的基准带宽.     

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.     

基于实验方法的多模Mesh网络多跳传输性能影响因素研究

无线Mesh网络的发展必须解决骨干链路多跳传输性能下降的难题。基于Linux开源代码构建多跳无线Mesh网络实验床,分别在嵌入式平台和x86平台下,对多模无线Mesh网络的多跳传输问题进行了系列实验研究,对多跳传输性能的变化趋势进行了深入实验分析,从而找出影响骨干回传链路性能的一些关键因素,并提出相应的解决方案。     

Ahdemo模式在多跳无线mesh网络应用中的初步探讨

基于嵌入式系统和Madwifi开源代码,探讨了Ahdemo模式在多跳无线Mesh网络环境下的传输基准带宽和多跳传输性能。实验结果表明,该模式尚不能达到理想的传输性能,为此提出并验证了一系列改进方法和措施,大幅提升了该模式的传输性能,对进一步研究具有重要的借鉴意义。     

基于实验方法的无线网状网络性能研究

无线网状网络将集中式控制和分布式控制技术有机的结合起来,利用节点间的多跳转发扩展无线覆盖范围,是宽带无线网络接入技术的又一研究热点.通过建立基于linux系统的Mesh实验床,从WDS无线骨干传输链路角度对网络跳数、相邻WDS链路竞争、节点获得带宽的能力以及mesh节点接入用户变化等因素对网络性能的影响进行了深入研究,为无线网状网络的研究设计和工程实施提供一些参考.     

无线Mesh网络节点聚类属性分析

通过分析无线Mesh网络节点空间属性,提出了一种改进的k-medoids网络节点聚类算法.该算法基于聚类思想,将无线Mesh网络中的网关部署问题转化为空间节点数据聚类问题.构建了网络拓扑图的邻接矩阵,并利用邻接矩阵选择具有最多一跳连接节点数的对象作为初始簇中心.然后以网络跳数代替传统聚类算法中的距离参数,将最小化跳数之和作为优化目标,通过迭代方法获得稳定的聚类和分组结果.实验结果表明,离散的网络节点在空间上具有聚类特性,利用该方法可以获得更小的平均跳数和最大跳数,因此可以较好地实现网络节点分组和网关发现.     

综采工作面机电装备无线Mesh通信方法

针对现有通信方式不能很好地适应综采工作面机电设备动态移动的问题,提出了一种基于无线Mesh网络的综采工作面机电装备通信方法。为了提高Mesh网络带宽资源的利用率,提出了基于双天线和干扰感知的动态信道分配方法;设计了高吞吐率路由协议和多径路由控制协议,对无线Mesh网络链路质量进行管理;对影响Mesh网络信号强度的因素进行分析,研究适用于综采工作面的无线网络节点部署方法;对无线Mesh网络在综采工作面的通信效果进行实验,结果显示,无线Mesh网络的信号强度范围为-41~-68 dBm,数据传输速率为大于等于12 Mbps。结果表明,无线Mesh网络能够满足综采工作面机电装备的通信需求,为综采工作面机电装备的通信提供了一种新思路。     

无线Mesh网络饱和状态下数据包传输延迟模型

建立了无线Mesh网络中Mesh路由器节点到网关节点的饱和数据流的包传输延迟模型.将整个无线Mesh网络中的节点按距网关的跳教进行分层归类,建立了IEEE802.11 DCF的饱和状态下多跳网络的退避时间模型.通过分析各层节点的实际包到达率和平均服务时间,建立M/G/1的排队系统模型,从而准确地分析了无线Mesh网络中饱和状态下的数据包传输延迟,同时,利用网络仿真器NS2进行仿真.仿真结果表明,仿真结果与模型分析结果基本吻合.     

基于小波变换和AAR模型的WMN流量预测方法

在WiMAX Mesh网络中,为了实现对带宽的动态分配和有效利用,需要实时对业务流量进行实时准确预测.WiMAx Mesh 网络调度器将根据该预测值进行带宽分配.经分析,现有包括ARMA在内的流量预测方法并不能直接应用于WiMAX Mesh网络流量的预测中.在对WiMAX Mesh网络流量特性的分析基础上,提出了一种基于小波变换和线性自回归模型相结合的WiMAX Mesh网络流量预测方法.该方法首先对流量信号进行降噪,并将该处理结果用于AAR模型预测.利用Auckland大学的流量数据进行仿真,预测精度比自适应ARMA方法提高约2% .方法的预测精度较高,运算量较小,更适合于对WiMAX Mesh网络进行预测.     

An ISS-OFDM based adaptive filtering mechanism for interference suppression in wireless multi-hop communication network

The negative impact on communication performance in wireless multi-hop communication net-work caused by limited bandwidth,high bit eror rate （BER）,fading,noise and interference is alleviated by an adaptive filtering game based on frequency subbands selection and predetemined threshold.Such threshold is being obtained in Gaussian and multipath fading channel according to the frequency-matching principle and BER performance.The dynamic selection of subbands will obtain high use efficiency without the help of frequency hopping,and propound a new thought to improve band limited communication for wireless multi-hop communication network.The effectiveness of the adaptive filtering method has been verified by interleaving spread spectrum orthogonal frequency division multiplexing （ISS-OFDM） in different interference conditions,and the simulating results based on network simulator 2 （NS2） indicate that system BER can be improved greatly.     

IEEE 802.16 Mesh网络中跨层带宽分配算法

IEEE 802.16标准提供了高速率、低成本、扩展性好的接入网技术。为了提高网络吞吐量和降低端到端时延,结合IEEE 802.16 Mesh模式下控制子帧的特点,基于跨层设计思想提出一种动态带宽分配算法。该方法既考虑了节点自身的负荷情况也考虑了链路质量,通过动态调整传输等待时间来缓解网络拥塞,提高资源利用率。仿真结果表明,该方法有效提高了吞吐量、降低了端到端时延。     

基于新型树状结构的无线传感器网络桥梁结构健康监测系统研究

常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥梁结构健康监测系统中,把节点构造成以传感器节点-汇集节点-基站节点的深度为二的树,数据按照业务方向进行传输,可以有效减少资源浪费,提高通信效率.文章对传感器节点在桥梁结构健康监测系统中的定位问题进行了研究并给出了解决方案,提出通过两种休眠调度方法来减少节点及网络的能量消耗;通过对汇集节点的数据聚合模型的研究,给出分布式数据处理能有效减少数据通信量的结论;通过对基站节点的网络协议转换的研究,来实现大规模无线传感器网络的组网与应用.最后对.NET构架和开发语言的特点进行了说明.     

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.     

一种基于蓝牙的Ad hoc实用方案及其实验系统

针对节点数目较少且节点相对移动性较小的应用场景,给出了一种基于蓝牙的Ad hoc实现方案,包含组网路由设计与上层应用框架设计,提出了一种适于在蓝牙L2CAP层实现的分布式路径发现算法,并构建了实验系统对此方案进行了验证与测试,结合实验系统的测试数据,对蓝牙Ad hoc性能进行了详细的理论推导与比较分析,包含建链耗时分析、带宽与平均时延分析,结果表明,该蓝牙Ad hoc方案适于多跳通信,能很好地承载文本传输、语音通信与视频通信等上层业务.     

超宽带技术下混合无线网络容量的理论研究

在混合无线网络中引入超宽带技术,建立了相应的网络模型．数据在网络中采用多跳或基站传输,通过分析得到超宽带技术下多跳传输占用的带宽,采用码分多址的接入方式,以小区为单位分析多跳传输与基站传输各自承载数据的能力,运用以往的研究成果和极限定理推导了超宽带技术下混合无线网络容量上限与下限的数学分析表达式．数值模拟说明在自组织网络中添加基站构造混合无线网络是提高容量的有效手段,将超宽带技术引入混合无线网络可以极大地改善网络容量的性能．     

Joint channel allocation and power control with fairness in multi-hop cognitive radio networks

This paper investigates channel allocation and power control schemes in OFDM-based multi-hop cognitive radio networks.The color-sensitive graph coloring(CSGC) model is viewed as an efficient solution to the spectrum assignment problem.The model is extended to combine with the power control strategy to avoid interference among secondary users and adapt dynamic topology.The optimization problem is formulated encompassing the channel allocation and power control with the interference constrained below a tolerable limit.Meanwhile,the proposed resource allocation scheme takes the fairness of secondary users into account in obtaining the solution of optimization.Numerical results show that the proposed strategy outperforms the existing spectrum assignment algorithms on the performance of both the network throughput and minimum route bandwidth of all routes,as well as the number of connected multi-hop routes which implies the fairness among secondary users.     

一种基于分层的无线传感器网络路由协议

合理使用节点的有限能量是无线传感器网络的关键技术之一,本文在LEACH协议及其一般改进协议基础上,提出了一种新的改进算法。该算法通过等间隔分层和层中分簇方式来平衡节点间的能量消耗,选择簇首时综合考虑了节点的能量及到基站的距离,给出了具体的簇首选举算法,并在簇首的数据发送中引进了单跳和多跳相结合的路由协议。仿真结果表明,新的改进算法相对原有算法有明显改进,极大地延长了网络寿命。