CRSN中一种基于频谱已知的多信道机会路由协议

为了解决在无线认知传感网络（CRSN）中,因为无线链路的不稳定性所导致的一般路由方式取得的吞吐量非常有限的问题,提出一种基于频谱已知的多信道机会路由协议（SAMOR）.该路由方式一方面可以克服无线链路的不稳定性,另一方面可以提高频谱资源的利用率.在构造节点的传输竞争集时,综合考虑了投递率、能量消耗和时延三者之间的权衡设计了一个竞争集优化算法.在数据的传输过程中,中继节点和数据信道的选择是在一种基于控制信道的跨层协商机制（MC-OMAC）中完成的.仿真结果表明:SAMOR比基于频谱已知的机会路由协议（SAOR）在平均吞吐量、平均丢包率和平均时延上表现得更加优越;链路的平均投递率越小,SAMOR表现出来的优势就越明显.     

无线多跳网络公平性与时延保证链路调度

分析了无线多跳网络中链路调度机制与用户公平性和时延保证特性的关系。为保障多用户业务公平性并减少用户的端到端时延,引入了“链路调度周期”和“链路跳数度”的概念。基于用户调度机会公平性最优化问题模型,通过寻求次优解的方案提出一种用户公平性与时延保证链路调度算法。算法充分考虑了无线多跳网络的空间复用和链路物理特性,保证了系统吞吐量性能。理论分析与仿真结果表明,该算法在保证一定系统吞吐量的前提下,可以有效地提高用户公平性和端到端时延性能。     

低占空比无线传感网络能量高效的路由协议

低占空比无线传感网络中链路质量的不可靠性使数据在同一链路上需要多次传输才能成功,从而大大增加了能量消耗和等待时延。为了提高低占空比无线传感网络的生存周期,提出一种能量高效的路由协议。对链路质量和传输时延设定阈值,从邻居节点中筛选出链路质量可靠且满足时延约束的候选节点集合,在候选节点集合中选择能耗最低的邻居节点作为路由的下一跳节点。由于数据是沿着节点跳数减小的方向传输,从而使到达汇聚节点的路由在满足时延约束条件下取得最小的能量消耗。仿真实验结果表明,所提出的路由协议能够提高数据包的到达率,并有效降低网络的能耗。     

工业无线网络链路选择与时隙分配的同步优化

以工业无线网络为研究对象,通过结合多链路路由算法和时隙调度算法静态优化无线网络的传输性能.链路选择用于优化网络的空间资源,时隙分配用于优化网络的时间资源,两者相互作用影响无线网络的传输性能.根据无线网络的传输特性给出多跳分级的无线网络模型,将分布式的工业无线网络系统层次化,减小无线网络节点之间联通的复杂性,并给出基于该模型的无线网路链路选择和时隙分配同步优化架构.针对这2个分属于空间和时间上的不同问题,采用链路染色方法进行标记,避免网路传输链路冲突问题;采用遗传算法隐并行性和组合优化解决链路选择和时隙分配的相互干扰;提出层次化的编码方案,并给出基于遗传算法双层编码方案使2类问题得以结合;给出基于遗传算法的同步优化策略并加以验证.实验结果表明:优化后的算法使得无线无线网络的采样率、数据平均延迟和节点负载性都得到进一步的提升.     

无线Mesh网络干扰与区域负载感知路由度量

针对干扰邻居数(INX)路由度量不能正确反映网络负载分布信息这一关键问题,在INX的基础上提出无线Mesh网络干扰与区域负载感知(IRLA)路由度量. IRLA通过平均竞争度描述干扰链路对同一信道的竞争程度和干扰链路负载的离散程度来衡量网络负载分布状况,使网络在路径选择时避开重负载区域,有效地实现了网络负载均衡. 理论分析和NS-2仿真结果表明,所提路由度量能显著提高网络吞吐量,降低网络端到端时延和丢包率,在高负载网络环境下,仍具有提升网络性能的优势.     

用于多信道路由的完全编码意识的判据

为了解决多信道路由同频信道分集难题,从而有效的提高系统频谱利用率,提出一种新的具有网络编码意识的多信道路由判据WCECTT (Weighted Cumulative Coding-aware ETT),在选路阶段量化网络编码后传输的性能优势,并综合考虑无线信道传输信道差错及干扰的影响,真正实现了具有完全编码意识的多信道路由。使用C++实现配置了WCECTT的无线多跳系统并进行性能仿真,结果表明该机制在无线多跳网络中,能够有效地增强节点对数据的处理能力,相比于不使用网络编码的系统,具有10%-20%的系统吞吐量增益。     

一种最大吞吐量的深空通信网络路由算法

针对深空通信网络中链路的高时延和间断连通性特征,提出了一种以路径吞吐量最大为准则的路由算法．该算法利用存储转发机制,构建端到端的多条路径; 以最大化利用链路的连通时段为目标,依据路径中各链路的连通时序图及链路连通时段的吞吐量,确定链路的最大有效传输时间段,构建端到端多跳最大吞吐量路径．理论分析与仿真结果表明,与传统的路由算法相比,该算法支持非实时连通链路的端到端通信,并得到最大吞吐量的端到端路由．     

网络中心战中IP QoS的需求分析及应用研究

为提高军用网络的服务质量,满足军用数据传输的要求,对网络中心战的体系架构进行了分析,得出作战链路最重要的QoS指标是端到端时延,仿真研究了应用IPQoS技术对时延的改进效果.结果表明:通过优先调度以保证足够的服务带宽,可尽量优化重要数据流的端到端时延;在排队不可避免时,减少缓冲区队列长度可直接优化时延,但应考虑应用RED等机制寻求时延和吞吐量的平衡.对多跳作战链路中的QoS应用进行了讨论,仿真表明多跳链路上应用QoS的关键是在瓶颈带宽处的QoS应用.     

多速率感知的无线多跳网络信道分配

为了减轻多速率共享问题对无线多跳网络造成的影响,结合路由选路过程中的报文广播,提出基于速率和网络流量进行信道分配的跨层设计方法.该方法提出容量代价函数,设计了信道分配优化模型,在保证新业务带宽需求的同时,降低新业务接入对原有业务的影响,在路由选路过程中实现速率和信道的同时优化.仿真结果表明,该方法使网络吞吐量获得很大提升,同时节省了大量协议开销.     

多天线协作传输系统的容量分析与功率分配

针对非再生及再生2种中继方式,分析了基于多天线技术的2跳协作传输系统的信道容量,并以最大化端到端的信息速率为优化准则,提出了将系统功率根据信道条件分配至各跳链路的方案. 仿真结果不但证明了协作传输的优越性,而且与平均功率分配相比,自适应功率分配能随信道变化协调各跳发射功率,合理选择中继传输,明显提高系统容量.     

多速率无线Mesh网络中节点吞吐量分析模型

提出了多速率无线Mesh网络中节点吞吐量分析模型,在公平性保证条件下用以分析基于IEEE 802.11协议构建的无线Mesh网络节点吞吐量．该模型计算出不同速率无线链路发送数据包的时间,寻找网络中单位时间内完成数据包发送时间最大的瓶颈冲突域,根据瓶颈冲突域内负载流量速率得到节点吞吐量最大值．仿真结果表明,该方法计算出的节点最大吞吐量与网络仿真结果一致,可以准确分析多速率无线Mesh网络节点吞吐量．     

基于Ornstein-Uhlenbeck模型的WSN链路质量估计

无线传感器网络节点一般具有低成本、低功耗、低速率、能量有限等特点。使用廉价的低功率射频模块进行传感器之间通信,对无线信道的变化非常敏感。为了避免低信号质量数据链路上可能的重传导致的资源浪费,通常路由协议以及冗余编码机制等方法均需要不断地评估网络的链路质量。对于无线传感器网络来说,无论是自适应冗余编码还是路由协议均需要对包成功接收率（PSR）进行定量且准确地评估。针对这一问题,提出一种基于物理参数接收信号强度指示（RSSI）的方法来估计分组成功率。该方法首先根据大量实际测试,得到RSSI与PSR之间的关系,再根据实时接收到的RSSI值,利用Ornstein-Uhlenbeck（OU）模型以及Logistic曲线模型对下一时刻的PSR进行估计。仿真与实验表明,该方法相对于现有的方法具有更高的准确性与快速性。     

无线Mesh网络链路认知OLSR路由协议

针对无线Mesh网络性能需求,及其路由所面临的挑战,以OLSR路由协议为基础,提出一种链路认知的路由协议LC-OLSR.协议对节点负载、链路投递率和链路可用性等环境进行感知和推理,获得网络中节点之间的路径链路质量评价,评价结果用于路由的优化,达到提高网络吞吐率和负载均衡的目的.仿真表明,LC-OLSR能够提高无线Mes...     

Ad Hoc网络中采用功率调整的单向链路通告策略

针对普遍存在于Ad hoc网络的单向链路问题,提出了基于功率调整的单向链路通告策略. 该策略可将单向链路状态信息通告到链路上游节点,以提高网络的连通能力,提升路由建立成功率. 在采用该策略的基础上,给出了利用单向链路建立路由的方法. 仿真结果表明,该链路状态通告策略和路由建立机制在端到端延迟、路由路径长度等方面达到了研究目的.     

一种优化基站服务状态的C-RAN联合波束设计

为实现云无线接入网络（C-RAN）系统低时延数据传输,提出了一种基站缓存和前向链路组播传输模式,通过联合优化前向链路波束和接入链路波束,使系统传输时延最小.采用L0范数逼近、连续凸逼近和半正定松弛技术,将非凸的时延最小化问题转化为凸问题,并提出了一种有效的迭代算法以获得问题的解.不同于传统基于缓存的C-RAN组播传输方案,所提方案可根据基站缓存内容和前向链路信道质量,决定基站的服务状态,即暂停服务和继续服务.仿真结果表明,相比于传统方案,所提方案可有效地降低系统的传输时延.     

变电站4G传输安全电磁干扰研究

针对变电站无线4G通讯链路易受强电磁脉冲干扰问题,分析了两种常用的变电站通信常用的传播模型,研究了无线传输的调制解调技术,建立了几种典型强电磁脉冲如高压正弦电磁脉冲、EFT电磁脉冲群、浪涌脉冲的解析函数模型. 搭建了无线通讯链路仿真平台,以BPSK调制解调方式为例,分析了各典型强电磁脉冲在5%误码率情况下对通讯链路的影响,仿真结果表明,浪涌脉冲对无线传输的影响程度最大,从而为强电磁脉冲抑制方法设计提供了理论依据.     

大坝廊道无线传感器网络节点铺设方法

为了满足灌浆工程中智能化监控的要求,了解无线传感器网络在复杂环境下灌浆数据传输的质量情况,对2.4 GHz无线信号在大坝灌浆廊道中的传播特性进行了研究.利用现场实验测试网络性能,指出廊道环境、数据传输时延、多跳跳数及采样率对节点能耗和无线传感器网络链路质量的影响,并提出基于信号强度的、动态n值的线性节点铺设方法.该方法在链路质量降低情况下可通过铺设冗余节点和测试丢包率等方法调整节点位置,使链路快速得到恢复.通过能耗分析、丢包率测试、定位误差测量等实验对动态n值相对于固定n值在数据传输网络中的性能进行了分析.实验证明:在恶劣施工条件下,基于信号强度、动态n值的线性节点铺设方法适用于灌浆廊道通信.     

无线传感器网络快速数据收集的聚集调度方法

为了快速收集传感器节点数据,研究了最短时间聚集汇播的传输调度问题. 针对聚集调度中的传输链路选择问题,提出了对数聚集树构造方法,仿照理想情况下的最优聚集树结构对传输链路进行了优化选择;针对聚集调度中的时间片分配问题,提出了基于链路效用的时间片分配方法,以发送节点对其竞争节点的影响作为链路效用,优先为效用值较大的链路分配时间片,增加并行传输. 对比实验结果显示,该算法得到的数据收集时延在多数网络部署场景下比现有算法降低10%以上,且在网络密度较大、半径较小的场景中具有更好的相对性能. 实验结果表明,新提出的算法是一种有效的快速聚集汇播调度算法.