基于转发倾向度的固定路径摆渡路由算法

为了降低容迟网络（DTN）中摆渡路由算法对摆渡路径的依赖,提出了一种基于转发倾向度的固定路径摆渡路由算法（FTFPF）.区别于当前算法主要关注如何为摆渡节点设计合理的摆渡路径,该算法使得摆渡节点可在较为随意的摆渡路径上运动,而DTN依然可取得很好的性能.根据DTN上层应用的不同需求（时延敏感或报文丢失敏感）,FTFPF算法可通过调节算法参数来满足不同的应用需求.仿真结果表明,FTFPF算法在报文递交率、平均时延和报文在缓存逗留时间等方面性能均优于基于最优摆渡路径路由算法（OPWP）.     

基于最小生成树的动态多播路由算法

提出了基于最小生成树的动态多播路由算法，称之为DPG（dynamic prim-based greedy multicast algorithm)算法，该算法属于不重组的动态多播路由算法。由于在所有节点都是多播节点时，最小生成树是最佳的，因此期望通过该算法产生的多播树的性能在合理的范围之内。结果表明DPG算法是一种平均无效率和最大无效度都在可接受的范围内的一种动态路由算法，尤其在多播节点密度较高时，它的平均无效率和最大无效度都较低。同时DPG算法的平均无效度对网络大小和网络平均节点度数不敏感，DPG算法的另一优点是时间复杂度低，它比贪婪算法和加权贪婪算法都快速。     

移动Ad Hoc网络中的分布式协作路由算法

为了提高移动Ad Hoc网络的吞吐量,提出了一种分布式、面向吞吐量优化的协作路由(TOCR)算法.首先分析了协作链路的吞吐量性能,理论分析表明,协作节点可以提高接收信噪比(SNR),从而提高分组的成功接收概率和链路吞吐量;然后在自适应转发分群路由(AFCR)算法的基础上,逐跳选择使得链路吞吐量最大的协作节点来建立协作链路;最终建立从源节点到目的节点具有最大网络吞吐量的协作路由.仿真结果表明,与无协作的路由算法相比,该算法明显改善了网络的吞吐量,尤其是在较低发送功率和大量节点的情况下.     

基于最小跳数的无线传感器网络跨层设计

传统的严格分层参考模型无法实现对无线传感器网络资源的有效管理和运用,跨层设计是提高网络整体性能的一种有效方法。针对无线传感器网络能量、计算资源、存储资源和带宽资源有限的特点,提出一种基于最小跳数的路由层和MAC层的跨层协议设计方案。MAC层和路由层通过共享sensor节点到sink节点的最小跳数信息,在MAC层建立时间梯度,解决多个节点共享无线信道的问题;并在路由层建立路由表,解决路由选择问题。仿真结果表明,该方案在降低网络能耗的同时,在降低传输延迟,提高数据投递率方面也取得了良好的性能。     

一种高性能数据融合算法在无线传感器网络中的应用

无线传感器网络对信息的安全性和可靠性比较敏感,在数据融合过程中易受到节点生存期短和数据被伪造或篡改等方面的威胁,为了提高融合结果的真实性与可靠性,本文提出一种针对网络路由和节点的优化改进策略,路由方面应用流量分布加权算法最大化网络的生命周期;节点方面,应用BP神经网络算法融合簇头节点和基站的数据,最后采用信誉度评价机制对网络的整体性能进行分析。实验表明,改进后的融合方法可靠性提高,较大程度减少了数据的冗余度、降低了能量的消耗,提高了整个网络的性能。     

认知反向散射网络通信容量公平的资源优化

为保证认知反向散射通信网络中物联网节点通信容量的公平性,提出一种基于最大最小准则的资源分配方案. 在考虑物联网节点动态电路能耗模型与非线性能量收集模型的基础上,通过联合优化发射功率、反射及时间分配系数构建一个最大最小物联网节点通信容量的非凸多维资源分配问题. 首先,采用反证法、连续凸近似及辅助变量等方法将原问题转换为凸优化问题;然后提出一种迭代算法来求解转换问题. 仿真结果表明,所提的资源分配方案在提升物联网节点通信容量的同时保障了节点通信的公平性.     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

基于遗传策略的实时多点传送路由算法

在多媒体通信网络中,实时多点传送路由算法显得日益重要,其目的要让网络通信的费用达到最小,并且保证源节点到各目的节点的延时不超过延时约束,给出了一种基于遗传策略的实时多点传送路由处蒙混过关工假设源节点存储有整个网络拓扑构的信息,试验结果表明该算法有较好的性能。     

基于加权优化树的WSN分簇路由算法

无线传感器网络(WSN)是由大量具有感知和传输数据能力的传感器节点组成的自组织网络,被用来部署监测物理环境.针对无线传感器节点存储空间小、能量有限、路由不稳定、能耗不均衡等问题,提出一种改进的基于加权优化树的路由算法,将树型结构应用于分簇路由算法中.根据节点的剩余能量、可用内存、相邻节点的距离、信道质量设定数据传输代价,并以此为基础对树型拓扑结构进行加权优化,分布式地在簇内创建树型网络拓扑结构.改进的算法降低了网络中数据传输的总代价.仿真实验结果表明:与传统的树结构和分簇路由算法相比较,结合了树型拓扑结构的分簇路由算法,在延长网络生存时间和平衡网络能耗方面更具有优势.     

基于时延和能耗的Ad hoc网络路由选择算法

为了减少网络能量消耗,优化网络性能,在网络节点MAC层发射功率可控条件下,提出了一种基于平均分组时延与分组能量消耗乘积最小的路由路径选择算法.该算法根据链路平均分组时延和分组能量消耗情况来进行路由路径选择.仿真表明,该算法可以动态调整网络路由路径,使所选路径的平均分组时延与分组能量消耗乘积达到最小,从而达到减少网络能量消耗及降低网络分组时延目的.     

认知无线电网络中的合作频谱分配算法（增刊修改稿）

研究认知无线电网络中的动态合作频谱优化分配，给出了基于图着色理论的频谱分配模型，针对固定拓扑提出了加权分布式贪婪算法WDGA、基于公平性的分布式贪婪算法BFDGA及改进的随机分布式算法IRDA，分别实现了基于吞吐量、公平性及合作开销的频谱优化分配；针对可变拓扑提出了一种快速信道调整算法FCAA，在保证吞吐量和公平性性能的前提下可以明显减小开销。     

潮间带无线传感器网络路由算法

以潮间带无线传感器网络（IT-WSN）为例进行深入研究,提出期望剩余传输次数（PRTX）算法.PRTX算法充分考虑网络端到端延迟时间、节点剩余能量、邻居节点之间的距离,以及链路质量,形成一个综合性的路由判据,并利用指数加权平均算法加强路由选择的稳定性.仿真实验结果表明,PRTX路由算法在网络生命周期上比经典算法期望传输次数（ETX）提升了约19%,保障了较高的收包率,并且在节点通信距离变化时具有较好的性能稳定性.同时仿真实验与实际实验都表明,PRTX算法在网络端到端延迟时间上比经典的ETX算法降低了约10%,并提升了网络能量消耗的均衡性.     

异构网络中支持终端直通的联合模式资源复用算法

针对异构蜂窝网络中终端直通(D2D)通信复用频谱资源导致同频干扰,并影响系统通信性能的问题,提出了一种基于联合模式的支持终端直通的资源复用算法.为了综合考虑异构网络中蜂窝用户和D2D用户需要并平衡两类不同用户的资源分配,该算法在确定D2D通信限制距离的基础上,联合蜂窝与D2D两种模式构建CU-D2D组合集,以其加权吞吐量增益为用户优先级,并据此进行无线资源分配,从而实现了异构蜂窝网络环境下频谱资源的优化分配.结果表明,该算法在保证蜂窝用户传输速率的同时,有效地改善了D2D用户的通信速率,从而整体性地提升了异构蜂窝网络的系统通信性能.     

Exploiting Spectral-Energy Efficiency Tradeoff with Fairness in Non-Orthogonal Multiple Access Systems

The spectral efficiency (SE) and energy efficiency (EE) tradeoff while ensuring rate fairness among users in non-orthogonal multiple access (NOMA) systems is investigated. In order to characterize the SE-EE tradeoff with rate fairness, a multi-objective optimization (MOO) problem is first formulated, where the rate fairness is represented with the α-fair utility function. Then, the MOO problem is converted into a single-objective optimization (SOO) problem by the weighted sum method. To solve the converted non-convex SOO problem, we apply sequential convex programming, which helps to propose a general power allocation algorithm to realize the SE-EE tradeoff with rate fairness. We prove the convergence of the proposed algorithm and the convergent solution satisfies the KKT conditions. Simulation results demonstrate the proposed power allocation algorithm can achieve various levels of rate fairness, and higher fairness results in degraded performance of SE-EE tradeoff. A pivotal conclusion is reached that NOMA systems significantly outperform orthogonal multiple access systems in terms of SE-EE tradeoff with the same level of rate fairness.     

λ网络中一种分布式速率分配算法

针对λ网络中的高性能传输问题,提出了一种分布式速率分配算法.该算法基于离散时间系统模型对λ网络进行建模,得到其速率分配问题的数学依赖关系,根据最大-最小公平准则,利用本地信息来分配每个源端和目的端之间的容量,以确保较低期望速率会话的速率最大化,并把剩余容量均匀地分配给全部会话,直至网络被充分利用.结果表明,所提出的分布式速率分配算法能快速收敛到一个最大-最小公平速率分配方式,而且还能实现自适应期望速率的快速变化.     

加权比例公平自适应粒子群跨层资源分配算法

针对多用户正交频分复用系统,提出一种新的适合于混合业务的加权比例公平自适应粒子群跨层资源分配算法(WAPCRA).该算法在媒体接入控制层进行加权比例公平调度;在物理层将自适应粒子群算法引入其资源分配,并推导出一种新的功率分配方式.仿真结果表明,WAPCRA能在低复杂度、保证用户公平性和满足用户业务流时延需求的基础上,有效提高系统总速率.     

一种运行轨迹驱动的移动自组织网络路由算法

在移动自组织网络(MANETs)中常见路由算法的基础上,如单副本路由和泛洪路由,提出了一种基于轨迹相似度的单副本路由算法.针对单副本路由和泛洪路由中存在的问题,如单副本路由中的大传输延迟、泛洪路由中的过量网络资源消耗及由此导致的数据丢失,提出了基于历史轨迹记录相似度的多副本路由算法.通过仿真实验,对所提算法在转发成功率、转发延时及转发次数等性能参数方面进行了评估.实验结果表明,与现有的路由算法相比,所提出的算法具有更好的性能表现,达到了预期的设计目标.     

一种多播OFDM系统中比例公平资源分配算法

提出了一种多播OFDM系统中的比例公平资源分配算法,该算法包括两个部分：子载波分配算法和功率分配算法。前者通过修正已有的单播子载波分配算法而得到,后者采用双重二分法迭代分配功率,属于子载波分配给定条件下的最优多播功率分配。仿真结果表明：提出的资源分配算法在保证容量性能的同时能够获得完美的公平性;即使在比例公平的约束下多播仍然比单播获得明显的容量增加,但容量增益的多少与速率比例以及多播组数目直接相关。     

一种编码感知路由低时延数据传输算法

当前的编码感知路由算法在数据包编码时采用基于机会的网络编码策略,不会推迟数据包的转发来等待未来的编码机会,这样会降低网络编码对时延的贡献.为克服以上问题,提出了一种基于缓存管理的编码感知路由低时延数据传输算法.在编码节点,该算法采用基于队列长度的数据包决策策略来替代现有编码感知路由算法中的基于机会的网络编码策略.该算法在数据传输阶段之前引入了网络时延训练阶段,使编码节点获得了基于队列长度策略的最优阈值.仿真结果表明,在网络拥塞的情况下,此算法比传统的基于机会的网络编码策略具有更低的数据包传递时延和数据包丢失率,并且具有更高的吞吐量.