一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法

在认知Mesh系统进行数据传输的过程中,为了提高数据包投递成功率及网络的吞吐量,减少网络延迟时间,提出一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法(JCWN)。针对信道的干扰问题,建立了认知Mesh系统的干扰无向图,分析节点链路的网络干扰电平。在节点的路由请求阶段通过提出基于信道干扰电平的路由指标函数,并通过权重阈值来为节点链路分配干扰较小的信道。在路由选择上,联合多路由算法计算每条路由路径的信道干扰程度,为了保障节点传输数据的成功率而选择干扰程度更小的路由。实验仿真结果表明,在数据包投递成功率上,该算法相比POC算法以及基于RL的算法提高了20%以上,在提高网络吞吐量,减少延迟时间上也表现出了更好地效果。     

移动自组织认知网络中的路由选择与信道分配方法

针对移动自组织认知网络中路由不稳定的问题,提出了一种路由选择与信道分配方法。首先,设计数据传输花费度量,兼顾路由稳健性和信道干扰;其次,依据认知节点的位置和速度信息计算链路剩余时间,预测路由稳健性;再次,针对不同的信道干扰模式实施信道分配,规避主节点干扰;最后,通过路由发现和路由确认步骤,选择最佳链路。仿真实验表明,与 经典的AODV方法相比,所提方法丢包率低、传输时延小。     

三维水声传感器网络中多径容错路由协议研究

针对三维水声传感器网络中因节点或链路故障导致的路由性能低下问题,提出一种多径容错路由协议。该协议通过为每个节点设计一种称为后备箱的数据结构,并利用节点的路由表和后备箱构造主后备链路和辅后备链路,以便在节点或链路发生故障的情况下修复路由路径,确保数据的正常传输。仿真结果表明,多径容错路由协议可以减小节点或链路故障对数据传输率和网络吞吐量的影响。     

McCTRP:多信道跨层采集树路由协议

无线传感器网络中,单一信道传输模式下数据吞吐率的受限和易受到干扰的缺陷影响了数据传输的可靠性,而多信道传输技术能有效地解决吞吐量受限和单一信道干扰问题。但是,多信道传输的特点使得多数单一信道路由协议在多信道的情况下无法获得满意的性能。本文采取三项措施,设计实现了多信道采集树路由协议:一是采用自适应的信标发送机制,二是采用Extra Expected Number of Transmission(eetx)作链路质量估计,三是通过跨层设计,同步路由层和MAC层邻居表信息的插入与删除等操作。实验室初步实验的结果表明,该协议具有网络的聚敛速度快、拓扑结构稳定等优点,可实现数据的可靠传输。     

空基自组网中基于负载均衡的路由策略

针对空基网中节点负载失衡以及吞吐量低下的问题,提出基于负载均衡的优化路由协议。该协议在获得位置信息的前提下,预测出通信链路的有效时间,在满足数据的时延、带宽以及链路有效性等多约束条件下,以均衡节点负载为优化目标,使得网络节点都能合理承担数据传输任务。仿真结果表明,该路由协议能够保证网络节点合理分担传输任务,充分利用链路资源,从而提高网络的吞吐量。     

矿井无线中继应急通信系统实现方法

分析了矿井无线中继应急通信系统特点:无线发射功率受防爆限制,矿井无线传输衰减大,无线传输距离近;在保证井下工作的各无线通信设备互不干扰,出井后不影响地面无线设备正常工作的前提下,工作频段不受限制;中继链路在巷道中呈链状分布,整体网络呈树状拓扑结构。为解决煤矿事故造成断缆(电缆或光缆)影响矿井应急通信系统的问题,提出了矿井无线中继应急通信系统的实现方法:将数据传输链路与协议控制链路分离,可提高链路控制的灵活性和路由协议信令的传输效率;链路中各基站的收/发频段与子信道频率按照基站的物理排列顺序进行设置,解决了各级中继站收发相互干扰的问题;数据链路中继传输,链路中各个中继站可与前级和后级节点进行连续的数据交换,解决了多级中继带来的带宽损失、中继时延以及系统稳定性问题;区段式空间复用的中继站频分子信道划分方式,解决了频分信道资源受限的问题;基于固定节点的透传式路由策略,简化了逐级路由寻址和路由发现过程,提高了数据转发效率;正常链路的冗余基站下挂式路由策略,避免了主节点和冗余节点混合传输带来的信道干扰问题;冗余基站、移动终端桥接、本地接入协同的链路断点恢复方法,提高了链路的抗故障能力。     

无线Mesh网络中混合信道分配算法研究

根据多射频多信道无线Mesh网络的特点,提出一种基于节点干扰的混合信道分配算法。将节点间的链路分为正向链路和反向链路,通过概率模型分析链路干扰,计算节点间链路的权重,建立带权重的有向网络连接图。根据链路权重为节点固定接口分配信道,减小可切换接口在信道改变过程中引起的网络干扰。扩展的NS2仿真结果表明,该算法能有效降低链路干扰,提高网络吞吐量。     

无线网络负载均衡的干扰感知路由度量

无线信道干扰和负载分布不均匀严重影响无线网络的网络吞吐量、端到端延时等。在已有的路由度量的基础上,充分继承其通过邻居节点负载描述干扰强度的优势,进一步分析节点负载的影响,提出负载均衡的干扰感知路由度量,将干扰邻居节点的数量、负载和距离综合作用结果作为流间干扰强度,使用节点处的平均队列长度捕捉节点负载,并改进期望传输时间消除链路的不对称性,实现负载均衡和干扰感知,避开热点区域。同时将LBIA合并入路由协议。仿真结果表明:该路由度量可以有效地实现网络负载均衡,提升网络整体性能。     

认知无线电网络中的频谱感知安全机会路由协议

针对认知无线电网络中频谱的动态特性及潜在的节点选择性转发问题,提出频谱感知安全机会路由S2OR协议。在频谱感知阶段,通过对主用户活动建模来分析认知节点之间链路的可用概率。在路由选择阶段,采用信任管理方式来考查节点转发行为的可靠性,以便选择可信任的中继节点并保证数据传输的完整性。协议通过获取局部网络状态信息,计算由链路可用概率、链路质量和节点信任度构成的综合型指标——期望吞吐率,允许认知节点在此基础上机会式地选择候选转发节点与数据信道。仿真结果表明,S2OR能够很好地适应频谱动态特性,获取较高的吞吐量,同时减小节点恶意攻击带来的影响。     

数据流干扰感知路由判据的研究

针对数据流内干扰和数据流间干扰对路径性能均存在影响,在无线Mesh网中提出了一种全面考虑数据流干扰的路由判据FIA。该判据以信道为单位,对路径中每一跳的干扰邻链路数据传输量进行捕捉,以度量数据流间干扰。在此基础上,通过取路径中各信道传输时的干扰邻链路数据传输量最大值,考量路径中信道的使用情况,以综合评价数据流内干扰和数据流间干扰。将该评价结果与路径期望传输时间加权求和,实现对传输延时和数据流干扰的均衡考虑。仿真结果表明,FIA在网络吞吐量及丢包率方面的性能均较好。