基于稀疏Ad hoc网络环境的链路预补偿算法研究*

着重研究在通信链路易中断的稀疏Ad hoc网络环境中的数据传输问题。提出了链路预补偿算法,首先给出了关键节点的定义与探测算法,然后给出了功率补偿算法,通过增大补偿节点的功率,增强关键节点周围的连接度,进而提高数据的接收率和吞吐量;并且在NS2模拟器中,对该算法搭建仿真平台进行了性能评估。仿真结果表明,链路预补偿算法能够提高网络的吞吐量和数据接收率。     

Dual-Radio传感器网络链路调度算法的研究

针对传感器网络中正交信道较少和传感器节点不易配备过多Radio的特点,提出一种Multi-Sink Dual-Radio传感器网络中分布式信道分配算法（Channel Allocation,CA）,并在此基础上提出一种半分布式链路调度算法（Link Scheduling,LS）。根据节点距离Sink节点的最少跳数,将网络划分为不同的层次,形成层次结构网络。CA能消除不同层次节点间的通信冲突,而LS能消除同层次节点间的通信冲突。从而CA和LS高效率地实现数据无冲突并行传输,可较好地解决传感器网络中的数据收集问题。实验结果表明,提出的算法可显著减少数据收集时间,提高网络吞吐量。     

一种适用于无线传感器网络的功率控制MAC协议

功率控制技术通过减少节点的发射功率来降低能耗,但节点间不对称的发射功率会增加网络的冲突概率并降低吞吐量.根据实际环境中的节点部署情况,引入了基于Pareto分布的系统模型.研究了传感器网络中功率控制技术在节省能量方面的性能,提出了一种基于SMAC(sensor-MAC)可适用于无线传感器网络的功率控制MAC(media access control)协议.此协议使用功率控制调度算法选择最优相邻节点,使网络中节点的拓扑连接得到优化,在保证网络连通性的同时,降低通信的冲突率,扩大网络的吞吐量.信息的传递以最优功率发射,并使通信节点具有反作用冲突节点的能力,从而在降低网络能耗的同时保证了节点间通信的公平性.实验仿真结果显示,与现有的几种重要方案相比,新的功率控制MAC协议使网络具有了更大的有效吞吐量及更长的生存时间.     

一种基于链路级功率控制的分簇路由算法

针对非均匀网络环境下链路层的能耗控制问题,提出了一种基于链路级功率控制的分簇路由算法(CLPC算法)。CLPC算法基于最优连通功率成簇,并利用双信道机制和干扰反制策略在网络层解决链路层的冲突重传及信道访问公平性等问题,以期达到提高网络整体性能的目的。最优连通功率机制可以减少网络中节点间的冲突域,降低节点间的竞争强度;双信道机制则通过控制信道和数据信道分别对数据分组和控制分组进行收发,来降低数据传输的冲突概率,提高信道的空间复用率;干扰反制策略通过对具有高发射功率的干扰节点进行反制,来保障低发射功率的节点在共享信道上的公平性。实验仿真结果表明,CLPC算法进一步提高了网络的能量有效性和网络有效吞吐量。     

交通网络控制防冲突算法研究与仿真

研究非均匀无线交通网络控制中的防冲突问题,降低链路冲突率.由于非均匀无线交通控制网络传感器分布的不均匀特性使得传感器节点在事件易发区域部署较密集,当事件发生同时触发多个节点时,存在网络的节点链路占有率较低,传统的防冲突算法仅通过路由算法避免单一冲突的发生,不能有效解决多触发存在的节点链路占有率低的问题,造成链路冲突率较高.为解决上述问题,提出了节点分簇的非均匀无线交通控制网络链路防冲突算法.通过能量评估模型将易同时触发的节点分为一簇,据能量最大原则选取一个簇中心节点,事件发生触发多个节点时,数据不是随机传输而是汇集到簇中心节点中完成最终的传输.仿真结果表明,改进方法能够避免单一路由算法不能提高节点链路占有率的问题,有效降低链路冲突率.     

分布式WLAN全双工链路加权调度算法

针对分布式无线局域网络带内全双工接入过程的链路调度公平性问题,提出一种基于节点调度权重的全双工链路调度算法(W-FD).通过节点调度权重实现链路负载均衡,从而提升全双工链路的吞吐量,减小节点接入时延.算法基于分布式网络结构,节点按自组织方式获取网络拓扑及邻居节点状态信息,依据节点间数据量、互扰关系和链路调度间隔等参数计...     

蓝牙自组个人网监听模式下分散网调度算法

蓝牙自组个人区域网络是由具有蓝牙功能的设备组成一个不需额外网络设备,在某个区域内一起自主协调工作,相互间自由通信的独立无线移动网络.网络中的某些节点采用时分复用方式参与多个微微网中并转发网络数据.由于节点在某时刻只能加入其中一个微微网中,这就需要微微网间或者分散网调度算法.监听模式为分散网调度算法提供了一个比较灵活的方式并且无须更改协议.提出了一种基于监听模式的自适应分散网调度算法,有效解决了这个具有挑战性的课题.算法监控各个链路上的流量,并获得流量变化数据,根据这些数据实时改变节点在各个链路上的监听时隙分配比例.通过对算法仿真结果的对比和分析,证明算法能够提高吞吐量,减少传输延迟,改善网络性能.     

高速网络多模式相似数据串隔离式传输仿真

针对传统数据串隔离式传输方法模式单一,数据串相似度不高的问题,为有效提升数据传输成功率以及网络吞吐量,提出了高速网络多模式相似数据串隔离式传输方法.评估不同链路信道上相似节点的可用性,判断链路相互干扰情况,利用信道干扰电平的路由指标函数,计算相似节点链路的网络干扰电平,组建高速网络多模式干扰无向图.在多模式干扰无向图中,结合路由协议计算随机选取两个相似节点的路由平均抗干扰程度,选取干扰程度相对较小的路径,实现高速网络多模式相似数据串隔离式传输.仿真结果表明,相比其它方法,所提方法能够有效降低数据传输延迟,提升网络吞吐量以及数据传输成功率,获取较为理想的数据传输效果.     

一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议

分析了水下无线传感器网络（WSNs）中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP（access point）在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲突;节点在物理层通过自适应地改变节点发射功率和发射频率,减少能耗.仿真结果表明：所提方案在节省系统能量消耗的同时,能够减少碰撞,提高系统吞吐量.     

认知无线Mesh网络中联合功率控制与信道分配的拥塞避免

受制于频谱资源有限性及链路负载差异性,网络拥塞成为认知无线Mesh网络研究中亟待解决的关键性问题.针对该问题,通过量化节点通信功率等级,并综合考虑网络干扰、链路有效容量及流量守恒等因素,建模了联合功率控制与信道分配的拥塞避免模型.进一步,提出了基于嵌套优化的拥塞避免机制,包括基于遗传算法的功率控制与信道分配、基于遗传算法的路由调度以及基于链路需求的最优路由算法.分别设计了组合编码和序列编码规则及流量守恒的约束控制机制,以保证个体进化的有效性及算法的快速收敛.一系列仿真实验表明该算法能够有效提高网络吞吐量,满足数据传输的实时性需求.