无线传感器网络基于模糊信息的QoS路由发现方法

有效使用片上受限资源以保持最长的生命周期是无线传感器网络的核心问题.无线传感器网络不断增长的多媒体应用引发人们研究如何满足具体应用的服务质量约束.能量因素与QoS各参数的相互影响构成了一个NP完全问题.本文引入模糊数学理论中的区间数概念抽象现实网络提供的信息,利用排队论方法将多业务多类型QoS多参数的约束和目标简化,从而得到了一种满足多类型业务多参数QoS要求的路由算法.仿真实验结果表明,在满足多类型业务多参数QoS要求的前提下,本文算法能很好支持多种业务的资源需求分配,可达到全网最优能耗均衡,延长网络寿命.     

基于用户体验评价模型的最优路由选择算法

网络视音频业务的兴起使网络运营商和服务提供商更加关注视音频的用户体验（QoE）,而传统的路由算法只能保证所选路径的服务质量（QoS）参数,如延迟、抖动等满足QoS约束的需求,并不能直接反映QoE的信息,从而不能保证所选路径满足QoE需求。基于QoE评价模型,给出以QoE为目标的最优路由选择算法。通过分析QoE表征参数与传统QoS参数的关系,利用QoE表征参数可分解性和QoE表征值非递减性两个性质,给出多项式时间复杂度为O(V log V+E)的QoE_DSP算法。实验和分析表明,该算法能保证所得路径满足QoE需求,同时具有良好的计算扩展性。     

一种覆盖网多QoS约束均衡的路由算法

覆盖网服务质量（QoS）路由是覆盖网研究的关键问题,在多QoS约束均衡和网络资源优化的基础上,提出一种多QoS约束均衡的路由算法。该算法考虑包括节点和链路在内的多种QoS约束因素,使用层次分析、参数归一等方法解决多个QoS参数权值分配问题。同时根据覆盖网络特点采用资源均衡的方法,对链路带宽及节点计算能力2种QoS参数资源进行均衡。利用随机拓扑实验对时间、代价、资源利用率等性能指标进行验证,并与同类算法进行比较,结果表明,该算法所选择的路径在各项QoS指标都满足的情况下,能较好地均衡网络资源。     

一种基于DPSO的无线传感器网络QoS路由算法

针对无线传感器网络中不同业务对服务质量(QoS)的不同需求,提出一种基于离散粒子群优化(DPSO)的无线传感器网络QoS路由(DPSO-QR)算法。算法将路由建立过程抽象为多目标优化过程,以节点间通信的传播损耗、时延、带宽、丢包率为优化目标,利用DPSO算法实现多目标优化,为拥有不同QoS需求的网络业务提供满足其特有需求的优化路由。仿真实验表明:与SAR,EQR算法相比,DPSO-QR算法降低了网络平均端到端时延,减小了丢包率,延长了网络寿命。     

基于多目标规划的QoS路由选择的数学模型及优化算法

QoS路由选择是一个基于多约束条件的优化问题。 QoS路由选择应该满足业务的QoS需求和尽可能充分利用网络资源两方面的要求。该文从这两方面的要求出发，给出了QoS参数和网络资源利用率的数学描述，建立了QoS路由选择的多目标规划模型，根据该模型，给出了算法。并用仿真实验来验证所提出的模型和算法的有效性。     

具有生存性的Overlay网络构建方法

针对现有网络在可靠性和服务质量方面所存在的缺陷,以增强网络生存性为目标,对现有IP网络的生存性机制进行了研究。以路径相异性为基础,提出一种具有生存性的Overlay网络构建方法。构建过程使用重叠惩罚思想为每个源—目的对按照业务的QoS参数计算合适的路径,由这些路径构成节点对之间的Overlay虚拟拓扑。此网络拓扑不仅可以保证故障情况下的合理路径快速倒换,而且可以满足业务的需求。使用路径相似度和路径查询时间两个指标对基于重叠惩罚的路径选择算法进行了评价,仿真结果表明本算法可以按照业务的参数计算出满足业务需求的合理路径,可以顺利地构造出面向业务的具有生存性的Overlay网络。     

基于跨层的中高速传感器网络多元参数调度与资源自适应分配算法

针对中高速传感器网络中不同业务对QoS(quality of scrvice)的不同要求,跨层考虑物理层和数据链路层参数,提出了一种适合混合业务的多元参数调度算法和资源分配算法。该算法根据不同的业务动态调整时延补偿因子和吞吐量补偿因子两个参数,在满足实时业务QoS约束的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模模型,对于实时业务能满足时延较小的要求,对于非实时业务能满足吞吐量较大的要求。仿真结果表明,该调度算法可以灵活地在系统功率效率和用户服务质量满意度之间取得折衷,并保证不同类型业务用户间的公平性。     

一种认知无线Mesh网络中负载均衡的组播路由算法

提出了一种负载均衡的无线链路权值函数及计算算法LBWC,在此基础上,提出了一种满足QoS约束的负载均衡组播路由与频谱分配算法LMRS2A.LMRS2A的目标是:在满足无线组播业务QoS约束的情况下,均衡化网络的负载,最小化传输次数,优化网络资源的使用.LMRS2A算法首先采用LBWC算法计算无线链路的权值,进行负载均衡组播树的构造,然后采用基于无线广播特性的QoS约束频谱分配算法WBA2S对无线链路进行信道分配.仿真结果表明LMRS2A能达到预定目标,不仅避免了拥塞节点的产生,而且需要较少的传输次数.     

基于遗传算法求解Ad Hoc网络路由问题

目前某些AdHoc网络中的QoS路由算法难以满足军事系统中一些特定业务对于多个目标的同时要求。针对该问题,提出一种以时延作为约束条件,链路代价作为QoS优化目标的QoS路由选择整数规划模型,并用遗传算法求解该模型。     

中高速传感器网络QoS路由算法

通过对中高速传感器网络的QoS路由算法问题进行建模和分析,提出一种改进的基于蚁群优化算法的QoS路由算法,以满足网络中多种混合服务对QoS质量的不同要求。利用反向抑制机制优先保证高优先级别服务的QoS要求。仿真结果表明,该路由协议可以满足中高速传感器网络对不同业务的QoS需求。     

Service level agreements (SLAs) parameter negotiation between heterogeneous 4G wireless network operators

We are currently witnessing a growing interest of network operators to migrate their existing 2G/3G networks to 4G technologies such as long-term evolution (LTE) to enhance the user experience and service opportunities in terms of providing multi-megabit bandwidth, more efficient use of radio networks, latency reduction, and improved mobility. Along with this, there is a strong deployment of packet data networks such as those based on IEEE 802.11 and 802.16 standards. Mobile devices are having increased capabilities to access many of these wireless networks types at the same time. Reinforcing quality of service (QoS) in 4G wireless networks will be a major challenge because of varying bit rates, channel characteristics, bandwidth allocation and global roaming support among heterogeneous wireless networks. As a mobile user moves across access networks, to the issue of mapping resource reservations between different networks to maintain QoS behavior becomes crucial. To support global roaming and interoperability across heterogeneous wireless networks, it is important for wireless network operators to negotiate service level agreement (SLA) contracts relevant to the QoS requirements. Wireless IP traffic modeling (in terms of providing assured QoS) is still immature because the majority of the existing work is merely based on the characterization of wireless IP traffic without investigating the behavior of queueing systems for such traffic. To overcome such limitations, we investigate SLA parameter negotiation among heterogeneous wireless network operators by focusing on traffic engineering and QoS together for 4G wireless networks. We present a novel mechanism that achieves service continuity through SLA parameter negotiation by using a translation matrix, which maps QoS parameters between different access networks. The SLA matrix composition is modeled analytically based on the G/M/1 queueing system. We evaluate the model using two different scheduling schemes and we derive closed form expressions for different QoS parameters for performance metrics such as packet delay and packet loss rate. We also develop a discrete event simulator and conduct a series of simulation experiments in order to understand the QoS behavior of corresponding traffic classes.     

无线网络中实时业务的信道预留

随着无线数据服务的流行和多媒体应用需求的增长,需要无线网络能够为不同种类的业务提供有区别的服务质量(QoS),因此如何在无线网络中提供有区分和有保证的服务质量,成为一个非常重要的问题。论文提出了一种在IEEE802.11无线网络中为实时业务提供服务质量保证的有效方法,即通过修改介质访问控制(MAC)层的分布式协调功能(DCF),为实时数据预留信道。当一个节点竞争到信道后,可以连续向同一个目标节点发送多个实时数据帧,称作传送突发(TB,TransmissionBurst),即在一个TB中第一个数据帧将为实时业务预留信道,直到这个TB结束,这样实时业务将比其他业务占有更多的信道资源。仿真结果表明,该方法能够明显改进实时业务的吞吐率和延迟性能,提高无线网络的信道利用率,而且,对DCF的修改没有增加任何控制开销。     

An integrated traffic model for multimedia wireless networks

Multimedia wireless networks are seen today as one of the key factors for the success of the global communication infrastructure in the near future. Such networks will have to handle a range of heterogeneous traffic classes with different QoS requirements. Their design, planning and control must be supported by suitable traffic models capable of dealing with a new set of constraints where QoS management and mobility play an important role.This paper proposes a traffic model for a cellular multimedia wireless network characterized by the integration of mobility and traffic management aspects. User mobility is modeled through a Markov renewal process, which allows for non-exponential cell residence times and may restrict the user mobility to existent paths in the system. A Markov-modulated fluid process is used to describe the changes in the bandwidth requirements of each mobile over the duration of its calls, including the periods where the mobile is inactive (without call).Based on the proposed model, the number of mobiles per class of traffic in a cell and the handoff processes are characterized. System performance results, such as new and handoff call blocking probabilities, for network planning are derived. Also, the distribution of the required capacity in a short time interval for network control is obtained. Simulations were carried out to validate the analytical results. The comparisons have shown that the integrated model may be regarded as a good basis to build useful teletraffic engineering tools for multimedia wireless networks.     

异构分层无线网络中基于业务QoS保证的切换策略研究

针对异构分层无线网络提出了一种保证业务QoS的切换策略。该策略在层间呼叫双向溢出基础上,为实时业务切换设置了保护信道,为非实时业务切换设置了缓冲队列。为了进一步降低实时业务切换的掉线率,还使用了信道侵占技术,原理是实时业务切换呼叫可以侵占数据业务正在使用的信道资源。仿真结果表明,提出的切换方法能够显著降低各类切换业务的掉线率,同时整个异构分层系统的信道利用率也略有提高。     

一种针对混合的实时/非实时业务的无线调度算法

提出一种针对混合的实时/非实时业务的无线调度算法TF-RNS。该算法的目标是在实时和非实时用户提供公平服务时间的基础上,提高用户的服务质量。由于实时和非实时用户具有不同的服务质量要求,TF-RNS采用独立、分级的调度结构：在第一级调度过程中,分别使用M-LWDF和PF算法对实时和非实时用户进行独立的调度判决;而在第二级调度过程中,使用SFQ-CS公平调度算法保证调度的公平性,同时兼顾了用户的信道条件。仿真结果表明,与现有的M-LWDF和DS-PF算法相比,TF-RNS算法能够使实时和非实时用户获得公平的服务时间,从而有效地保证了系统中所有用户的服务质量。     

满足QoS约束的自适应Ad Hoc网络路由算法

自组网是由一组带有无线收发装置移动节点组成的一个能够支持多跳的临时性计算机通信网络，其拓扑的动态变化是该类网络的一个重要特征，文章提出了一种满足QoS约束的自适应路由算法，将业务的多个QoS参数进行综合评判，对比各条路径综合路由状态，选择出最适合业务请求的路径。仿真显示该算法在支持QoS的同时，对移动Ad Hoc网络因拓扑动态变化而引起的信息不精确性有很好的适应度。     

异构重叠蜂窝网中基于业务选择的流量均衡

未来多种无线接入网必将融合成一个异构无线系统，研究如何提高整个异构系统的利用率并服务尽可能多的移动用户就有着重要的意义，本文针对异构重叠蜂窝网络提出了一种基于业务选择的流量均衡算法，该算法能够将热点小区的非实时性业务转移到负载较轻的重叠覆盖异构小区，同时还采取了一些措施来改善转移业务的服务质量．仿真结果表明，整个异构蜂窝系统各方面的性能得到了较大改善。     

无线网络包调度算法综述

无线网络介质的广播特性使得相邻用户的业务传输产生竞争,并且网络所支持的支持业务也呈多样发展,而调度规则不仅可以解决竞争问题,还可以保证不同业务的QoS。该文概述了当前提出的用于无线网络的包调度算法,提出了还需解决的问题。     

异构网络中保障业务QoS的TCP协议研究

当TCP协议应用于异构网络时业务的QoS无法得到保障,具体而言,一方面TCP协议与无线网络适配性较差,导致网络丢包率升高、吞吐量下降;另一方面,TCP协议对于业务不区分优先级,不能满足高优先级业务的需求。因此,文章提出了异构网络中基于捕食模型的保障业务QoS的TCP协议(QoS - Internet Predator based on Prey Model,Q-IPPM)。Q-IPPM算法不仅会根据异构网络的带宽改进TCP协议的拥塞控制架构,还根据不同业务的负载状况和优先级控制不同业务流量占比。实验结果表明,Q-IPPM算法不仅可以提显著提高异构网络的吞吐量,降低网络丢包率,还能够根据业务优先级和负载状况将带宽“按需分配”给不同业务,从而保障了异构网络中业务的QoS。     

呼叫接纳的QoS算法研究

针对如何在系统资源利用率和用户服务质量(QoS)满意度之间达到一种平衡这一问题,按照码分多址接入(CDMA)系统要求,提出了基于用户中断概率的呼叫接纳控制(CAC)算法.呼叫接纳控制是无线通信网络无线资源管理中一个重要的组成部分,CAC策略依据一定的准则决定呼叫到达请求的允许接入或拒绝接入,其中策略设计的好坏直接影响着网络的性能和资源利用率.将平均中断概率定义为业务的QoS,对用户的呼叫进行接纳控制.实验结果表明,中断概率可以成为呼叫接纳的主导因素.