无线Mesh网络中基于最小权有限支配集的网关部署算法研究

无线Mesh网络中网关是网络性能的瓶颈,网关部署至关重要。本文对无线Mesh网络中网关QoS性能进行分析,提出基于最小权有限支配集,以部署费用为贪心策略的贪婪算法(Greedy_LDSC),该算法用贪心法提高了网关的性价比。同时,提出了基于最小权有限支配集改进的贪婪算法(Greedy_LDSI),以降低网关的部署费用。仿真实验表明,从网关性价比方面来看,Greedy_LDSC算法的网关性价比之和比基于最小权有限支配集的网关部署算法(GREEDY_LDS)要高;从网关部署费用方面来看,Greedy_LDSI算法的网关部署费用比GREEDY_LDS算法会低。     

无线Mesh网络中VOIP的QoS性能分析

针对VoIP(Voice over IP)业务在无线Mesh网上进行传输时存在服务质量(QoS)需求难以保证、带宽利用率低的问题,介绍了VoIP的QoS影响因素,分析了端到端时延、时延抖动和丢包率等几个重要参数,并对VoIP在无线Mesh网中的传输性能进行了论述。提出了基于无线Mesh网络的QoS保证机制,可以为端到端的数据传输公平的分配带宽,并能在保证QoS下实现大规模的实时任务的多跳转发。仿真试验表明能有效降低端到端时延,有着更好的QoS性能。     

无线Mesh网络中的多约束QoS路由算法

无线Mesh网络中多媒体数据的实时传输应用日益广泛,这些应用对网络的带宽、时延和抖动有着较高要求,需要无线Mesh网络提供一定的QoS保障机制.QoS路由是实现QoS保障的关键环节.在路由协议AODV的基础上,提出了一种具有多个QoS参数约束的路由算法(MQ-AODV),通过改进路由选择函数及扩展路由维护机制,为多媒体传输应用业务提供QoS保障.在路由发现的过程中,MQ-AODV引入了一个归一化的路由选择函数,简化了多约束路由算法中的NP-complete问题.在路由维护方面,提出了一种路由预先修复机制,在数据流传输过程中保障路径质量.仿真结果表明,MQ-AODV算法比AODV更好地减少了数据流传输的延迟和丢包,有效提高了网络的吞吐量.     

支持QoS的无线Mesh多径路由协议研究

一些多媒体应用要求无线Mesh网络提供带宽、时延等实时性服务.基于多路径在平衡网络负载等方面的优点,相对单一路径可以更好地提供QoS支持,文中对节点不相交路由协议NDMR提出了相应的改进方案,在RREQ分组和RREP分组中添加带宽和时延字段,然后设定一种比值的选择机制,使源节点选择的传输路径能够更好地满足QoS需求.仿真表明,所作的改进有效地降低了数据传输延迟和路由负载,提高了分组投递率.在多径路由的基础上,通过提供QoS约束机制,可以有效满足所需的网络性能.     

一种无线Mesh网络的多径QoS路由协议

为满足无线Mesh网络用户对服务质量（QoS）的应用需求,在AODVM（无线自组网按需平面距离矢量多径路由）协议的基础上提出一种有QoS保障的基于稳定性优先级的多路按需路由协议SPODV。该协议综合考虑Mesh节点间的稳定性及带宽约束,改进路由选择策略以满足用户的QOS要求。     

干扰约束和负载均衡的无线Mesh网络网关部署策略

网关部署是无线Mesh网络规划面临的重要挑战之一.在Mesh路由器(MR)已完成部署的前提下,如何计算同时满足网络性能要求和用户流量需求的最小网关(GW)集合,已经被证明是一个NP-hard问题.文中提出了一种满足干扰约束和支持负载均衡的网关部署策略ICLB-GPS,在部署网关时消减链路干扰并实现网关负载均衡.ICLB-GPS策略综合网关选择、转发树构建和转发树间的节点迁移来完成负载均衡的网关部署,主要包含覆盖重叠和干扰消减的网关选择、基于树间节点迁移的网关负载均衡两个算法.仿真实验将ICLB-GPS算法与其它算法在网关数量、MR-GW路径长度、链路干扰程度及负载均衡指数方面进行比较,其结果表明该算法在不增加部署成本,不提高MR-GW路径长度的情况下,消减了链路干扰,实现了网关负载均衡.     

无线Mesh网络中满足带宽需求的路由器部署方法

无线Mesh网络是移动互联网的一种重要接入方式,如何合理、高效地部署Mesh路由器(Mesh Router,MR),从而以较低的部署成本获得较好的网络性能,是当前的研究热点.文中首先给出一种分层的部署场景模型及相关假设,并在此基础上利用混合整数线性规划方法对MR部署问题进行形式化描述;然后提出一种基于网络流的MR部署贪心算法NF Greedy,该算法以迭代的方式从MR候选位置集中选择权重最大的节点进行相应的节点部署,其中节点权重定义为当前网络可满足的最大用户带宽需求的平均增量,可利用网络流方法进行求解;最后通过一系列仿真实验将NF Greedy算法与现有算法进行对比,实验结果表明该算法与基于MILP的算法相比,虽然所部署的MR数量略多,但是能适用于较大规模的WMN;而与启发式的ILSearch算法相比,则大大减少了所部署MR的数量.     

无线Mesh网络部署几何连通覆盖问题求解方法

用户覆盖和网络连通是无线Mesh网络规划面临的重要挑战,传统上是对它们独立进行分析。为了有效结合二者进行网络部署,将网络的分层特性、用户需求、网络连通、部署开销等因素考虑在内,提出了面向无线Mesh网的几何连通圆盘覆盖问题。利用备选点集选择算法来将连续空间选址问题转变为离散空间选址问题,并采用改进的多目标遗传算法对优化问题进行求解,从而获得Pareto解集。实验结果证明,提出的方案可以有效解决网络部署的优化问题。     

一种无线Mesh网络几何K中心网关部署求解方法

目前无线Mesh网络中几何K中心网关部署问题没有得到很好地解决,该问题可以归结为在给定的几何平面上部署合适的网关节点,以满足覆盖条件的同时提高网络服务质量.为解决该问题,文中首次提出了极大备选区域的思想和生成算法.根据网络拓扑和单位覆盖圆的性质,将节点的平面区域按照连接性能的差异划分为不同的备选区域,并筛选出功能最完备的极大备选区域作为虚拟节点,插入到原始的Mesh网络图中,生成一个新的网络拓扑图,从而将几何K中心问题转化为传统的节点K中心问题.然后以最小最大跳数为优化目标,利用改进的遗传算法对该问题进行求解.与Kmeans算法进行比较,遗传算法具有较好的网关中心聚类效果.研究结果表明,文中所述方法可以较好地解决几何K中心网关部署问题.     

一种基于无线Mesh网络的QoS路由协议

QoS是无线Mesh网络中的一个重要问题,而QoS路由技术是解决这一问题的关键技术之一。本课题就是针对微软提出的无线Mesh网络的路由算法（MR—LQSR）进行分析和改进,使其能够对OoS提供较好的支持。首先,对Mesh节点加入链路带宽估算和延迟这两个功能,这样就可以利用QoS约束机制,来选择满足QoS需求的路径。其次,为了保证实时带宽,我们采用了资源预留方案。最后,考虑到该路由的核心算法是DSR算法,该算法一般可以找到多条路径,因此,改进后的路由协议可以支持多路径负载均衡。     

基于定向天线无线Mesh网络拓扑控制研究

为了改善无线Mesh骨干网络全向天线通讯机制所带来的严重信号干扰问题,提出一种基于定向天线的无线Mesh网络拓扑控制技术。首先,采用GG模型建立Mesh网络拓扑,简化拓扑结构,从而有效地降低骨干网络拓扑复杂度;其次,采用定向天线通讯机制,从通讯角度上控制信号传输方向,进而降低信号干扰范围;最后,采用功率控制技术调整发送功率,降低信号通讯距离,减小信号干扰范围。仿真实验结果证明了拓扑控制技术和功率控制技术相结合的有效性。     

基于预留的动态机会路由算法

本文对无线Mesh网络机会路由进行研究。传统机会路由会导致网络链路负载不均衡、带宽利用率低等问题,而且在候选节点的选择、排序方面会给网络带来负担。针对以上问题,本文提出一种基于预留的动态机会路由算法（BRDOA）。转发节点通过学习候选节点状态提前设定局部节点集合,从而减轻选择候选节点给网络所带来的负担。实验结果表明,使用该算法能够有效地改善网络的吞吐量和时延等,对提高无线网络QoS有显著效果。     

基于定向天线的无线网络邻居发现算法

针对使用定向天线的无线网络邻居发现问题,为提高邻居发现效率,提出了一种忙音辅助算法。通过全向发送序列化忙音预约信道,有效缓解了无线网络通信过程中普遍存在的数据冲突问题和空闲问题,提高了信道的利用率。根据感知的忙音方向调整定向天线的波束指向,有效解决了基于定向天线的无线网络中波束方向的协调问题,提高了通信效率。实验结果表明,相对传统算法及基于反馈机制的邻居发现算法,忙音辅助算法具有更高的邻居发现效率。     

Polarization diversity enabled flexible directional UWB monopole antenna for WBAN communications

This article presents the design of an ultra‐wideband (UWB) quasi‐circular monopole antenna with directional characteristics for use in wireless body area network (WBAN) applications. The proposed antenna has hybrid geometry and it is constructed using a semicircular and square patch on a very thin substrate of thickness 0.2 mm. The antenna has a compact geometry with a footprint of 30 × 20 mm. The proposed antenna covers 3.1 to 10.6 GHz with a measured peak gain of 5.37 dBi at 6 GHz. The proximity effect of the human body is resolved by incorporating the reflector behind the antenna. The antenna with reflector provides a directional pattern with a measured peak gain of 8.84 dBi at 6 GHz. Further to improve the link reliability between the sensor and the cluster head in WBAN, polarization diversity technique is adopted and the performance metrics are evaluated. The proposed flexible antenna simultaneously offers large gain and high impedance bandwidth. The prototype antenna is fabricated and the simulation results are validated using experimental measurements. The measurement results are in good agreement with the simulation results.     

无线中继网络中基于方向天线的MAC协议

无线中继网络是指网络中的节点互相通信成为中继节点之间,中继节点之间距离很近可以形成协作分集,该文对这种网络进行了研究,引入多天线技术(MIMO)中的波束成型技术来消除信道间干扰,实现并行传输数据,分析了协作传输策略,结合协作传输策略对中继节点的功率分配进行了优化,基于合协作传输策略设计了一种基于方向天线的MAC协议.经过分析和实验仿真,基于MIMO波束成型的协作传输方法在相同情况下比其它的方法增加15％以上的信道容量.     

无线MESH网络安全模型研究

近年来,无线Mesh网络已成为一个倍受关注的研究领域,对无线Mesh网络流量特性的研究将有助于网络协议的研究、评估,本文通过对无线Mesh测试网上采集的数据包进行统计分析,揭示了网络流量具有自相似的特性,并通过仿真进一步分析了节点移动性对流量自相似性的影响。     

无线Mesh网中QoS流量均衡策略研究

由于现有的无线Mesh网路由研究多寻求当前时刻的最优路径,缺少流量均衡机制,影响了网络资源的使用效益。针对这一问题,提出基于QoS的流量均衡策略。通过研究蚁群算法,重新定义启发信息和信息素更新规则,将节点和链路负载加入到路径选择的权衡因素中;同时,考虑到Mesh节点到骨干网的通信,提出针对网关节点的流量均衡机制。改进算法以业务QoS要求作为约束条件,使路径规划倾向于负载度低的链路和节点,为后续业务的路由选择提供良好的网络环境。实验结果表明,随着数据量的增多,该算法始终可以保证业务QoS,实现了严格的QoS约束,并且能有效提高链路利用率,在路由质量方面优于中心节点法和改进信息素法。     

无线Mesh技术在煤矿工作面通信系统中的应用

针对现有煤矿有线、无线通信系统难以在工作面应用的问题,提出了一种基于无线Mesh技术的煤矿工作面通信系统设计方案,主要介绍了该系统的结构、无线Mesh基站的设计及系统功能指标等。该系统带宽高,路由更新时间不大于10s,无线覆盖距离不小于1km,并可接入井下工业以太网,实现对矿井工作面的无线网络覆盖。