无线传感器网络的拓扑控制

拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一.拓扑控制对于延长网络的生存时间、减小通信干扰、提高MAC(media access control)协议和路由协议的效率等具有重要意义.全面阐述了拓扑控制技术的研究进展,首先明确了拓扑控制研究的问题和设计目标,然后分别从功率控制和睡眠调度两个方面介绍代表性的研究工作,并加以分析和比较,同时指出了这些工作存在的不足.最后分析和总结了研究现状中存在的问题、需要进一步研究的内容以及拓扑控制研究的发展趋势.     

无线传感器网络拓扑控制的理论探讨

拓扑控制是无线传感器网络中重要的节能技术,并且已经形成了功率控制和睡眠调度两个主流研究方向。针对当前研究工作中存在的问题,对拓扑控制进行了基础性的研究。全面地考虑了网络的通信能耗和空闲能耗,在理想情况下给出了以最小化能耗为目标的拓扑控制问题的一个明确定义;证明了这个问题是NP-难的,同时非形式化地讨论了更实际的拓扑控制问题的计算复杂性;并且在此基础上,进一步提出了关于如何设计能量高效的拓扑控制协议的3个必要性原则。希望本研究成果有助于探索更好的拓扑控制协议。     

无线传感器网络拓扑控制研究

随着无线传感器网络的广泛应用,传感器节点的部署环境也更加复杂,网络性能受到很大影响,通过优化拓扑结构,最大化利用节点有限资源成为拓扑控制研究的重要内容,网络拓扑控制在延长网络生命周期、节约节点资源、降低网络干扰等方面发挥着重要的作用,它能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面提供基础。设计实现一种高效的拓扑控制机制已成为无线传感器网络的研究重点,该文中主要是针对现有的部分拓扑控制算法进行了分析和比较。     

无线Ad hoc网络中面向能量有效的拓扑控制研究

提高网络的能量有效性是Ad hoc网络设计的重要目标之一,拓扑控制是从网络级层面提高Ad hoc网络能量有效性的一种重要手段。对面向能量有效的两种基本拓扑控制机制进行了介绍,重点分析、总结了基于发射功率控制的能量有效拓扑控制的现有研究情况,最后指出了该领域的一些研究方向。     

传感器网络中影响拓扑控制的相关因素分析

拓扑控制是无线传感器网络的核心技术之一,本文通过比较无线传感器网络与传统无线网络之间的区别和联系．分析了拓扑控制的运行过程中不同阶段存在的问题,以及相关因素对拓扑结构的影响,提出了解决这些问题的一些方法。     

基于OPNET的自组网拓扑控制有效性的研究

拓扑控制通过调节节点的发送功率,减少信号干扰,降低节点能量消耗,提高网络传输能力。该文通过考察自组网中几种经典的拓扑控制算法,研究了拓扑图能保证连通具有较小的节点度和传输半径。OPNET网络仿真平台仿真发现,拓扑控制的效能受网络中每秒的发包个数影响,当每秒发包个数大于一定值时,拓扑控制将提高网络吞吐量。     

无线 Mesh网络规则拓扑结构与容量研究*

拓扑控制技术可以有效地提高无线Mesh网络的网络容量并增强网络可靠性,采用拓扑控制所构成的规则网络拓扑结构还具有良好网络路由和链路分集能力。通过对随机拓扑和规则拓扑的网络容量与拓扑特征的分析,表明规则拓扑在无线Mesh网络中具有优良网络品质。为了使规则拓扑适应密集组网的应用环境,设计一种虚拟层次化的规则拓扑结构;进一步通过拓扑分割构成微虚拟小区解决网络的可扩展性问题。仿真证明规则拓扑及其拓扑分割技术提高了无线Mesh网络容量等网络性能。     

无线传感器网络的拓扑控制算法综述

无线传感器网络的首要设计目标即延长网络生命期,而网络拓扑作为路由层协议和MAC层协议的重要平台,对其进行控制是实现这一目标的支撑基础.本文总结和分析了传感器网络领域已有的拓扑控制方面的研究成果,阐述了多种受研究者关注较多的典型拓扑控制算法,并指出其中有待解决的问题,进而归结了拓扑控制算法设计中需考虑的因素,随后针对功率控制和分簇控制分别设计了两种算法模型,最后探讨了今后应研究的问题,指明了下一步研究中的重点和难点.     

一种基于模糊控制的无线传感器网络拓扑控制算法

在无线传感器网络乃至无线网络邻域中,拓扑控制一直是研究热点之一,是无线传感器网络中一种重要的能量节省技术。当前已有很多能量高效的拓扑控制算法,它们试图寻求一个合适的节点发射功率或者一个良好的网络拓扑结构,实际应用中两者往往都需要考虑。提出一种新的拓扑控制方法——HFLTC,该方法基于模糊控制和链路质量评估模型优化进行功率控制,并引入XTC算法思想成链。仿真结果表明,这种把拓扑结构和功率控制结合考虑的方法,更节省网络的平均能耗,提高了整个网络的生命周期。     

无线传感器网络故障诊断与容错控制研究进展

可靠性和可持续性是无线传感器网络(WSNs)研究的重要问题。从拓扑、能量、监测和安全等角度对WSNs故障诊断和容错控制方法进行详细的归纳和总结。对WSNs故障类型进行了划分,主要分为节点故障和网络故障,根据WSNs体系结构,介绍了节点自诊断、网络诊断和基站诊断3种故障诊断方法,阐述了相关的容错控制技术,包括冗余机制、多路由设计、动态拓扑控制、传输协议优化、数据融合和智能方法。对WSNs容错控制技术目前存在的问题与未来发展趋势进行了探讨。     

基于价格的拥塞控制模型扩展

基于价格的拥塞控制模型将网络拥塞控制问题抽象为聚合效用最大化的优化问题,已经成为拥塞控制机制设计和分析的一般框架。然而简化的线性模型与现实网络环境有一定差距,不能准确有效地指导新协议的设计与分析。因此,近年来研究人员正试图结合新的技术和应用,扩展完善基于价格的模型,建立更为准确有效的模型来反映现实的网络环境。为了系统地了解该领域研究工作的进展,本文首先简要回顾了基于价格的模型,分析其不足,介绍近年来在模型扩展方面的研究工作,最后指出几个有意义的研究方向。     

复杂动态网络环境下控制理论遇到的问题与挑战

以漫谈的方式讨论复杂动态网络环境下传统控制理论所遇到的一些新问题与新挑战. 具体地, 本文首先介绍现代网络科学与工程的背景, 然后讨论复杂动态网络的牵制控制、有向复杂网络的能控性以及"网络的网络"的 建模与控制等三个方面的相关科学研究问题.     

Power control and capacity of spread spectrum wireless networks

Transmit power control is a central technique for resource allocation and interference management in spread-spectrum wireless networks. With the increasing popularity of spread-spectrum as a multiple access technique, there has been significant research in the area in recent years. While power control has been considered traditionally as a means to counteract the harmful effect of channel fading, the more general emerging view is that it is a flexible mechanism to provide quality of service to individual users. In this paper, we will review the main threads of ideas and results in the recent development of this area, with a bias towards issues that have been the focus of our own research. For different receivers of varying complexity, we study both questions about optimal power control as well as the problem of characterizing the resulting network capacity. Although spread-spectrum communications has been traditionally viewed as a physical-layer subject, we argue that by suitable abstraction, many control and optimization problems with interesting structure can be formulated at the network layer.     

无线传感器网络中覆盖控制技术综述

覆盖控制是无线传感器网络应用的一个基本问题,反映了网络所能提供的"感知"服务质量,可以使无线传感器网络的空间资源得到优化分配,进而更好地完成环境感知、信息获取和有效传输的任务;立足于无线传感器网络的覆盖控制问题,分析了网络覆盖技术在国内外研究的现状与发展,指出了传感器网络覆盖算法中需要解决的问题,并提出了将多目标进化算法与智能计算技术用于动态覆盖控制技术研究设想。     

ATM网络传输控制机制研究及进展

ATM网络中的传输控制方法的研究涉及到网络中的服务质量、服务类型。已经提出了许多不同特点的控制机制,主要集中在基于许可证方案和基于速率方案的设计,随着ATM广域网应用和因特网信息浏览的增多,新的研究热点是有速度反馈控制的用于ABR服务类型的传输控制技术。本文进一步研究和讨论ATM网络中所采用拥塞控制策略存在的问题和在当今网络应用考虑的主要因素。     

DTN拥塞控制研究进展*

容迟容断网络（DTN）专注于解决星际网等下一代网络的数据传输,拥塞控制是其核心问题之一。传统的TCP拥塞控制机制不适用于具有延时长且抖动严重、连接频繁中断、非对称数据流、资源受限等特征的DTN网络,特别是保管传递模式不同于尽力而为服务模型,给拥塞控制机制带来了新的挑战。分析了应对这些挑战已提出的方案,基于节点级拥塞、链路级拥塞和区域级拥塞分别阐述各方案基本思想及其之间的关系,最后进行了总结并给出了DTN拥塞控制技术未来的研究方向。     

基于跨层设计的Ad hoc网络能量控制算法研究

为进一步适应Ad hoc网络中各种应用的需求,提高网络性能,跨层设计已成为Ad hoc网络研究的热点之一。基于跨层设计思想,研究了多种用于Ad hoc网络的能量控制算法,给出了跨层设计方法的定义,研究和讨论了两种典型的Ad hoc网络跨层设计方法。对Ad hoc网络中多种能量控制算法进行了分类、描述、分析比较和评价,在此基础上,提出了基于跨层设计的Ad hoc网络能量控制算法存在的问题和进一步的研究方向。     

自动控制网络数据通信协议研究

对自动控制网络通信协议的实质、体系结构、互操作模式等关键内容进行了分析，是对自动控制网络数据通信协议的基本总结，旨在促进我国自动控制网络数据通信协议的标准化，加速自动控制网络的研究和应用。     

机载网络体系结构及其协议栈研究进展

随着空中任务的不断增加,尤其是无人机的迅速发展,机载通信需求的快速增长促使机载通信向网络化的方向不断发展.作为连接卫星网络和地面网络的空中通信重要枢纽,机载网络具有诸多区别于无线移动网络的新特征,包括大尺度三维稀疏分布场景、长传输范围、移动轨迹可预测、高速移动、高动态拓扑和分群结构等.这也使得其在体系结构和协议栈设计上面临新的挑战,成为学术界和产业界的研究热点.首先,对机载网络体系结构和网络特征作了介绍;进而,重点对MAC协议、路由协议和传输控制协议3个方面的研究进展进行了系统的综述;最后,讨论了机载网络研究存在的一些问题和需要进一步研究的方向.