基于节点-链路评估模型的移动物联网数据传输稳定算法

为解决移动物联网数据传输过程中存在的数据传输质量不高、网络传输带宽较低等不足,提出了基于节点-链路评估 模型的移动物联网数据传输稳定算法。 考虑节点移动特性,设计了一种新的基于节点-链路评估模型,实现数据传输过程的多 维度评估。 随后,根据节点-链路评估模型,提出了数据传输依序度、中继链路控制度、传输能量可控度 3 个指标;并通过匹配节 点的传输功率,设计了基于数据传输依序度的移动物联网链路稳定方法,采用泊松分布模型来构建基于中继链路控制度的节点 稳定方法,并通过预估节点受限性能,提出了基于传输能量可控度的节点失效态传输节能方案,分别从节点、链路、能量 3 个层 次优化了移动物联网数据传输性能,有效提高较网络传输的稳定性。 仿真实验表明,与基于似然估计补偿机制的移动无线传感 网数据控制同步传输算法和基于预发射-精度提升机制的 LTE-5G 数据传输算法相比,所提算法具有更低的网络拥塞水平和节 点受限概率,以及更高的网络传输带宽。     

一种面向FANET的改进OLSR协议

路由协议对于无人机自组织网络（FANET）的服务质量（QoS）具有重要意义。FANET中节点的高速移动会带来网络拓扑剧烈变化,这一特性会加剧链路中断,从而导致网络QoS显著降低。本文提出一种基于链路质量的低路由开销协议（LQLR_OLSR）,针对FANET中多点中继（MPR）集进行优化,减少冗余的MPR节点,并修改基于期望传输计数（ETX）,使其作为路由度量,融合正向传输成功率、反向传输成功率、链路分组大小和链路带宽四个特征,实现路由多径自适应。通过OPNET仿真结果表明,FANET环境下LQLR_OLSR在平均吞吐量、发包成功率、路由开销和平均端到端时延性能方面明显优于Global_OP_OLSR和OLSR。     

负载与风险联合均衡的电力通信网路由优化算法

针对电力通信网对高可靠性和高可用性的要求,提出一种考虑链路负载与业务风险联合均衡的电力通信网路由优化算法,以降低网络的阻塞率和业务传输风险。首先基于电力通信业务流特征,分析了节点和链路的带宽资源占用情况,建立了负载均衡模型。其次,结合电力通信网特点分析了光纤链路可用率,并考虑业务重要度分析了不同保护方式下业务的风险,进而设计了风险均衡模型。最后,引入均衡因子对链路负载与风险进行联合均衡,以同时降低网络的阻塞率和风险。选取江苏省某市的电力光缆路由网作为测试网络验证所提算法的有效性,仿真结果表明,与典型的负载均衡路由算法和最小故障风险损失的路由算法相比,该文所提算法能够同时降低网络的阻塞率和业务风险,均衡链路负载流量和风险值。     

基于拥塞感知的ASON路由算法

针对网络中瞬间涌现的大量并发数据流导致网络拥塞的问题,提出了一种改进的拥塞感知路由算法。该算法可实时根据节点和邻居节点到目的节点的路径长度及拥塞状况选择路径,以自动交换光网络(Automatically Switched Optical Network, ASON)网数据包拥塞指标为链路代价值,根据网络实际的信息包传输状况,对各节点链路进行加权计算。该算法能够动态感知网络拥塞状态,是一种可自适应调节的路由算法。仿真实验表明,相比传统最短路径路由算法,所提算法能够有效提高ASON网动态选路的合理性及传输网数据的传输效率,优化网络资源利用率。     

中压配电网电力线载波通信组网优化方法*

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。     

交通信息采集传感器网络基于强化学习的路由

针对道路交通信息采集传感器网络网内数据的有效转发和汇聚问题,以节点剩余能量和通信链路的路径损耗作为路由选择的综合评价指标,基于Q学习算法实现了一种传感器网络自适应路由方法,通过Q表的查询实现了网内数据的路径选择和数据转发。仿真结果表明,各网络节点能够找到优化路径将数据转发至汇聚节点;同时能够有效的降低网络节点的平均能耗和减少数据包传输的平均跳数。在道路交通信息采集传感器网络中,基于Q学习的路由方法是可行的。     

基于网络划分的VANET路由构建及数据传输方法

为提高车载自组网的路由扩展性,提出了一种基于网络划分的车载自组网路由构建及数据传输方法。首先,提出了一种新的车载自组网划分算法来把网络划分为多个子网,随后,搭建和维护各子网中的头尾节点间路由,最后,所有路由的搭建和维护都基于各个子网的头尾节点间路由。该方法将链路失败的影响局限于包含该链路的子网中,并且能够多次复用子网中的路由信息。仿真表明,在网络节点数和路由数目不断增多的情况下,相对于直接在网络中应用相关路由算法,文中方法显著地减小了路由代价,提高了网络性能。仿真结果充分地说明了文中方法的有效性。     

区域配电网实时状态估计器及其性能分析

设计了一种基于贝叶斯理论的区域配电网状态估计器,以解决随机性分布式电源接入区域配电网和测量装置数量有限给配电网状态估计带来的困难。首先依据前推回代潮流计算方法建立了配电网电压估计模型,应用贝叶斯理论设计了状态估计器,理论分析了改变监测装置位置和利用不同监测装置信息估计节点电压的影响。通过在IEEE 33节点配电系统仿真验证了文中所提出方法的正确性和有效性。进一步仿真分析了节点注入功率波动方差和测量装置位置对估计精度的影响,给出了监测装置的位置优化结果。文中为高渗透率分布式电源接入的区域配电网状态估计提供了理论和实用方法。     

基于结构熵的电力骨干通信网抗毁性研究

电力骨干通信网抗毁性分析对于评价电力通信网络的生存性能,制定网络的保护策略具有重要的意义。结合复杂网络异构性,基于电力骨干通信网拓扑结构,构建了网络节点差异性矩阵。依据电力通信的业务特点,将链路传输流量作为链路的权重,构建了网络链路差异性矩阵。融合节点及链路差异性定义了节点重要度及电力骨干通信网的结构熵。以一个实例网络对网络的节点重要度及蓄意攻击下以结构熵为指标的网络抗毁性进行了仿真分析,结果表明了所提方法的合理性和有效性。     

基于贪心流量调度的智能变电站过程层网络拓扑高可用无缝冗余配置方法

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时,存在信息传输实时性差的缺点。因此,提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先,在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上,提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links,CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings,FCRs)方案。其次,为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差,提出基于贪心算法的流量调度策略。最后,基于Opnet的变电站仿真算例表明,与传统网络拓扑配置方案相比,所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%,而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%,63.5%和33.3%。因此,所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。     

泛在电力物联网中基于网络虚拟化的节能卸载机制

针对泛在电力物联网(electric internet of things, EIoT)中海量物联网设备信息处理任务卸载到云端时存在能耗较高的问题,文章提出了一种泛在电力物联网中基于网络虚拟化的节能卸载策略。首先由虚拟网络管理层中的虚拟网络控制器采集网络中的任务请求状况与网络状态信息,并构建多目标整数规划模型;然后由路由和优先级决策算法确定物联终端协作节点和划分资源分配优先级,依据上述结果,根据网络单元剩余电量对抽象的虚拟资源进行分配,然后将虚拟链路嵌入到物理链路的未使用资源中,实现资源的重复利用,达到节能的目的;最后提出一种有效性保障策略,保证重用链路的有效性。根据仿真分析证明,文章所提的节能卸载机制在降低网络能耗,优化网络性能方面具有显著成效。     

基于故障感知容错路由算法的可重构架构设计

当路由器发生永久性故障时会影响网络的通信性能,现有的容错方法大多都是采用重路由策略,绕行路径的不确定性不仅会带来较长的绕行延迟甚至故障节点周围形成热点导致死锁。针对二维网状网络中的各种故障情况,设计了一种新的路由器架构——DRRA,通过添加的组件将不同的输入端口和输出端口连接起来,并定义了3种不同的具体连接方式,当数据包遇到故障节点时,会根据具体故障位置及路由信息选择合适方式直接绕过该故障节点,保证网络的连接性。实验结果表明,本文所提出的方案与其他容错方案性比不会产生过多的硬件开销,并且在网络存在多个故障节点的情况下保持良好的性能和可靠性。在热点流量模式下,本文提出的方案与ReRS方案相比可以降低57.4%的平均数据包传输延迟,与MiCoF相比可以降低38.9%的平均数据包传输延迟。     

基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略研究

针对电力通信业务对服务质量和可靠性的要求越来越高,在软件定义网络的基础上提出了一种基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略.将基于图形卷积网络的链路带宽占用率预测模型的预测结果与三角模算子相结合得到路径选择度,作为电力业务传输路径选择的依据,实现了电力通信网链路资源的动态分配.通过仿真与传统的路由优化策略进行丢包率...     

Relaxed multiple routing configurations: IP fast reroute for single and correlated failures

Multi-topology routing is an increasingly popular IP network management concept that allows transport of different traffic types over disjoint network paths. The concept is of particular interest for implementation of IP fast reroute (IP FRR). The authors have previously proposed an IP FRR scheme based on multi-topology routing called Multiple Routing Configurations (MRC). MRC supports guaranteed, instantaneous recovery from any single link or node failure in biconnected networks as well as from many combined failures, provided sufficient bandwidth on the surviving links. Furthermore, in MRC different failures result in routing over different network topologies, which gives a good control of the traffic distribution in the networks after a failure     

基于反馈裁决机制的无线传感网节点失效自愈修复

为解决移动条件下无线传感网节点失效时所导致的节点自愈困难,网络拓扑变动较大以及数据传输性能受限等不足,提出了一种基于反馈裁决机制的无线传感网节点失效自愈修复算法。首先,依据网络节点同一性及传输链路交叉特性,通过流量分析来构建节点失效裁决方法,通过排除失效节点的同级割点,避免割点对网络拓扑造成的分离影响,显著降低节点失效误判现象;再结合初级节点与次级节点具有的流量传递特性,设计节点失效评估机制,通过割点裁决与次级节点自愈重构,改善自愈过程中存在的拓扑变动,有效规避节点失效过程中存在的流量受限;随后,考虑到备用修复节点选取过程存在的节点自愈困难,结合割点可对网络拓扑进行切割的特性,定义备用修复节点优化选取准则,采用流量反馈机制来优化备用修复节点的选取,提高网络流量重定向能力,降低修复失败的概率。实验测试结果表明,与基于时变负载的复杂网络级联故障负荷再分配策略(TVL-LRS),网络级联故障自愈算法(PFO)相比,所提算法具有更低的节点自愈总数和节点拓扑移动距离,以及更高的网络出口带宽。     

基于无线传感网技术的智能图像传输系统

针对无4G信号、布线困难、无人值守的偏远山区输电线路监测,无线传输一直存在困难,对于数据量较大的图像数据更难。本文设计并实现了一种高压输电线路监测的智能无线图像传感器网络传输系统,运用嵌入式研发技术和无线传感网技术实现图像传输。在传统的无线传感网基础上,针对图像数据大,通信过程中容易引起干扰,设计了依据接收端信号强度RSSI值进行自适应数据分包协议;为了优化传输路由和增加传输系统的冗余性,设计了智能路由传输协议。实验测试和仿真结果表明,自适应数据分包协议能根据不同的误码率大小自适应调整分包数,减少重传的概率,从而提高传输效率;智能动态路由传输协议可以快速找到最近的4G信号节点,节省传输时间和能量损耗,其中的跳传功能在减少传输时间的同时,增加了传输系统的冗余性,达到设计目的。     

基于虚剩余带宽的多个路由表的多类别QoS路由

现在以及将来的网络通需要支持有QoS请求的应用,而这对于大型复杂的网络结构是一个挑战,一些研究已经解决了QoS路由的一部分问题.本文在虚剩余带宽的多个路由表的基础上提出了一种新的QoS路由,允许在多个业务类之间动态地共享链路资源.路由算法尽可能为QoS业务选择best-effort业务轻载的链路,从而整体提升网络的性能.通过进一步的仿真,可以看出在链路负载不均衡的时候,QoS业务的丢包率以及best-effort业务的吞吐量都有很大的改善.