一种基于博弈论的无线mesh网络信道分配算法

无线mesh网络中的信道分配会极大地影响网络的性能。为了解决无线mesh网络中的信道分配问题,提出了一种基于博弈论的信道分配(GBCA)算法。该算法将网络中每一个节点模型化为一个博弈者,每个博弈者的策略为信道的分配方案,并将整个网络的吞吐量作为效用函数的目标,效用函数的物理意义则是在给定流量需求矩阵下传输的成功率。博弈者通过相互博弈来优化收益函数,以最大化网络吞吐量。并针对GBCA算法的不足,提出了一种改进算法———GBCA-TP算法。通过NS2.34仿真分析得出,GBCA算法和GBCA-TP算法在收敛性、分组丢失率和吞吐量上都要优于当前的算法。     

无线mesh网络中的信道分配问题研究

在多接口无线mesh网络中使用多信道可以减少碰撞和干扰,提高系统吞吐量。因此,合理的信道分配是无线mesh网络中多信道技术的关键。用图论理论建立信道分配数学模型以及用图着色理论研究信道分配问题是无线网络中解决信道分配问题的有效方法。因此针对无线mesh网络中多接口多信道(multi-radio and multi-channel)的特点,重点介绍了无线mesh网络中信道分配的基本理论、主要约束和图论模型等,最后提出应用图着色理论解决信道分配问题的一般途径。     

多射频无线mesh网中的联合协作路由与信道分配算法

现有的协作路由算法没有考虑多射频无线mesh网中的信道分配问题.为了给多并发业务流提供更优质的网络服务,本文结合多射频多信道技术和协作通信技术来降低同信道干扰并获得协作分集增益.基于协作通信模块虚拟化的方法,本文将联合协作路由和信道分配问题简化为联合直接路由和信道分配问题,将其建模为一个混合整数线性规划问题,并证明该问题为NP-hard问题.为了解决该问题,提出了一种宽松的联合协作路由选择和信道分配算法(Loose Joint Cooperative Routing and Channel Assignment algorithm,L-JCRCA).仿真实验结果表明,L-JCRCA可以有效提升网络整体吞吐量.     

无线mesh网络中基于效用最优的覆盖多播策略

支持多播通信是无线mesh网络(WMN)的一个重要应用.采用基于效用的定价机制,通过拉格朗日(Lagrange)对偶分解法获得一个基于价格的分布式算法.以该分布式算法为核心作为无线mesh网络中数据流速率和功率调整的优化策略,每条链路根据自己转发流所消耗功率状况合理地定价,通过价格机制来调节数据流的速率,从而调整节点接收数据流的速率,使网络净效用最大化.实验结果表明该算法是有效可行的.     

基于贪心算法的无线mesh时空域多信道分配研究

无线mesh网络多接口多信道分配算法中,信道分配与接口数目之间存在相互制约、相互依赖、“涟漪效应”,导致链路无效以及承载网络拓扑的主要业务节点存在时序关系,本文在基于多信道空间和时间联合信道分配算法的基础之上,考虑前一个子时序已分配信道对下一个子时序信道分配的影响,提出了基于贪心算法的无线mesh时空域多信道分配算法.根据贪心算法原理,尽量不改变已分配信道,减少信道切换时间,将剩余的未分配信道分配给要分配的接口,使信道能并行工作以提高整个网络的吞吐量.通过实验仿真,对比了能够抑制“涟漪效应”和链路无效的静态多接口多信道分配算法、空间与时间相结合的多接口多信道分配算法.结果表明,整个mesh网络的吞吐量有明显提高,且随着网络中业务节点变化的减小而增大,随着可利用信道数目的增加而增加.     

一种多射频、多信道无线mesh网络的信道分配算法

宽带无线接入网得到广泛应用,廉价的数据回程带宽是决定宽带无线接入网成功应用的重要因素。丈中设计了一种使用多射频、多信道、方向性天线的新型无线mesh数据回程网,提出了一种基于连接图的等价变换来实现该无线mesh网络信道分配算法。仿真结果表明,文中提出的信道分配算法有效地减少链路间干扰,提高了网络性能。     

无线传感器网络基于容量和传输能耗的功率与信道联合博弈算法

针对无线传感器网络(WSNs)日益增大的干扰导致网络容量下降的问题,同时考虑到网络能量有限性,该文综合网络容量和链路传输能耗,构建了高容量低传输能耗的功率控制与信道分配联合博弈模型,并通过理论分析证明该模型存在最优功率和最优信道。继而采用最佳响应策略,在该博弈模型基础上提出了一种功率控制与信道分配联合优化算法(PCOA),理论证明其能收敛到纳什均衡状态,且具有较小的信息复杂度。最后,仿真结果表明,PCOA算法能够达到降低网络干扰和链路能耗,增大网络容量的目的。     

基于多目标的MIMO无线mesh网络信道优化策略

MIMO是一种可有效提高无线网络信道带宽的技术。将MIMO技术应用在无线mesh网络中会遇到信道干扰和无线节点之间无协同策略等问题,导致网络效率降低。基于无线mesh网络中节点的多属性特征,以节点属性和内容分发为约束,提出了基于多目标优化算法与多层分发联合的调度和优化策略。实验结果表明,该算法能有效降低无线mesh网络分发数据过程中的时延,提高网络的吞吐表现和服务质量。     

双向中继信道的模拟网络编码最优功率分配

在双向信息非对称条件下,研究了基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配问题。分别给出了中断概率最小化、和速率最大化意义下的最优功率分配闭式数学表达式,并证明了两种约束下最优功率分配问题的统一性。分析表明:现有的基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配方法是本文提出方法在某些条件下的特例。计算机仿真分析证明了提出的最优功率分配方法在中断概率和和速率性能方面均优于平均功率分配方法。      

智能家居中无线Mesh网络信道分配算法的研究

将无线Mesh网络技术应用于智能家居组网中对实现信息化、网络化智能家居系统具有重要意义。针对现有无线Mesh网络信道分配算法无法满足智能家居系统中网络连接稳定性、灵活性等需求的问题,提出了一种基于信道状态的动态信道分配算法。该算法利用控制信道交互的信息,通过Hello信息的交换、信道协商、数据传输三个主要步骤实现动态分配信道,有效提高了无线Mesh网络的稳定性。     

802.11无线网状网中基于时频信道的准动态信道分配算法

该文首次在多天线多信道802.11无线网状网中提出了时频信道的概念。时频信道是通过在时间和频率两个维度划分无线资源取得的。这种划分方法增加了信道数量,使信道划分更加精细,为提高系统的信道利用率做了准备。在时频信道的基础上,提出了准动态信道分配算法。该算法可以和现有的固定信道分配算法结合,实现准动态信道分配,根据链路上负载变化,取得最大的吞吐量。该算法先根据固定信道分配算法为各链路分配相同数量的时频信道,剩余部分当作公共信道。在通信过程中,各链路首先使用分配给自己的信道和空闲的公共信道。如果分配给一个链路的信道不够,且别的链路上的信道有空闲,该链路还可以暂时使用这些空闲信道。理论分析和仿真结果证明该算法可以有效提高系统的吞吐量。     

基于拓扑分割的无线Mesh网络信道分配策略

该文根据无线Mesh网络流量呈现树状拓扑汇聚的特点提出基于拓扑分割的信道分配策略。依据无线干扰对不同链路的影响程度,把无线干扰分类为有确定方向的纵向干扰和横向干扰;提出沿着纵向干扰方向逐跳分割网络拓扑算法;提出最少信道隔离纵向干扰和为吞吐量最小的子拓扑增加信道的子拓扑间信道分配策略;提出横向干扰分块的子拓扑内信道使用方法;理论分析子拓扑内的冲突域及网络性能瓶颈,仿真研究子拓扑的吞吐性能及信道分配顺序。仿真结果表明,隔离纵向干扰和增加信道的分配策略能够有效保证和提升网络吞吐量,横向干扰分块的方法优于802.11s中定义的公共信道框架多信道机制。     

基于改进离散蝙蝠算法的无线Mesh网络部分重叠信道分配

针对应急通信背景下无线Mesh网络(WMN)中存在的信道干扰和频谱资源利用不充分的问题,该文提出一种改进的离散蝙蝠算法(IDBA)用于求解最优部分重叠信道(POCs)分配方案。该方法采用K-means聚类算法优化网络拓扑,引入樽海鞘群的链式行为提高局部搜索能力,建立以最小化链路加权干扰为目标的线性规划模型来解决流量汇聚情况可能造成的网络瓶颈链路问题。仿真结果表明,在不同网络规模下,相比于其他基于群智能优化算法的信道分配方法,该方法具有较快的收敛速度和较优的搜索能力。此外,该方法能够在节点密集时显著降低网络干扰并保持网络的稳定性。     

无线Mesh网络集中式信道分配算法设计

以集中式无线Mesh网络(WMN)为基础,分析和研究了传统多信道分配算法,并在此基础上提出了以节点优先级和分组为特点的多接口多信道分配算法(Channel Assignment based on Rank of Node and Link group,CAR-NL),该算法结合节点分级和链路负载预期评估机制,通过节点链路分组按级分配信道。通过仿真实验表明,该算法能有效提高无线Mesh网络多业务流并发执行时系统整体吞吐量,并实现较低的丢包率。     

CBLA:多信道无线网状网络负载感知的分簇式信道分配

多信道技术能够显著提升无线网状网络的容量,合理高效的信道分配方案是多信道网状网络的核心问题。本文提出了一种分布式的信道分配方法CBLA（Cluster-Based Load-Aware）,结合了静态信道分配简单和动态信道分配灵活的特点;借助簇结构降低了问题的规模;根据统计开销小的局部信息监测链路负载;自适应的动态分配有效减轻了链路负载;采用了一种新的结合跳步数、信道分布情况和簇信息的选路指标。实验结果表明CBLA有效降低了数据包的平均延迟,并显著提升了网络吞吐量。     

一种新的基于最大流的无线Mesh网络信道分配算法

在无线Mesh网络中,为节点配置多接口多信道MAC协议成为提高网络性能、扩大网络容量的有效手段之一。有效的信道分配策略在多信道无线Mesh网络中显得尤为重要。本文提出一种基于最大流的信道分配算法。该算法通过最大流计算网络中可达到的最大吞吐量,以此作为网络负载标准进行信道分配,将降低整个网络的总体干扰作为目标函数进行优化。仿真结果表明,即使在网络负载较重的情况下,算法仍能保持较好的性能。     

基于效用最大化的IEEE802.16带宽分配算法

由于IEEE802.16无线城域网协议并未给出网络带宽分配算法或建议,该文提出将802.16服务流带宽分配纳入统一的对数效用函数模型,使问题转化为效用最优化下的非线性规划(NP)求解。同时针对实际应用的实时性要求,提出了适用于对数效用函数的快速解法,使NP问题可以用线性运算解决,大大降低了计算复杂度。仿真结果表明,效用最优化算法比max-min公平算法在吞吐量和效用上均具有明显的优势,还可以灵活地改变效用函数参数,在不同服务质量(QoS)要求下高效地做出分配。     

用于多信道无线网络的综合链路速率分配算法

This paper presents a link allocation and rate assignment algorithm for multi-channel wireless networks. The objective is to reduce network conflicts and guarantee the fairness among links. We first design a new network model. With this network model, the multi-channel wireless network is divided into several subnets according to the number of channels. Based on this, we present a link allocation algorithm with time complexity O(l2 ) to allocate all links to subnets. This link allocation algorithm adopts conflict matrix to minimize the network contention factor. After all links are allocated to subnets, the rate assignment algorithm to maximize a fairness utility in each subnet is presented. The rate assignment algorithm adopts a near-optimal algorithm based on dual decomposition and realizes in a distributed way. Simulation results demonstrate that, compared with IEEE 802. 11b and slotted seeded channel hopping algorithm, our algorithm decreases network conflicts and improves the network throughput significantly.     

无线多跳网络快速跨层资源优化分配算法

针对背压路由算法容易造成大量队列积压和收敛速度慢的缺陷,该文研究了无线多跳网络中节点功率受限情况下的联合拥塞控制、路由和功率分配的跨层优化问题。以最大化网络效用为目标,以流平衡条件、功率等为约束条件建模,基于牛顿法提出了一种具有超线性收敛性能的算法,并运用矩阵分裂技术使该算法能够分布式实施。仿真结果表明,该算法在实现网络效用最大化的同时,能够有效提高网络中的能量效用,且能将网络中的队列长度稳定在一个较低水平,降低包传输延时。