基于改进蚁群算法的无线Mesh 网QoS 路由算法研究

目前,无线Mesh网络正成为无线网络研究中的一个热点。Quality of service（QoS）是无线Mesh网络中的一个非常重要问题,而QoS路由技术是解决这一问题的关键技术之一。本文就蚁群算法进行研究和改进,并将改进后的算法应用于无线Mesh网络QoS路由问题,进而提出了无线Mesh网络QoS路由算法,通过实验证明该算法能够对QoS提供较好的支持。     

基于遗传-蚁群算法的无线Mesh网QoS路由算法研究

针对无线Mesh网QoS的路由特点,结合遗传算法扣蚁群算法的特性,设计了一种遗传算法和蚁群算法相融合的算法,提出了遗传-蚁群算法求解无线Mesh网QoS路由问题的解决方案.该算法采用遗传算法生成初始信息素分布,利用蚁群算法求精确解,并在遗传算法运行过程中动态确定遗传算法与蚁群算法的最佳融合时机,实现两个算法的优势互补.实验结果表明,该算法在无线Mesh网QoS路由选择中是高效的,性能明显优于遗传算法和蚁群算法.     

基于蚁群-免疫算法的无线Mesh网QoS路由算法

无线Mesh网络作为一种新型无线网络技术, 应用日趋广泛. 为求解无线Mesh网QoS路由问题, 提出一种蚁群-免疫混合算法, 该算法结合蚁群算法和免疫算法的特性, 在搜索解的过程中, 通过增强解的对比度与动态调整参数Q相结合, 加快收敛速度, 防止算法陷入局部最优, 并根据先验知识提出了适应QoS问题的免疫变异策略, 有效的提高了算法的全局性能.     

无线Mesh网中具有QoS保障的MAC算法

(中南民族大学电子信息工程学院,武汉 430074)     

基于沙堆模型的无线Mesh网负载均衡算法

无线网络中广泛使用的基于最短路径路由算法的负载均衡机制,存在部分节点负载过重而导致网络拥塞的问题,严重降低了网络的传输性能;同时,无线网络的广泛部署和应用需求急剧增长,迫切需要对现有的负载均衡机制进行优化和改进。因此,基于沙堆模型的坍塌机制及其改进,提出了一种适用于无线Mesh网络的负载均衡算法,重点设计了负载均衡的触发条件、候选节点集合计算和负载分配机制。仿真结果表明,基于沙堆模型的负载均衡算法在丢包率和吞吐量方面相比同类算法分别改善了10.4%和7%。     

有导向变异算子的无线Mesh网负载均衡算法研究*

为了提高无线Mesh网络(WMN)的传输性能,提出基于有导向变异算子的进化算法GM-EA(guidedmutation EA)来优化WMN网关负载均衡问题。在已有的WMN负载均衡算法基础上,GM-EA算法通过结合粒子群优化的方法,更好地利用种群中的全局信息,在较少迭代次数下可以达到网关数量和负载均衡两方面的优化。仿真实验表明,GM-EA算法以增加执行时间为代价下得到的网关数量与比其他算法得到的结果更优;在网关负载均衡方面,该算法也取得较好的结果。     

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GPS同步技术的研究

研究了时分、空分的无线Mesh网中通信节点之间的时隙同步问题的解决方案.传统的无线Mesh解决方案中使用全向天线加异步竞争信道的模式,节点之间的干扰随着网络规模的扩大而加剧,严重影响了通信效率.同步无现Mesh网引入时分和空分的机制,使通信节点在其预先分配到的时隙和对应方向的天线上进行通信,克服了全向、异步模式中的弊端,大大提高了通信效率.研究分析了同步Mesh网较异步Mesh网点优势和特点,以及同步精度对同步Mesh网性能的重要影响.设计并实现一种基于GPS秒脉冲的时隙同步算法,并在CPLD平台上实现该算法.     

无线Mesh网络中基于奖励机制的均衡传输方案

针对无线Mesh网络存在自私节点而造成的双向流量的均衡问题,提出了一种基于奖励机制的均衡传输方案。首先,推导出了每个传输访问点(TAP)的双向目标吞吐量。然后,提出一种奖励机制,通过信用币和代币支付策略来鼓励闲置TAP转发数据,同时使网关尽可能均衡地向TAP传输下行数据。在一个具有3个TAP的无线Mesh网络上仿真结果表明,该方法能够在存在自私节点情况下确保双向流量的均衡。     

无线Mesh网中一种流量感知和干扰优化的信道分配机制

在当前通信标准提供的正交信道有限的前提下,针对重叠信道间的干扰问题,提出了一种内部流量感知和干扰优化的半动态分布式信道分配机制,采用启发式算法,根据网络流量进行信道避让,通过多轮随机选取最优信道。模拟仿真实验表明在网络流量大的前提下,相较几种经典的信道分配算法,该算法在传输成功率及数据传输平均延迟上,均有明显的优势。     

无线Mesh网流媒体传输速率控制策略及模型*

基于无线Mesh网（WMN）的网络特征,提出适合WMN流媒体传输的速率控制策略,并给出其相应的模型描述。提出的策略和模型充分利用链路的多样性,降低由重传机制和节点冲突造成的流媒体传输时延增大并改善流媒体传输的性能,同时兼顾WMN接入有线网络的TCP友好性等特征。     

基于跳数受限的无线Mesh网络QoS跨层优化机制

针对IEEE 802.11e无线Mesh网络中EDCA机制对低优先级数据包传输性能不高、且多适应于单跳传输的局限性问题进行了研究,设计了基于跨层优化的EDCA机制——CL-EDCA。该机制通过在上层应用设置相关阈值（如包时延、最大转发次数等）,在网络层实时监控数据链路层的相关历史信息（如每类业务数据的时延及其AC队列的平均长度等）来自适应地调整数据包的优先等级,以动态调整AC队列的利用率,从而有效地提高了原有EDCA机制的性能。仿真结果表明,CL-EDCA比纯EDCA机制具有更好的传输公平性。     

无线Mesh网络混合策略的接口角色决定*

针对无线Mesh网络混合策略的接口角色决定问题至今尚未定论,定义了接口角色决定问题,并证明了该问题是NP难题。为了在合理的时间内解决接口角色决定问题,提出了一种近似1/2算法。该算法在维持原拓扑结构的情况下,最大限度地提高了接口间可切换对的总数量,从而帮助节点找到更多路径以避免干扰、平衡传输负载。同时,也确保了节点之的连通性。所定义的问题有利于提高网络吞吐量,该算法优于现有方法。     

无线Mesh网络中基于分簇的多约束QoS路由协议

多媒体应用的发展使得在无线Mesh网络(WMN)中提供服务质量（QoS）保证具有重要意义。结合WMN的特点,设计了一种路由度量的计算方法,提出了一种分簇的多约束QoS路由(CMQR)协议,各根节点并行计算簇内路由,并由网关链路进行连接,降低了路由计算量,提高了协议的可扩展性。仿真实验表明,CMQR协议在保持高交付率的情况下,具有较低的路由建立时间和协议开销。     

基于多QoS参数约束的无线Mesh网络路由机制研究*

无线Mesh网络的容量对时延、带宽、跳数等QoS参数均较敏感,路由协议设计需要综合考虑多种QoS性能约束。提出了基于模糊状态信息的多QoS参数约束和目标简化模型,给出一种将跳数、时延等参数的多度量计算转换为只需对带宽参数单度量计算的路由发现方法。由于状态信息的不固定性,除了需要估计系统的QoS参数(带宽、时延、丢包率)外,还需要根据噪声的观测信息来估计系统的状态变量。提出了状态变量与参数联合估计的递推算法,实现了节点以较低的数据处理量完成较复杂的路由计算,从而降低计算开销和维护代价,得到满足多QoS性能约     

无线传感器网络多种群蚁群优化路由算法*

从无线传感器网络自身的特点出发,在蚁群算法的基础上,提出了一种适合该网络的多种群蚁群优化路由算法(MACO)。该算法设计了一个新的能够均衡传输能量消耗和节点剩余能量的蚂蚁前向移动的选择概率模型,并且能得到多条优化路径,使得均衡网络的能量消耗。仿真实验表明,该算法能延长网络的生存时间,并且可以有效地缓解网络拥塞。     

无线mesh网中基于蚁群算法的多约束QoS路由研究

针对多约束QoS路由问题的求解,现今并没有有效的近似算法,一般采用启发式算法求解。先介绍了QoS、QoS的各种参数指标以及多约束QoS路由的定义,接着通过移动Ad-hoc网和无线mesh网络的异同的比较,根据Ad-hoc网络的研究现状,分析了蚁群算法在无线mesh网络中QoS研究的可行性。     

无线传感器网络QoS路由研究进展*

传统网络中的服务质量(quality of service,QoS)路由协议很难直接有效地应用到无线传感器网络中,因此人们针对无线传感器网络提出了一些新的QoS路由协议。首先探讨了无线传感器网络中QoS路由协议的一些特点,分析了设计QoS路由协议所面临的挑战;然后着重分析了当前提出的一些QoS路由协议的QoS机制、特点以及优缺点,并对这些路由协议进行了分类和比较;最后总结了QoS路由协议未来的研究策略和发展趋势。     

无线网状网的QoS研究

作为下一代无线通信网络的关键技术,无线网状网能够融合异构网络,满足多类型的业务需求,因此必须提供一定的服务质量(QoS)保证.对目前各种QoS体系结构进行了分析,讨论了无线网状网的QoS体系结构.针对无线网状网网络层以下各层的QoS问题,对近年来国内外在功率控制、无线环境感知、支持QoS的MAC协议、QoS路由以及跨层QoS设计等方向所取得的研究成果进行了全面的概括总结和比较分析.最后对未来的研究发展趋势提出了自己的观点.