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。     

长链树状无线传感器网络中遗传蚁群路由优化算法

为提高长链树状无线传感器网络的服务质量(QoS),本文用云遗传蚁群网络算法对无线传感器网络路由进行优化.算法中将正向蚂蚁根据节点负载情况发现的可行路径作为遗传算法的初始种群进行染色体编码,用路径时延、跳数及链路质量定义的适应度函数对染色体进行评价;利用正态云发生器实现路径的交叉和变异操作,逆向蚂蚁对优化后的路径进行信息素更新.仿真结果表明该路由算法能够满足无线传感器网络的实时性、可靠性等方面的要求,实现了网络的负载平衡及拥塞控制机制.     

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.     

QoS动态多播路由协议

保证服务质量的QoS（Quality of Service）路由是网络中解决OoS问题的一项关键技术．具有OoS约束的多播路由技术已成为网络领域的一个重要研究课题．该文研讨了具有QoS约束的动态多播路由问题．文中描述了一种适应于QoS多播路由的网络模型，提出了一种QoS动态多播路由协议（QDMRP）．QDMRP只要求网络链路（或节点）的局部状态信息，不需要维护全局状态信息．QDMRP较好地减少构造一棵多播树的开销．仿真实验结果表明：QDMRP具有较低的控制信息开销和节点加入时延，较好地适合于网络状态变化比较频繁的环境以及实时多媒体应用．     

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。     

基于熵权系数法的无线传感器网络自适应QoS路由算法

针对无线传感器网络中不同业务对服务质量（QoS）指标的不同要求,以及QoS指标在网络运行过程中实时变化的特点,提出一种基于熵权系数法的自适应QoS路由（EAQR）算法。算法将路由建立过程抽象成多指标加权评分的问题,选取节点负载、平均能量势、通信时延作为QoS评价指标,采用熵权系数法自适应地确定指标的权重,选择最优节点转发数据。仿真实验显示,与有序分配路由(SAR)、能量感知QoS路由(EQR)算法相比,EAQR算法可以有效降低网络平均端到端延迟,减少丢包率,延长网络寿命。     

新型无线Mesh网络的QoS路由判据与算法

针对无线网状网络中采用何种路由判据进行路由选择以增大网络吞吐率的问题,在分析现有路由选择准则不足的基础上,通过综合考虑链路的可用带宽、延时、可靠性和干扰等因素对链路OoS的影响,提出了一种新的综合QoS路由准则和算法IRMQOS,并通过仿真验证了该路由准则和算法的可行性.仿真实验结果表明,该方法能显著提高网络吞吐率.     

软件定义网络中基于网络切片和ILP模型的路由方案

针对软件定义网络(SDN)中数据层的路由优化问题,提出一种基于网络切片和 整数线性规划(ILP) 多约束优化的路由方案。首先,根据多租户业务的链路需求,基于Kruskal算法对数据层中的链路资源进行网络切片,尽可能形成相互隔离的租户子网络。然后,在考虑链路约束和租户业务的服务质量(QoS)约束下, 以最小化传输延迟为目标, 构建一个ILP整数线性规划(ILP)路由优化模型,并获得最佳的路由方案。仿真结果表明,所获得的路由方案具有较少的共享链路,有效降低了链路拥塞和传输延迟。     

一种覆盖网多QoS约束均衡的路由算法

覆盖网服务质量（QoS）路由是覆盖网研究的关键问题,在多QoS约束均衡和网络资源优化的基础上,提出一种多QoS约束均衡的路由算法。该算法考虑包括节点和链路在内的多种QoS约束因素,使用层次分析、参数归一等方法解决多个QoS参数权值分配问题。同时根据覆盖网络特点采用资源均衡的方法,对链路带宽及节点计算能力2种QoS参数资源进行均衡。利用随机拓扑实验对时间、代价、资源利用率等性能指标进行验证,并与同类算法进行比较,结果表明,该算法所选择的路径在各项QoS指标都满足的情况下,能较好地均衡网络资源。     

无线网状网多业务QoS优化的跨层策略

无线网状网WMN(Wireless Mesh Network)的多媒体业务发展,对实现动态的端到端的QoS保证机制提出了新的要求,涉及到WMN所有协议层相应参数的系统设置.以实现WMN多业务QoS保证的网络性能整体优化为目的,研究了WMN的协议跨层机制与基本要求,分析了综合利用各协议层间关系依赖和信息交互共享而优化网络性能的可行性,并探讨了通过跨层交互传递可控参数的自适应调整策略及其设计模型.     

基于干扰模型的无线网状网QoS路由策略

为支持无线网状网中多媒体业务,提出了基于干扰模型的QoS路由策略WQRI。首先对网络进行分层,然后提出新的可用带宽和端到端延时估计方法,在协议中实现可靠的接入控制和端到端资源预留。仿真表明,WQRI策略能以较低的控制报文开销为实时业务提供QoS支持。     

WMN中基于传输成功率的网关部署算法

提出无线Mesh网络中基于传输成功率的网关部署算法——GA_TSR。在保证端到端成功率的基础上,利用贪婪策略部署网关,将网络分成互不相交的簇,每个簇满足一定的QoS保证。调整簇的边缘节点,优化网络传输的平均成功率。仿真实验表明,采用GA_TSR算法得到的网关数目与其他算法相比区别不大,但可提高10%~56%的网络传输平均成功率。     

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。     

片上网络带宽资源QoS调度算法

提出一种片上网络带宽资源QoS调度算法。通过分布式地动态调整有保障服务(GS)连接在每个路由器中的优先级,解决共享同一物理链路的不同GS连接之间的传输冲突问题,从而保障时延、带宽和时延抖动等QoS。通过给尽力而为服务(BE)通道分配动态优先级和监控GS流量2种方法的应用,有效提高了BE数据流的服务质量及链路利用率。     

A multi-objective evolutionary algorithm based QoS routing in wireless mesh networks

The huge demand for real time services in wireless mesh networks (WMN) creates many challenging issues for providing quality of service (QoS). Designing of QoS routing protocols, which optimize the multiple objectives is computationally intractable. This paper proposes a new model for routing in WMN by using Modified Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (MNSGA-II). The objectives which are considered here are the minimization of expected transmission count and the transmission delay. In order to retain the diversity in the non-dominated solutions, dynamic crowding distance (DCD) procedure is implemented in NSGA-II. The simulation is carried out in Network Simulator 2 (NS-2) and comparison is made using the metrics, expected transmission count and transmission delay by varying node mobility and by increasing number of nodes. It is observed that MNSGA-II improves the throughput and minimizes the transmission delay for varying number of nodes and higher mobility scenarios. The simulation clearly shows that MNSGA-II algorithm is certainly more suitable for solving multiobjective routing problem. A decision-making procedure based on analytic hierarchy process (AHP) has been adopted to find the best compromise solution from the set of Pareto-solutions obtained through MNSGA-II. The performance of MNSGA-II is compared with reference point based NSGA-II (R-NSGA-II) in terms of spread.     

基于高斯混合模型的无线局域网定位算法

目标定位是无线局域网提供位置服务的基础。该文围绕无线局域网目标定位中的定位精度和实时性2个QoS指标,对基于RSSI的定位技术进行研究,提出一种基于高斯混合模型的无线局域网定位算法。该算法由离线训练和在线定位2个阶段组成,采用GMM对RSSI进行建模,降低了系统定位误差,并减少了定位阶段的运算量,提高了定位的实时性。仿真实验结果表明,该算法具有较好的定位精度和实时性。     

认知无线电网络动态QoS保证机制研究

针对认知无线电网络提出了一种基于中间件的分布式动态QoS保证机制DQAM,当网络对应用承诺的QoS保证发生变化,或者应用对网络的QoS要求发生变化时,通过网络和应用之间的反馈和协商,在分析当前网络状态和应用需求的基础上,根据特定的策略对网络和应用进行动态干预,在保证一定QoS的前提下,使应用最大程度的适应网络,网络最大限度的支持应用,以提高认知无线电网络对应用的支持能力和应用对网络的适应能力。对DQAM的原理、系统组成以及运行方式等,进行了讨论;从体系结构、工作过程、信息收集与策略生成和节点（任务）重构等4个方面,给出了DQAM的基本框架,并通过一个典型场景就DQAM的应用问题进行了探讨。     

基于WMN的链路质量测量方案与路由尺度性能研究

无线网格网（WMN）骨干网的静态特性与Ad Hoc的动态特性完全不同，所以把Ad Hoc路由协议移植到WMN上并不适用。因而出现了为类似的静态无线网络开发的多波链路质量源路由协议MR LQSR。该协议是链路质量源路由协议（LQSR）协议与累积权期望传输时间（WCETT）的结合。WCETT作为链路质量尺度，必须能够精确反映真实的链路质量。为了尽可能在系统容量损耗和链路质量衡量方式的精确性间做一个折中，将更精确的链路质量测量技术EAR引用到ETT的计算中，以此来提高WCETT参数的准确性并提高MR LQSR的性能。最后的仿真结果表明，该方案在降低系统容量损耗的同时，对链路质量测量的精确性有一定的提高。