无线多跳网络可靠性评估方法研究

无线多跳网络的复杂性、动态性和移动性等特点,使传统网络可靠性评估方法不能直接迁移使用。针对无线多跳网络可靠性分析和量化等问题,对近年有关无线自组织网络、无线传感器网络和无线Mesh网络3种典型无线多跳网络可靠性研究按可靠性评估算法、网络可靠性协议、网络可靠性设计3个递进的层面分别进行了全方位剖析,并结合物联网应用环境,对无线多跳网络可靠性研究的发展趋势进行了展望。研究工作有助于指导网络设计,提升网络的可靠性及部署能力。     

基于FPGA的高效可伸缩的MobileNet加速器实现

MobileNet网络是一种广泛应用于嵌入式领域的深度神经网络,为了解决其硬件实现效率低的问题,同时达到在不同硬件资源下具有一定可伸缩性,提出了基于FPGA的一款MobileNet网络加速器结构,针对网络的堆叠结构特性设计了三级流水的加速阵列,并实现了在0～4000乘法器开销下都达到70％ 以上的计算效率.最终在XIL...     

数据中心网络扁平化设计

对金融行业信息系统目前广泛采用的一种典型“双层核心”网络设计做了详细介绍,为解决该设计中存在的设备性能瓶颈,提高网络稳定性,简化维护操作,提出以扁平化为的设计思想的一种创新的网络架构。扁平化网络架构利用二层交换的应用特点,配合多台物理防火墙组成的防火墙资源隔离池,将“双层核心”压缩为“一层核心”,在保证网络区域间安全隔离的前提下,减少网络跳数从而优化整体网络性能。     

节点传输半径对无线自组织网络容量的影响分析*

在共享无线信道的多跳无线自组织网络中,节点传输半径的大小直接影响节点的一跳吞吐量和业务流传输的中继所需跳数,从而影响网络容量。在网络业务类型一致的条件下,通过数学模型分析和仿真实验,考察了网络容量与节点传输半径、业务流传输的路径长度以及网络节点数量之间的关系,其分析结果有助于优化无线网络的组网结构。     

节点位置固定的线性无线传感器网络节能路由

无线传感器网络节点一般采用电池供电,能量非常有限,因此提高网络能量效率、最大化网络生命周期成为亟待解决的重要问题。线性无线传感器网络在某些实际应用中,由于监测环境和对象的特殊性,监测点位置往往是事先确定的,并非随机分布,故现有的线性路由和变距离节点布置方案应用性受限。针对这一问题,提出了一种等距离分组多跳路由,建立了其能耗数学模型,得到了网络平均能耗与网络长度、节点数和分组数的数学关系,并给出了最小网络平均能耗下的分组数求解方法,最后用Matlab软件仿真分析。结果表明,与单跳、多跳、分簇多跳三种常见路由相比,等距离分组多跳路由由于没有簇头,因此具有最小的网络平均能耗和最大的网络生命周期。     

基于邻居表的ZigBee网络树路由改进算法

针对ZigBee网络树路由算法路由跳数多、数据传输延时长等问题,提出一种基于邻居表的ZigBee网络树路由改进算法。借助一跳邻居节点地址信息,建立邻居节点选择策略,在节点的一跳邻居节点中,选择到达目的节点树路由跳数最少的邻居节点作为下一跳转发节点。在树路由跳数相同时,选取LQI值大的节点为下一跳转发节点。理论分析结果表明,该算法路由路径优于树路由算法和ITRA算法路由路径;实验结果表明,该算法能很好地减少转发节点个数,提高了网络数据传输的可靠性,达到网络性能提高的目的。     

一种改进的基于跳数的无线传感器网络路由算法

路由协议设计是无线传感器网络的一个重要研究领域,可靠性、低开销和易于维护是无线传感器网络路由协议的设计目标,其中基于跳数的路由协议以其简易、有效的设计思路,一直以来得到广泛关注。在详细分析基于跳数的无线传感器路由协议发展现状的前提下,对最小跳数路由算法的组网和数据传播阶段加以改进。通过在OMNeT++仿真环境中与原始最小跳数协议、定向扩散协议的比较,验证了改进后的算法在可靠性、负载均衡、延长网络生命周期和低路由开销方面的优势。     

一种无线传感器网络非均匀分布节点定位算法

提出了一种基于加权处理的无线传感器网络非均匀分布节点定位算法-W-DV-Hop算法.算法对所有锚节点的平均跳距进行加权处理作为网络平均跳距,使网络平均每跳距离的估计更加准确,从而降低用锚节点的平均跳距作为网络每跳距离对定位精度的影响.仿真结果表明:在同等条件下,新算法相比DV-Hop算法能有效提高节点定位精度,且能延长节点寿命.     

多跳无线与有线混合网络中TCP性能改进研究综述

多跳无线与有线混合网络中,数据流通过的传输媒体各不相同,这些差异会严重影响TCP性能.为了提高有线与无线混合网络中TCP协议的性能,研究者对混合网络TCP协议进行了大量的研究,主要是通过修改标准TCP协议,使之适合于混合网络环境,设计方法主要有分层设计与跨层设计两种.分析了多跳无线与有线混合网络的特点;探讨了多跳无线与有线混合网络中影响TCP性能的主要因素、TCP所要解决的主要问题,以及改进TCP性能面临的难点;对当前改进混合网络中TCP效率、公平性等方面的研究成果进行了分析和总结,并指出了多跳无线与有线混合网络中TCP进一步研究的重点.     

基于双收发信机的无线Mesh网络

标准的802.11s网络多跳接入时存在一个严重的问题：随着网络WMN节点跳数的增加,每跳的网络带宽急剧下降。研究并提出一种新的基于双收发信机的无线Mesh网络解决方案,并且在Linux环境下进行实现。实验结果表明：采用双收发信机的无线Mesh网络算法成功地解决了上述问题,并且极大改善了无线Mesh网络的可扩展性。     

基于信任评估的Ad hoc网络安全路由协议

针对Ad hoc网络的路由安全问题,提出一种基于信任评估的Ad hoc网络安全路由协议,采用改进的信任评估模型,每个节点维护一张信任表,在路由过程中结合信任表并通过路由请求和路由回复,双向判断上一跳和下一跳节点的可信性,并且在路径选择时综合路径信任值和跳数值2个因素,使得信任评估和路由协议紧密地结合.通过NS2仿真实验进行验证,结果表明,该协议可以较好地避开自私节点,保证路由安全,提高路由性能.     

改进的非均匀分簇无线传感器网络路由算法

针对无线传感器网络中分簇算法求全局最值问题和非均匀分簇算法能量消耗不均衡问题,提出一种新的分簇算法。该算法首先采用泛洪树算法来求得网络最值,并用它来计算节点的竞争半径,然后用非均匀分簇的思想来构建大小不等的簇。当选取簇头节点后,通过计算每个簇头的概率来寻找下一跳簇头,当每个簇头节点选择最佳下一跳路径后,簇间通信可以建立一条最佳路径。仿真结果表明,该算法在能量损耗和均衡能耗都有显著的提高,最终延长了网络的生存周期。     

一种线性时间复杂度的高效路由保护方法

如何高效快速地应对网络中的故障是设计路由协议的基本要求和主要任务。由于动态路由协议在应对网络中的故障时,在协议动态收敛的过程中将会有大量的报文被丢弃。因此,目前路由器厂商普遍采用路由保护方法来克服网络故障,在众多的路由保护方法中,DC（downstream criterion）规则是一种被普遍认可的方法。然而,已有的实现 DC规则算法的时间复杂度普遍较高,并且复杂度随着网络节点平均度的增加而迅速增加。为了应对上述问题,提出一种线性时间复杂度的高效路由保护方案ERPLR（an efficient routing protection method with linear time complexity）,该方法首先提出了备份下一跳计算规则,然后在已有最短路径树的基础上,根据备份下一跳计算规则为所有的源目的节点对计算备份下一跳。在计算备份下一跳的过程中,每个节点和其邻居最多被访问一次,因此ERPLR的时间复杂度为O（V+E）。实验结果表明,与已有的实现DC规则相比较,ERPLR在故障保护率和路径拉伸度两个度量指标结果相似的情况下,在真实网络拓扑和模拟拓扑中,ERPLR分别降低了大约74.93%和78.91%的计算开销,该方法可以极大地降低DC规则的计算开销。     

基于移动代理具有拥塞控制的AODV路由协议

提出一种基于移动代理的AODV路由协议,来解决Ad Hoc网络的拥塞问题.在网络中引入一定数量的携带拥塞状态的移动代理,移动代理在网络中漫游时选择轻负载的节点为下一跳,并根据节点拥塞状态更新路由表,用较少的信息流量使每个节点及时了解当前网络的拓扑状况.实验结果表明这种路由算法可以有效地平衡网络负载,大大增强了链路的稳定性,降低了端到端的数据传输时延.     

一种新的航空自组网混合路由算法

路由算法是航空自组网研究的重点和难点。针对目前对航空自组网高动态路由研究较少的现状,考虑到飞机节点高动态但局部结构相对稳定的特点,通过将ADS-B系统整合到路由表建立过程中,设计了一种基于分簇和地理位置信息的混合路由算法CGCR。应用ADS-B消息中的节点位速和飞行意向数据预测节点运动趋势,从而选择最优下一跳节点。通过扩大下一跳选择区域策略来避免路由空洞的产生。仿真结果表明,CGCR具有良好的性能。     

非结构化P2P网络搜索算法的研究与改进

针对P2P软件搜索效率不高、网络带宽消耗大的问题,结合子网掩码技术,提出基于物理位置的网络拓扑结构,并介绍一种基于学习的定向查询资源搜索算法(D-Searching)。该算法通过在终端节点上引入路由索引表来存储最新的资源信息与热点信息。仿真结果表明,D-Searching搜索算法在消息数、平均跳数、查询效率等方面都有较大提高。     

S-Chord：一种层次式Chord路由模型

结构化P2P网络Chord的路由表只能覆盖一半标识符空间,只要目标节点落入路由表没有覆盖的半环,就必须通过至少一个中间节点即2跳才能找到,导致其查找效率不高。由此提出一种层次式Chord路由模型——S-Chord,通过构建位于Chord环上的域间转发网,使与发起查找节点不在同一半环内的目标节点有可能只需1跳就能查找到,较好地解决了路由表覆盖面不足的问题。仿真实验表明, S-Chord能够减少平均查找跳数,提高查找效率。     

无线自组网AODV路由后备策略的改进算法

传统的自组网AODV-BR路由算法在主路径断裂时,并没有对断裂路径进行修复,对AODV-BR改进的AODV-IBR(Im-provementBackupRoute)算法,从后备路径中选择一条跳数最短的路径作为主要路径,实现对断裂路径的修复,有效提高数据传送率。     

基于软件的网络处理器的路由高速缓存算法研究

路由器需要以较低的代价灵活、高速地实现路由查找这一基本功能.为网络处理器设计了一种基于软件的路由查找高速缓存算法.网络处理器片上高速存储器中的一部分空间被划分出来,由指令代码来维护一个路由查找结果缓存表.通过选择合适的哈希函数,平衡表项之间的冲突并刷新复杂度,该算法可以缩短路由查找的延迟,减少多处理单元对存储器总线的竞争,为其他网络应用提供更多的处理时间.基于真实网络流量的实验表明,即便每个处理单元中仅有少量表项,网络处理器的吞吐量仍然可以得到有效的提升.     

无线传感器网络中能耗平衡的混合路由模型研究

针对无线传感器网络中能耗不均衡问题提出了一种单跳和多跳相结合的路由模型,该模型将簇内平均能量作为路由调整阈值,根据节点剩余能量对网络路由进行周期性调整,使节点路由在单跳、多跳模式间转换;通过对该路由模型能耗规律的理论分析和仿真实验,说明该模型有效地平衡了网络能耗,弥补了只采用单跳路由或多跳路由时网络能耗不平衡之不足,延长了网络生命周期.