无线Mesh网络中基于路由信息的拥塞控制策略研究

针对无线Mesh网络的网络特性,分析了无线Mesh网络的拥塞控制策略,对无线Mesh网络的拥塞程度进行分级,并提出了一种无线Mesh网络的拥塞控制算法——RICC算法.该算法主要通过移动节点不同的拥塞程度发送不同的拥塞通告消息,收到拥塞通告消息的移动节点动态地调整发送数据的速率以达到拥塞控制的目的,并通过仿真验证了该算法可提高无线Mesh网络性能.     

基于比例分配的WSN信息流调度模型

传感器网络负荷的不断增加导致网络性能大幅下降,针对该问题,文章提出基于比例分配的无线传感器网络信息流调度模型,通过采用对拥塞节点的若干个前一跳节点按比例获取信息流代价,以调整流入拥塞节点信息流的方法,来防止网络发生拥塞。结果表明,该方法控制流入拥塞节点的信息流的大小,可避免因控制流入拥塞节点的信息流而导致的若干个前一跳节点发生严重拥塞。     

基于接收阈值的容延网络拥塞控制机制

为了减少容延网络的资源开销,研究者提出了单副本转发路由算法.研究发现,这些转发算法导致节点流量负载极度不均衡,使得那些连接度较大的节点产生了拥塞.针对该问题,提出了一种基于接收阈值的拥塞控制机制,可以有效降低节点拥塞.该机制使每个DTN(delay tolerant network)节点根据自身的拥塞状况动态调整自己的拥塞控制机制,而且该机制独立于节点所运行的转发路由算法,不影响路由算法对中继节点的选择,具有很好的普适性.为了验证所提出机制的有效性,将该拥塞控制机制与现有的SimBet路由算法加以结合,提出了具有拥塞控制功能的SimBetCC算法.实验结果表明,SimBetCC算法在取得很好的拥塞控制的前提下,其递交率和递交时延等性能方面均优于具有拥塞控制功能的FairRoute路由算法.     

基于滑模变结构的无线传感器网络跨层拥塞控制

基于滑模变结构机制,讨论了节点级和链路级同时发生拥塞情况下的无线传感器网络跨层拥塞控制问题.对于节点级拥塞和链路级拥塞分别提出了准滑模控制策略.链路级拥塞采取节点输出流量最小的数据包优先进行传输的原则,实现了拥塞控制的跨层设计,大大降低了各节点排队时间,能够有效缓解拥塞的发生.仿真结果表明,该算法实现了较高的吞吐量和较低的延迟,提高了整个网络的服务质量.     

交通信息采集中WSN拥塞控制算法研究

为了提高交通信息采集系统中无线传感网络数据传输可靠性和实时性,提出一种高性能拥塞控制(HPCC)算法。针对单一拥塞检测无法准确预测网络负载情况问题,该算法根据队列占用率和拥塞持续时间定义拥塞预知状态指数,并通过对拥塞状态指数的判断,来准确预测拥塞趋势。为了避免最优路径失效导致网络瘫痪的问题,该算法基于TOPSIS理论思想构建选择模型,在拥塞节点周围建立临时最佳路径进行分流调节并将节点拥塞程度、剩余能量、距离原路径跳数以及信道接入率作为下一跳节点选择依据。实验结果表明,该算法能有效准确地检测拥塞,减小延迟,降低了网络能耗,保证数据的逼真度。     

无线传感器网络中一种ARMA流量预测的拥塞控制算法

在无线传感器网络中,由于各节点的通信能力、计算能力、存储能力等都比较有限,使其需采取有别于传统网络的拥塞控制策略.本文针对传感网络特有的多对一、多跳通信方式经常导致网络拥塞的缺陷,提出一种基于流量预测的拥塞避免算法(SCATP).该算法通过ARMA模型分析流经各节点的当前流量,预测网络下一时刻的拥塞状况,并据此进行流量分配,从而实现拥塞控制的同时保证数据的可靠传输.仿真实验表明,SCATP算法在延迟、抖动率、吞吐量和能量有效性等方面能有效改善网络的服务质量.     

无线传感器网络中一种避免节点拥塞的算法

无线传感器网络节点拥塞导致节点丢弃大量的数据包,这不仅影响了网络服务质量,还浪费了节点宝贵的能量,进而缩短了网络生命周期.提出了一种避免传感器网络节点拥塞的算法.该算法包含了基于发送窗口分配的拥塞避免和基于优先级的数据包调度策略.网络节点首先根据一定策略为上一跳节点分配发送窗口来预防本地发生拥塞,获得发送窗口的上一跳节点每次选择优先级最高的数据包发送以改善网络服务质量.模拟实验表明,提出的算法具有良好的能量有效性,有效地避免了由节点缓冲区溢出造成的网络丢包,同时改善了网络传输的公平性并降低了网络的平均延迟.     

无线传感器网络中基于定向扩散协议的跨层拥塞控制方法

针对无线传感器网络的拥塞特征,利用跨层设计的思想提出了一种基于定向扩散路由协议的跨层拥塞控制方法。该方法包括局部拥塞控制和全局拥塞控制两部分,在本地节点和Sink节点上进行了基于ACK的拥塞反馈和跨层速率调节。仿真实验表明,该算法不仅能有效地缓解拥塞,降低能耗,而且能保证数据包的完整性,与CODA机制相比能量节省了32.56%,逼真度提高了6%。     

小范围无线控制网络的研究

随着微电子技术、计算机网络技术和通信技术的发展,无线控制网络日益成为互联网领域研究的热点之一.无线控制网络具有"无处不在"和节点数量庞大等特点,适用于军事、智能家居、环境监测和预报、医疗护理、建筑物状态监控、工业控制等领域.提出一种基于MSP430单片机和CC1100射频收发器组成的无线控制网络节点以及由这种节点构成的小范围无线控制网络.该无线控制网络功耗低、节点体积小、通信可靠、安装布置方便,可以广泛应用于无线数据采集和控制系统.     

一种基于卡尔曼滤波的分簇WSNs拥塞检测与控制方案

针对分簇结构下无线传感器网络簇首节点因负载过大易产生拥塞问题,提出一种基于卡尔曼滤波拥塞预测与缓解算法CMKBO,该算法首先基于卡尔曼滤波理论,依据当前簇首缓存占用情况,预测下一时刻簇首队列长度,并结合簇首吞吐量对网络拥塞程度进行综合预判,当网络拥塞程度预测值超过设定阈值时,在簇内寻找一个最优节点协助簇首进行数据缓存和转发以达到控制和缓解网络拥塞,簇首启动拥塞控制时,协助节点依据当前簇首拥塞程度选择簇内转发或簇外转发,以实现不同情况下的拥塞控制。仿真实验结果表明:该算法能够较准确地预测未来簇首拥塞状况,能较好地缓解簇首压力,较CODA算法有更好的网络特性。     

改进的无线Mesh网路由判据算法及其路由协议

为了改善802.11s无线Mesh网传输过程中因重传次数过大而造成的丢包问题,根据实际无线传输中的网络重传次数特性,提出一种基于最大重传次数的空中传播时间改进路由判据算法.同时为了缓解因单根节点造成的网络拥塞,提高实际场景中边缘节点的传输性能,并保证网络中所有节点使用无线信道资源的公平性,基于树的寻径机制从拓扑结构的角度,提出一种改进的多根节点的混合无线Mesh网路由协议(M-HWMP).理论及仿真结果表明,改进的路由判据算法及路由协议优化了无线Mesh网传输不同数据流时的吞吐量、时延特性,并在一定程度上避免了网络拥塞.     

具有通信时延的无线传感器网络拥塞控制算法

针对具有通信时延的无线传感器网络的拥塞问题,利用图论对无线传感器网络进行建模,借鉴领导者一跟随者的思想设计了一致拥塞控制算法(congestion control based on consensus,CCBC).根据汇聚节点的负载状况,合理地调节所有传感器节点的数据发送速率,给出足够的条件证明算法在变拓扑网络结构和时变时延下的有效性.NS仿真表明,本文提出的算法与其他算法比较,具有较低的丢包率、较高的链路利用率、良好的节能性,能够很好地抑制无线传感器网络中的拥塞现象.     

一种改进的无线网络TCP拥塞控制算法

传统基于有线环境的传输控制协议(TCP)技术无法适应链路质量相对较差的无线环境。为此,提出一种改进的对数增加自适应减少(NewLIAD)算法。在慢启动阶段根据带宽确定最优拥塞窗口,在网络拥塞阶段动态减少拥塞窗口,以保证系统的整体吞吐量。仿真结果表明,该算法有较好的发送速率平滑性,能减少数据抖动,提升无线网络的TCP性能。     

ACK报文拥塞对网络性能影响的研究

为了提高网络性能和安全、设计更有效地队列拥塞控制算法,通过研究现有的一些主动队列拥塞控制算法发现:大多数的拥塞控制算法的实现是基于队列长度或平均队列长度,这使得算法在提高网络整体性能上具有局限性。本文在现有的网络队列拥塞控制算法的基础上,将ACK信息确认报文传输状态引入到队列拥塞控制算法研究的系统中,通过仿真实验发现:ACK数据报文的传输状态在很大程度上影响着网络的吞吐量、数据包的传输延迟等。     

基于改进萤火虫群优化的无线自组网路由算法

针对无线自组网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,借鉴萤火虫群优化算法,提出了一种改进萤火虫群优化的无线自组网络路由算法.路由算法将萤火虫优化算法中的荧光素强度更新与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量、节点间距离等因素进行相互映射,同时改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成无线自组网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现无线自组网络的稳定传输.仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由算法在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能.     

移动延迟容忍传感网络拥塞控制算法研究

针对移动延迟容忍传感网络拥塞而造成的节点内缓存数量预测不准,数据传输延时速度过慢,数据分组投递成功率低等问题,提出一种移动延迟容忍传感网络拥塞控制算法。算法是基于节点状态感知的,构建移动延迟容忍传感网络拥塞预测机制,依据机制中所获取的历史缓存信息感知节点状态,对拥塞严重或中度拥塞的节点缓存队列内的数据进行信息聚合,提出拥塞控制的策略。最后通过仿真可得数据分组投递率、数据分组丢包率及响应时间、消息产生率。实验结果表明,所提出的拥塞控制算法能够预测缓存数量准确,减少数据传输时延,保证数据分组投递成功率,提高整个网络的工作效率。     

基于改进DV-HOP的道路交通拥堵传感节点快速监测

由于现有交通拥堵监控设备在海量三维交通信息中处理数据的能力较差,导致监测目标延迟较高,故设计一种基于改进DV-HOP的道路交通拥堵传感节点快速监测方法;在待监测区域安置无线视觉传感器,划分子节点与Sink节点,采集车辆通行状况和整体长度;把异常道路数据作为小概率事件,确立速率采集周期及交通状态采集周期,推算历史车辆速率均值和交通数据方差,设定拥堵临界值,分析路段是否产生拥堵;对道路交通拥堵节点进行初始化,确定全部道路交通拥堵节点,并将其转换到二维坐标中;利用改进DV-HOP算法获取道路交通拥堵节点位置信息,得出道路交通拥堵节点监测结果;实验分析表明：设计方法的均等系数值可达0.998,数据传输延时仅为3.5 s,表明交通拥堵监测精度较高。     

一种新的无线传感器网络拥塞控制算法

为给无线传感器网络中每个节点分配一个公平有效的传输速率,提出一种新的拥塞控制算法。分析算法对平均输入输出速率、控制效率、公平性、时间间隔、逆向数据传输等参数的要求,研究速率抖动对算法的影响,并在事件驱动的数据包级模拟器上验证该算法。实验结果表明,该算法能有效提高网络吞吐量,保证网络公平性,降低能耗。