基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略研究

针对电力通信业务对服务质量和可靠性的要求越来越高,在软件定义网络的基础上提出了一种基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略.将基于图形卷积网络的链路带宽占用率预测模型的预测结果与三角模算子相结合得到路径选择度,作为电力业务传输路径选择的依据,实现了电力通信网链路资源的动态分配.通过仿真与传统的路由优化策略进行丢包率...     

基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络负载均衡优化策略研究

针对传统电力通信网络路由策略存在的负载分布不均和丢包率较高等问题,基于软件定义网络,提出了一种基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络QoS路由策略。以链路时延、可用带宽和丢包率为约束建立路由模型,并采用改进的拉格朗日松弛算法进行路径选择。通过仿真与传统路由方法进行对比,验证了该方法的可行性。结果表明,与传统路由策略相比,该方法能够规划出符合QoS要求的路径,负载分布更加均衡,有效降低了业务丢包率,丢包率由45%降低到0.1%,具有一定的实用价值。     

基于“包-电路”交换的双环片上网络设计

针对包交换片上网络(NoC)在大量数据通信情况下性能较差的弱点,提出了一种基于“包-电路”(PCC)交换的环形拓扑结构片上网络(DRNoC)设计架构。首先这种双环形拓扑结构由内外两环构成,可实现环内或环间双向通信,环上节点数目可拓展。其次DRNoC路由器通道可配置为桥节点或环节点路由器两种类型,相比于2D-Mesh型通道数减少,结构更加简单,资源消耗更少。最后提出了针对DRNoC的双环动态路由算法(DDRA),该算法无需在每个路由节点都进行输出方向的译码判断,在头包建立受阻时,根据网络情况选择其他路由路径,最大程度保证数据同环传输基础上跨环传输,有降低头包建立的等待时间,提高吞吐率。实验表明,在大量数据通信情况下,搭载DDRA算法的DRNoC的硬件资源开销降低的同时能够降低网络平均包延时提升平均吞吐率,有效地改善了网络性能。     

基于拥塞感知的ASON路由算法

针对网络中瞬间涌现的大量并发数据流导致网络拥塞的问题,提出了一种改进的拥塞感知路由算法。该算法可实时根据节点和邻居节点到目的节点的路径长度及拥塞状况选择路径,以自动交换光网络(Automatically Switched Optical Network, ASON)网数据包拥塞指标为链路代价值,根据网络实际的信息包传输状况,对各节点链路进行加权计算。该算法能够动态感知网络拥塞状态,是一种可自适应调节的路由算法。仿真实验表明,相比传统最短路径路由算法,所提算法能够有效提高ASON网动态选路的合理性及传输网数据的传输效率,优化网络资源利用率。     

基于改进蚁群算法的电力通信网络路由策略研究

针对传统电力通信网络路由效率低、成本开销大等缺点,在软件定义网络的基础上,提出了一种基于改进蚁群算法的电力通信网络QoS路由策略。建立了以时延、路径数和抖动等为约束条件的路由模型,并使用改进的蚁群算法进行路径选择。通过仿真和传统路由策略进行端到端延迟、丢包率和链路利用率等性能比较。结果表明,相比于传统策略,该策略的负载分布更加均匀,在端到端的时延、丢包率、链路利用率等性能上都有明显提高,具有一定的实用性。     

A cross-layer design and ant-colony optimization based load-balancing routing protocol for ad-hoc networks

In order to periodically reassess the status of the alternate path route (APR) set and to improve the efficiency of alternate path construction existing in most current alternate path routing protocols, we present a cross-layer design and ant-colony optimization based load-balancing routing protocol for ad-hoc networks (CALRA) in this paper. In CALRA, the APR set maintained in nodes is aged and reassessed by the inherent mechanism of pheromone evaporation of ant-colony optimization algorithm, and load balance of network is achieved by ant-colony optimization combining with cross-layer synthetic optimization. The efficiency of APR set construction is improved by bidirectional and hop-by-hop routing update during routing discovery and routing maintenance process. Moreover, ants in CALRA deposit simulated pheromones as a function of multiple parameters corresponding to the information collected by each layer of each node visited, such as the distance from their source node, the congestion degree of the visited nodes, the current pheromones the nodes possess, the velocity of the nodes, and so on, and provide the information to the visiting nodes to update their pheromone tables by endowing the different parameters corresponding to different information and different weight values, which provides a new method to improve the congestion problem, the shortcut problem, the convergence rate and the heavy overheads commonly existed in existing ant-based routing protocols for ad-hoc networks. The performance of the algorithm is measured by the packet delivery rate, good-put ratio (routing overhead), and end-to-end delay. Simulation results show that CALRA performs well in decreasing the route overheads, balancing traffic load, as well as increasing the packet delivery rate, etc. Translated from Journal of ACTA Electronica Sinica, 2006, 34(7): 1199–1208 [译自: 电子学报]     

一种面向FANET的改进OLSR协议

路由协议对于无人机自组织网络（FANET）的服务质量（QoS）具有重要意义。FANET中节点的高速移动会带来网络拓扑剧烈变化,这一特性会加剧链路中断,从而导致网络QoS显著降低。本文提出一种基于链路质量的低路由开销协议（LQLR_OLSR）,针对FANET中多点中继（MPR）集进行优化,减少冗余的MPR节点,并修改基于期望传输计数（ETX）,使其作为路由度量,融合正向传输成功率、反向传输成功率、链路分组大小和链路带宽四个特征,实现路由多径自适应。通过OPNET仿真结果表明,FANET环境下LQLR_OLSR在平均吞吐量、发包成功率、路由开销和平均端到端时延性能方面明显优于Global_OP_OLSR和OLSR。     

基于萤火虫算法的无人机组网多径路由算法

针对无人机自组网节点能量有限、移动快、数据多造成网络 QoS 下降的问题,提出将改进的萤火虫算法融入到多径路由 中形成萤火虫多径路由算法(AOMDV-FMRA)。 首先为减小速度对路径稳定度的影响,在路由发现过程中引入边界评价因子以 适应拓扑变化,再根据路径上节点的负载信息,对反向路由进行选择。 最后将能量评价参数映射到萤火虫算法中对收集到的路 径能量信息进行处理,作为流量分配的依据。 实验结果表明,与 AODV、AOMDV 相比,在节点速度高、网络流量大的环境中,算 法在端到端时延、网络生存时间、投递成功率、路由开销方面,均有良好性能。     

基于负载感知和伪流言机制的高稳定性路由协议

通过建立无人机自组网可以有效满足无人机集群作战的组网通信需求,但相较于传统移动自组网,无人机自组网具有节点移动速度更快,网络拓扑高度动态变化的显著特征.针对链路频繁断开带来网络性能下降严重的问题,提出了一种基于负载感知和伪流言机制的高稳定性路由协议.网络拥塞和节点移动性是影响路径稳定性的两个主要因素.针对网络拥塞问题,提出了基于节点负载预测的伪流言受限洪泛机制,在发起路由请求过程中,通过动态调整节点转发概率,均衡了网络负载的同时降低了控制开销.针对无人机节点的高移动性特征,基于接收到分组信号功率强度,提出了链路稳定性的联合度量指标.仿真结果表明,与AODV协议及其他改进型协议相比,该协议有效减少了网络的控制开销,提高了分组投递率,降低了平均端到端时延,显著改善网络性能,增强了数据传输的实时性和可靠性.     

几种典型Ad hoc路由协议的仿真分析

路由算法是无线自组网的重要组成部分,路由的好坏直接影响网络的性能.文章以无线自组网在电力系统通信中的应用为出发点,研究了DSDV,DSR,AODV和OLSR四种典型的路由协议,采用定性比较和仿真实验的方法,分析了静止节点在不同规模和负载流量场景下,路由协议的分组投递率、时延、吞吐率以及路由控制开销的变化情况,并在此基础上,对4种协议的性能进行了比较和评估,为基于无线自组网的电力系统通信提供了路由选择参考.     

ODMA网络高效路由修复算法研究

ODMA(Opportunity Driven Multiple Access)是一种全IP式智能、交互式自组网技术,具备高速移动接入、智慧选径等特点。针对ODMA网络节点在高速移动中可能造成的通信断链,同时考虑到现有路由修复算法的局限性,文章以本地修复机制为基础,提出一种适用于ODMA网络的改进型AODV路由算法(OW-AODV)。该算法将修复过程尽可能限制在断链的"下二跳"范围内,同时进一步细化相关路由报文,并规定相应的处理策略。仿真结果表明,OW-AODV可在控制开销指标的同时,有效提高ODMA网络的数据投递率及路由修复效率。     

变电站在线监测系统中无线传感器网络的RETX算法

智能变电站中如何通过无线传感器网络(WSN)将现场设备状态数据安全、可靠、低成本地传送到监控中心进行分析,是该领域的一个重要课题。首先通过实验研究,发现了WSN的通信链路存在高丢失率、非对称性等特点,由此提出了基于链路质量的路由量度算法———RETX(接收信号强度显示(RSSI)值+期望发包数(ETX))算法。该算法的核心思想是通过指数加权移动平均算法求得正向链路和反向链路的RSSI值,进而计算出成功发送一个包所需要的最小能量。将该算法应用于智能变电站在线监测系统中,在保证端到端可靠性的前提下延长了网络的使用寿命,为将WSN应用于智能变电站在线监测系统提供参考。     

无线传感器网络中LEPS路由协议性能分析

LEPS是无线传感器网络中的多跳路由协议.它建立1个以汇聚节点为根节点的树型拓扑结构.节点向自己的父节点发送数据,并沿最短路径传送到汇聚节点.利用TinyOS的仿真软件TOSSIM对LEPS协议进行了研究,统计了控制包发送间隔取不同值时网络的路由建立时间、控制开销和数据包发送时延,分析了控制包的发送间隔对该协议性能的影...     

电力骨干光传输网络的动态波道均衡路由波长分配算法

提出一种电力光传输网络中基于业务的路由波长分配(RWA)算法。算法设计旨在解决复杂电力光传输网络拓扑下,多业务等级请求路由波长分配问题。首先根据复杂网络拓扑情况与业务请求状况,完成业务请求合并与对跨域业务的路由选择;其次依据域内与域间优先级设定策略,完成业务请求优先级设定,并按照优先级顺序,采用分组波长分配算法完成波长分配。仿真结果表明,算法在处理大规模复杂网络拓扑、多业务等级路由波长分配问题上,有效降低了网络请求阻塞率,提高了光传输网络资源利用率。     

分布式光伏发电系统监控网络路由重建方法

无线监控技术可为分布式光伏发电系统构建灵活可靠的监控网络。提出了基于分级扩散协议的监控网络的路由构建方法,针对监控网络中失效传感器节点（简称节点）造成的数据传输丢失问题,提出了基于二进制粒子群算法的监控网络路由重建方法,通过更换少量数目的节点,重建最多数目的路由路径。仿真结果表明,提出的方法有效地减少了监控网络数据传输的丢失,能提高监控网络运行的可靠性。     

高压输电监测无线传感网功率控制算法

为了延长网络生命周期,解决高压输电监测的无线传感器网络中节点能量受限问题,结合应用背景的实际特点,提出一种基于节点动态聚类的功率控制算法。该算法以高压输电监测的网络架构为基础,分析传感器节点间的空间几何位置关系,综合考虑空间几何信息与节点剩余能量,利用聚类分析方法对网络内具有相似性的节点进行动态聚类,使数据转发在类区域代表节点之间传递。同时,采用可变的功率调制技术进行数据传输。仿真结果表明,该算法能够有效地降低网络能量消耗,并延长网络的生命周期。     

中压配电网电力线载波通信组网优化方法*

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。     

基于改进VECMP的电力通信网络路由优化算法研究

在电力通信网络中,负载均衡可降低瓶颈节点的过载,提高网络资源的利用率以及系统可靠性.针对电力通信网络路由算法效率较低的问题,文中在传统等价多路径ECMP算法和遗传算法的基础上,结合可变等价多路径算法VECMP与改进的遗传算法IGA用于电力网络中的路由优化.通过优化三种遗传算子,提高了 VECMP算法的效率,并通过算例与现有优化算法的比较,验证了该算法在路由优化中的优越性.结果表明,该优化算法能够快速获得网络的最优权值分配方案,降低链路的最大利用率.所提研究为我国电力通信网路由优化方法的发展提供了参考和借鉴.     

基于时间复杂度的无线网络编码数据包传输次数优化分析

为了提高无线广播网络传输的稳定性,建立了一种基于时间复杂度的无线网络编码数据包传输次数优化网络模型。分析结果表明:随着节点数M不断增大,将获得更高的数据包传输次数。NCIF方案具有比CLIF更优的性能,并且比SRPSiF的性能也更好,采用NCIF方案可以获得更高的重传效率。NCIF方案具备比SRPS方案更优的性能,NCIF方案利用S生成编码包的过程中不考虑中继节点R产生的解码性,可以高效恢复目的节点的丢失数据包。当丢包率增大后,NCIF与CLIF方案都发生了性能降低的情况,降低了中继节点的作用。     

基于路由树的分布式自适应动态多跳分簇路由协议

针对已有的分簇路由算法中存在的簇间路由路径选择不合理等问题,提出了基于路由树的分布式自适应动态多跳分簇路由协议DADMC。分簇阶段通过设置不同剩余能量的节点不同的延迟时间来让能量高的节点优先成为簇首。簇间路由路径的选择为以sink节点为根节点的动态路由树,每个节点从父节点中选择使得自己路由权值最小的节点作为下一跳。仿真实验结果表明,与已有的分簇路由算法相比,提出的算法可以更好地实现能耗均衡并延长网络生存时间。