无线Mesh网络中基于信道流量干扰感知的路由协议*

为了更精确地捕捉流量干扰、提高网络容量与实时性,针对多接口无线Mesh网络,提出了一种新的基于信道流量干扰的路由准则,该准则不仅能更精确地捕获两跳内的负载干扰,而且还集成了传输时延、丢包率和传输速率等因素.基于新准则,还提出了一种新的无线Mesh网络路由协议,该协议使用新准则选择路由.仿真结果表明,新协议相比AODV协...     

Mesh网络中实用有效的多信道分配方法

多信道多接口可以明显提高Mesh网络的吞吐量,然而已有的多信道分配算法和协议基本上都没有考虑无线信道的隔离度,这样便造成了路径间干扰。提出了一种基于信道隔离度的启发式多信道分配算法（CSCA）,有效地减少了路径间干扰。所构建的森林拓扑一方面方便了信道分配,另一方面也改善了流量均衡。模拟实验结果表明,CSCA算法有效地降低了Mesh网络中的干扰,提高了网络吞吐量。     

基于MAP-ICC的无线Mesh网络层次路由协议研究

在研究混合路由协议HWMP和低功率自适应层次路由算法LEACH基础上,提出一种基于能量均衡的层次路由算法MAP-ICC（Mesh Access Point Independent Construction of Cluster）。该算法针对无线Mesh网络中的接入层MAP节点进行独立建簇,以MAP节点的能量消耗为依据计算最佳簇首个数,根据最佳簇首个数对覆盖的环形区域内的MAP节点进行分簇,用户节点根据加权公式选择合适的簇首加入。仿真实验结果表明：提出的MAP-ICC独立建簇算法一定程度上增加了网络生存时间,提高了数据报文发送成功率和降低了路由负载。     

结合混合式信道分配的无线MESH多路径路由协议

为了优化无线Mesh网络中的多接口多信道网络资源,对单接口多路径路由协议和单路径信道分配策略进行了深入的分析研究,提出了与混合式信道分配方式相结合的多路径路由协议(AODV-MP),实现了网络中多条路径的并行传输,从而提高网络的整体吞吐率。并根据多路径路由协议自身的特性,结合与邻居节点干扰相关的因素——信噪比(SNR),提出了多路径路由的路由度量判决WCETTSNR,同时将该路由度量作为负载流量分配的比例标准。利用NS2网络仿真平台对该多路径路由协议进行测试,结果显示AODV-MP在网络吞吐率上提高了45%,并在高负载情况下,较大幅度地减少了网络延时。     

基于流量模式和网络拓扑的网关部署算法

多并发流所引起的网络负载不均衡是无线网状网(wireless Mesh network,WMN)面临的一个挑战,部署网关是一种能缓解竞争节点负载的可行方案.针对这一问题,提出基于流量模式和网络拓扑的启发式网关部署算法.该算法利用节点在多种流量模式下所承载流量的平均值来估算节点的网络负载,并基于节点的网络负载和位置来选择网关,再根据特定的计算,分配节点给已知网关所管理的簇.实验结果表明,在不同流量模式和网络资源配置下,该算法均能有效地提高网络吞吐量、降低端到端延迟、减少路径长度.     

基于链路负载分级的无线Mesh网信道分配算法

由于无线Mesh网络信道分配算法的性能增益与网络的流量负载特点密切相关,在对多射频多信道无线Mesh网络的流量特点进行分析的基础上,提出一种静态信道分配的启发式算法LPFCA。该算法根据无线链路在网络拓扑中的位置信息来估计无线链路的预期负载情况,并对网络中无线链路的预期负载进行量化分级,利用整数线性规划方法对信道分配进行描述并应用目标函数对信道分配进行优化,使网络总的干扰权重最小化。仿真结果表明,相比于现有的算法,该算法在吞吐量上平均提升了18.9%。     

结合混合式信道分配的Mesh多路径路由协议

为了优化无线Mesh网络中的多接口多信道网络资源,对单接口多路径路由协议和单路径信道分配策略进行了深入的分析研究,提出了与混合式信道分配方式相结合的多路径路由协议(AODV-MP),实现了网络中多条路径的并行传榆,从而提高网络的整体吞吐率.并根据多路径路由协议自身的特性,结合与邻居节点干扰相关的因素--信噪比(SNR),提出了多路径路由的路由度量判决WCETYSNR,同时将该路由度量作为负栽流量分配的比例标准.利用NS2网络仿真平台对该多路径路由协议进行测试,结果显示AODV-MP在网络吞吐率上提高了45%,并在高负载情况下,较大幅度地减少了网络延时.     

基于动态负载均衡的层次性移动IPv6路由优化方案

针对层次性移动IPv6网络负载过重时存在的MAP负载分配失衡的问题,提出一种动态的MAP负载调度方案。方案中,MAP通过提出的计算模型,以带宽使用情况作为参数计算当前的负载。当检测到网络负载分配失衡时,根据MN的移动趋向调度MAP之间的负载,使网络中的计算资源合理分配,优化网络性能。仿真结果表明,该方案能有效地改善网络的整体服务质量,降低通信时延和减少通信过程中的丢包率。     

基于负载均衡的MAP选择方案的研究

针对层次移动IPv6中,移动节点(MN)选择移动锚点(MAP)没有考虑负载的问题,提出一种基于负载均衡的MAP选择方案。在该方案中,当路径中路由器的负载度量值大于所设置的阈值时,路由器就会丢弃数据分组以减小网络内的拥塞。当MN进入新网络时,根据设置的实时度量值来选择负载小的路径,然后向该路径的源MAP进行注册,使MN可以根据路径负载的不同来选择不同层的MAP,避免某些MAP成为整个网络的瓶颈,均衡整个网络的MAP负载。模拟实验结果表明,该方案能使网络中的MAP负载更加均衡。     

多信道无线Mesh网络的路由协议

针对单径路由协议不能充分利用多信道无线Mesh网络的信道资源的问题,提出了一种基于拥塞控制的并行多径路由协议PMRP。该协议将一个数据流分配到多条路径同时传输,当所有路径都发生中断时,才重新寻找路由;并采取相应的拥塞感知技术,避免拥塞节点再转发新的数据流。仿真结果证明：与无线自组网按需平面距离矢量路由协议（AODV）协议相比,PMRP在网络负载较大时,能有效地减小端到端延迟,提高数据包的成功投递率,增加网络的整体吞吐量。     

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)     

无线网状网中基于TDMA模式的QoS路由策略

为支持无线网状网中具有服务质量（QoS）需求的实时应用,提出基于TDMA模式服务质量路由策略TD-MQR。对网络进行分层,提出新的链路指标值,在考虑链路容量和无线信道间干扰的基础上对网络的流量进行路由和调度。仿真表明,该协议能够对WMN中实时应用提供QoS保证。     

基于节点状态的无线Mesh网络路由算法

分析动态源路由(DSR)协议,提出一种基于节点状态的路由算法(NSBDSR),并将其作为WAM网络的路由协议。该算法能避免网络中间节点为转发分组而必须保持最新路由的问题,使节点仅维护与之通信的节点路由。在NS-2上的仿真结果表明,NSBDSR能有效降低路由中断概率,增加路由流量,减少网络时延和丢包率。     

基于对象知识网与近似匹配的EIS重构

研究基于对象知识网(OKM)与近似匹配的企业信息系统(EIS)重构方法.根据EIS模块的相似性,定义重构原,给出知识点及联系原的相似性度量方法.在OKM及信息传递关系网重构运算的基础上,提出基于OKM及近似匹配的EIS重构算法,给出重构过程中的规则.应用实例验证了该重构方法的有效性.     

无线Mesh网中QoS流量均衡策略研究

由于现有的无线Mesh网路由研究多寻求当前时刻的最优路径,缺少流量均衡机制,影响了网络资源的使用效益。针对这一问题,提出基于QoS的流量均衡策略。通过研究蚁群算法,重新定义启发信息和信息素更新规则,将节点和链路负载加入到路径选择的权衡因素中;同时,考虑到Mesh节点到骨干网的通信,提出针对网关节点的流量均衡机制。改进算法以业务QoS要求作为约束条件,使路径规划倾向于负载度低的链路和节点,为后续业务的路由选择提供良好的网络环境。实验结果表明,随着数据量的增多,该算法始终可以保证业务QoS,实现了严格的QoS约束,并且能有效提高链路利用率,在路由质量方面优于中心节点法和改进信息素法。     

A parametric-based performance evaluation and design trade-offs for interconnect architectures using FPGAs for networks-on-chip

Network-on-Chip (NoC) interconnect fabrics are categorized according to trade-offs among latency, throughput, speed, and silicon area, and the correctness and performance of these fabrics in Field-Programmable Gate Array (FPGA) applications are assessed through experimentation and simulation. In this paper, we propose a consistent parametric method for evaluating the FPGA performance of three common on-chip interconnect architectures namely, the Mesh, Torus and Fat-tree architectures. We also investigate how NoC architectures are affected by interconnect and routing parameters, and demonstrate their flexibility and performance through FPGA synthesis and testing of 392 different NoC configurations. In this process, we found that the Flit Data Width (FDW) and Flit Buffer Depth (FBD) parameters have the heaviest impact on FPGA resources, and that these parameters, along with the number of Virtual Channels (VCs), significantly affect reassembly buffering and routing and logic requirements at NoC endpoints. Applying our evaluation technique to a detailed and flexible cycle accurate simulation, we drive the three NoC architectures using benign (Nearest Neighbor and Uniform) and adversarial (Tornado and Random Permutation) traffic patterns with different numbers of VCs, producing a set of load–delay curves. The results show that by strategically tuning the router and interconnect parameters, the Fat-tree network produces the best utilization of FPGA resources in terms of silicon area, clock frequency, critical path delays, network cost, saturation throughput, and latency, whereas the Mesh and Torus networks showed comparatively high resource costs and poor performance under adversarial traffic patterns. From our findings it is clear that the Fat-tree network proved to be more efficient in terms of FPGA resource utilization and is compliant with the current Xilinx FPGA devices. This approach will assist engineers and architects in establishing an early decision in the choice of right interconnects and router parameters for large and complex NoCs. We demonstrate that our approach substantially improves performance under a large variety of experimentation and simulation which confirm its suitability for real systems.     

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。     

基于赤字轮询算法的无线Mesh网络公平性研究*

无线Mesh网络在负载较重时会出现严重的空间不公平现象,即远离网络中心的节点很难将其数据传送到网关。赤字轮询算法能够保证节点数据传输的公平性要求,但却存在吞吐量平均化的问题。在分析无线Mesh网络公平性问题的基础上,提出基于最小均方的动态赤字轮询算法,其核心思想是动态调整轮询权重值。仿真在IEEE 802.11 DCF机制下将所提出的算法与传统的赤字轮询及弃尾算法进行比较,结果表明,所提出的方法能够保证吞吐量需求不同的业务流之间的公平性,并使网络总吞吐量获得提高。     

基于DSDV的无线Mesh网络跨层路由设计

在DSDV协议的基础上,提出一种跨层路由设计的方法,选择一条具有合理长度和最小重传概率的路由进行测试。该链路质量机制可应用到基于IEEE802.11x的无线Mesh网络中,无须对现有的MAC层进行修改,即可作为一个单独模块加入到现有协议。在多跳网络中使用该跨层方案进行路由选择,能节省系统开销,优化系统的整体性能。     

基于WMN物理特性的P2P超级节点选取机制

跳数对无线网络传输性能的影响以及P2P网络相邻节点物理位置的不相邻导致P2P网络信息检索延迟过大。该文提出基于无线网状网物理特性的超级节点选举机制。根据节点在网状网中的作用和位置特性确立Mesh子域,构建超级节点服务簇,使簇内节点的实际通信跳数较小,控制应用的端到端传输延时。仿真结果表明,该机制能降低约50％的信息检索延迟。