基于无线Mesh网络的建筑物内消防应急通信组网技术分析

在建筑物内应用无线Mesh网络组网技术设计消防应急通信体系,是目前优化消防应急通信时效性的关键依托,有利于提升应急救援能力。该文简要分析无线Mesh网络类别与价值,深入研究建筑物内消防应急通信常见阻力,通过细化组网建设架构、完善技术应用设施、优化技术终端节点和科学配置技术参数等要点的阐述,促使消防应急通信工作在新网络技术辅助下得到深改革。

无线Mesh网络中满足带宽需求的路由器部署方法

无线Mesh网络是移动互联网的一种重要接入方式,如何合理、高效地部署Mesh路由器(Mesh Router,MR),从而以较低的部署成本获得较好的网络性能,是当前的研究热点.文中首先给出一种分层的部署场景模型及相关假设,并在此基础上利用混合整数线性规划方法对MR部署问题进行形式化描述;然后提出一种基于网络流的MR部署贪心算法NF Greedy,该算法以迭代的方式从MR候选位置集中选择权重最大的节点进行相应的节点部署,其中节点权重定义为当前网络可满足的最大用户带宽需求的平均增量,可利用网络流方法进行求解;最后通过一系列仿真实验将NF Greedy算法与现有算法进行对比,实验结果表明该算法与基于MILP的算法相比,虽然所部署的MR数量略多,但是能适用于较大规模的WMN;而与启发式的ILSearch算法相比,则大大减少了所部署MR的数量.

一种无线Mesh网络几何K中心网关部署求解方法

目前无线Mesh网络中几何K中心网关部署问题没有得到很好地解决,该问题可以归结为在给定的几何平面上部署合适的网关节点,以满足覆盖条件的同时提高网络服务质量.为解决该问题,文中首次提出了极大备选区域的思想和生成算法.根据网络拓扑和单位覆盖圆的性质,将节点的平面区域按照连接性能的差异划分为不同的备选区域,并筛选出功能最完备的极大备选区域作为虚拟节点,插入到原始的Mesh网络图中,生成一个新的网络拓扑图,从而将几何K中心问题转化为传统的节点K中心问题.然后以最小最大跳数为优化目标,利用改进的遗传算法对该问题进行求解.与Kmeans算法进行比较,遗传算法具有较好的网关中心聚类效果.研究结果表明,文中所述方法可以较好地解决几何K中心网关部署问题.

融合信道分配的无线Mesh网络多目标网关部署

信道分配和网关部署是无线Mesh网络规划面临的重要挑战,作为影响网络性能的关键问题,传统上针对它们的研究都是独立的.为了有效结合二者规划网络,提升网络性能,提出了一种无线Mesh网络联合信道分配和网关部署策略,综合考虑了最小化链路冲突量和网关部署代价,在部署网关过程中有效地分配信道以消减无线链路间干扰.利用链路冲突量衡量网关附近节点流量聚集的特征,使用基于多目标粒子群算法来优化信道分配和选择部署网关,在信道分配和网关选择已定的情况下构建了负载均衡的转发树.仿真结果表明,相对于基于平面网络的均衡信道分配网关部署算法,该算法可以有效降低网络干扰、优化网络性能、减少节点路径长度,实现了网关间的负载均衡.

无线Mesh网络试验床的构建与应用

本文首先叙述了无线Mesh网络国内外研究和发展动态;接着描述了上海交通大学SJTU-Mesh网络试验床的体系结构,包括系统架构、硬件平台和软件结构;然后介绍了试验床的部署与应用情况;最后给出了对未来工作的展望。

一种基于短波Mesh网络的短波IP路由器模型

为了在短波Mesh网络中进行IP数据报的转发,实现与其他IP网络的互连互通,结合短波IP网络的特点,对网络中的关键设备—短波IP路由器进行了深入分析,提出其内部组件的结构模型,并通过搭建试验平台进行验证。试验结果表明该短波IP路由器可实现短波链路上的IP数据报路由转发,验证了所提出模型的可行性。

基于本地收益最大化的命名网内计算部署机制

命名网内计算(named in-network computing,NINC)是一种基于命名数据网络架构、在网络设备处提供泛在计算服务的新兴计算方案。如何有效在单个路由器上部署多个NINC服务,仍有待探索。针对这一问题,提出了本地部署收益与本地服务收益的概念,前者表征NINC服务本地部署后降低转发流量所获得的CPU资源节约量,后者表征所部署的NINC服务每消耗单位CPU资源所获得的流量处理能力。在此基础上,设计了一种基于本地收益最大化的NINC部署机制。该机制中,路由器周期性预评估拟部署NINC服务的本地部署收益与本地服务收益,进而将部署问题转化为一个背包问题,求解出优化的NINC服务部署方案。仿真结果表明,相较于基于流行度的机制,该机制能够有效提高网内计算流量处理能力,在网内计算服务所需数据量均匀分布的一般性场景下,单个路由器可获得约20%~27%的处理能力提升。

无线Mesh网络路由器节点业务量建模与性能分析

路由器节点承载WMNs(Wireless Mesh Networks)的主要业务,决定网络的整体性能,其业务性能建模与分析是当前研究的热点内容。本文基于802.11 OFDM物理层计算的分组平均服务时间,采用排队论分析WMN路由器节点业务性能的理论模型,给出节点业务性能的计算方法,通过理论分析与仿真验证模型的准确性,并给出使用归一化的模型参数的简化计算方法。分析表明,在相对稳定的网络环境中,路由器节点的性能与业务到达模型相关,需要采用不同的模型和方法分析VBR(Variable Bit Rate)和CBR(Constant Bit Rate)业务的性能;在动态的网络中,节点性能与业务到达过程无关,采用泊松到达可以准确地分析不同业务的性能。本文建模的基础是分组平均服务时间,使分析模型与实际的网络形态无关;基于归一化参数的算法也增大了模型的适应性,使其可以应用在网络规划设计、业务接入控制和分组调度等诸多方面。

基于聚类的无线Mesh网关选择及AP分组算法

针对无线Mesh网络网关部署和AP分组问题,提出了一种基于聚类思想的启发式算法.首先设计了一个最小跳数权重指标,其大小反映网关数以及最小跳数的辩证关系,通过这个指标,利用启发式算法获得一个较好的初始解;然后利用聚类k-means方法来对此初始解进行调整优化,使AP分组尽可能均匀;最后通过仿真实验验证该算法的有效性.结果表明:通过有限次数调整,网络可以取得最小网关数、最小AP到网关平均跳数和最小负载均衡指数3个优化目标之间的平衡.

无线Mesh技术和网络

无线网状网(WMN)是近年被高度重视和快速发展的新型网络技术,支持宽带高速多媒体业务服务。文章就无线Mesh网络技术和应用进行讨论,综述无线Mesh网络的发展由来、基本技术、典型应用和现在的发展。随着未来无线分布技术和无线分布网络的发展,无线Mesh技术和网络将会成为无线移动通信的基本网络技术和网络结构,渗透到各种无线网络中,发挥更大作用。

基于Voronoi图的无线Mesh网络网关部署算法

将Voronoi图应用于无线Mesh网络网关部署问题中,提出了基于Voronoi图的无线Mesh网络网关部署算法.算法首先根据已知AP(access point)位置对网络拓扑图进行Voronoi划分,使得每个终端与其最邻近的AP属于同一区域;然后提取每个Voronoi区域与相邻区域的交点作为备选网关位置,依次计算以每个备选网关作为根节点的网络最小生成树;最后将生成树权值最小、跳数最少的输出作为部署结果.NS2仿真结果表明,在经过Voronoi划分的较小规模网络场景下,所提出算法的丢包率、转发包数量等性能均优于最小权值算法和随机算法.

无线Mesh骨干网络拓扑优化算法研究

针对无线Mesh骨干网络网关部署及其网络拓扑优化问题,提出一种基于Delaunay图形的无线Mesh骨干网络拓扑优化算法.算法首先根据Delaunay图形的特点,利用网络节点位置信息快速找到网关部署节点;然后依据网络中传输距离与节点度之间的关系对网络拓扑进行链路优化,通过减少传输距离过长、能耗较高的无线链路和限定路由节点上的定向天线数量上限,提高网络传输成功率,解决进行定向天线WMN网络部署后产生的新干扰和能耗浪费问题.仿真实验结果表明,优化后的网络拓扑结构实现了网关数量较少、路由节点至网关节点传输距离较短的优化目标,降低了部署费用和干扰,改善了网络性能.

无线Mesh网络中基于最小权有限支配集的网关部署算法研究

无线Mesh网络中网关是网络性能的瓶颈,网关部署至关重要。本文对无线Mesh网络中网关QoS性能进行分析,提出基于最小权有限支配集,以部署费用为贪心策略的贪婪算法(Greedy_LDSC),该算法用贪心法提高了网关的性价比。同时,提出了基于最小权有限支配集改进的贪婪算法(Greedy_LDSI),以降低网关的部署费用。仿真实验表明,从网关性价比方面来看,Greedy_LDSC算法的网关性价比之和比基于最小权有限支配集的网关部署算法(GREEDY_LDS)要高;从网关部署费用方面来看,Greedy_LDSI算法的网关部署费用比GREEDY_LDS算法会低。

无线Mesh网络多路径源路由理论分析

随着无线网络的发展,近年来对无线Mesh网络的研究己成为一个热点领域,而对其路由协议的研究更是其中的重点之一。针对无线Mesh网络路由多路径源路由理论进行分析研究,为无线Mesh网络通信环境中实现负载均衡奠定了基础。

一种mesh网络的P2P视频资源分配算法

由于无线mesh网络的带宽资源少以及无线信号易受干扰的特点往往导致数据传输时延高及丢包率较高,从而无法满足流媒体业务对流数据的传输时延拥有较高的要求.提出了一个mesh网络的P2P视频资源分配算法,并且分析了移动节点请求视频资源的流行度计算模型.视频服务器通过动态调节mesh路由器存储的视频资源来降低视频数据传输时延.根据实验结果表明,该系统能够有效地降低数据传输时延.

索驱动环形网状天线展开过程动力学分析及轨迹规划

【目的】为准确减小环形网状天线展开过程中所受冲击并降低能耗,提出一种基于动力学分析的天线展开过程规划策略。【方法】首先,采用Bezier函数拟合驱动索的收纳过程,获得驱动索的输入轨迹;其次,采用Lagrange法、Bushing力法、等效作用力法建立具有绳索—滑轮的天线系统动力学模型,并通过仿真分析驱动索柔性、索网力对天线展开过程的影响;最后,采用神经网络模型构建天线系统的动力学代理模型,并基于多岛遗传算法优化获得驱动索的最优输入轨迹。【结果】优化结果表明,基于动力学分析的天线展开过程规划策略,能够在保证代理模型精度的条件下有效地降低天线展开角加速度峰值和功率峰值。【结论】提出的基于动力学分析的天线展开过程规划策略,进一步提高了天线的展开可靠性,具有一定的工程借鉴意义。

基于静态IP的无线Mesh网设计与实现

针对特定应用,为了给一些终端提供快速、临时的网络服务,设计了基于802.11的无线Mesh网,采用基于静态IP的地址转换方法,实现了移动IP功能,保证已开发好的接入终端在网内能自由移动通信,同时采用了多网卡多信道技术以支持视频等高带宽应用,并采用多径源路由以保证高效的包发送速率;最后,文中基于Click Modular Router对系统进行了实验,实验表明网络工作稳定可靠,两点平均传输速率可以达到1.5MB/s.

基于CPK的分布式Mesh网络认证

通过对现有的无线网络安全认证机制的研究,以及这些机制在无线Mesh网络适应性方面的分析,针对Mesh网络分布式特点以及无线Mesh路由器无线连接能力有限的特殊性,提出了一种基于CPK算法的分布式Mesh网络认证解决方案,实现了分布式Mesh网络认证。

基于3D-Tabu禁忌搜索的广域环境MESH网络节点部署优化算法研究

受限于广域环境的特殊三维地形及其大覆盖面积,需要一个能够基于三维地理广域场景的节点智能化部署方案。本文结合WiFi MESH网络、动态组网算法等知识,基于广域三维山区环境,提炼出数学模型,并运用MESH网络和启发式搜索算法的思想,在满足最小建设成本、最大覆盖率以及最优网络服务质量三个限制条件综合最优的前提下,提出了一种基于三维禁忌搜索算法的多目标优化节点部署方法。此外,还提出了一种可以针对不同应用场景的"加权求和"综合评价机制。仿真实验结果表明,提出的三维禁忌搜索算法可有效获得满足约束条件的优化部署方案;通过对加权系数的分析验证了评价机制的科学优化程度。此外,本文提出的搜索算法可以根据不同的应用场景获得一个最优化的智能基站部署方案,推动了智能基站自动部署规划在广域场景中的应用。

无线Mesh网络中骨干节点部署算法研究

无线Mesh网络是下一代无线网络的关键技术,其骨干网络的拓扑结构是实现网络连接和网络覆盖率的决定性因素。针对无线Mesh网络骨干网络的部署优化问题,在满足用户带宽需求和网络连接的前提下,以最小化Mesh路由器(MR)数量为目标提出一种有效的MR部署算法。使用粒子群算法确定网关的位置,之后不断往骨干网络添加权重最大的相邻节点直至覆盖所有需求。实验结果表明,该算法在均匀分布和正态分布场景下所部署MR的数量均少于NF-Greedy和ILSearch算法,能有效减少部署成本。