WiMax Mesh网络中基于最少簇的中继部署算法研究

在多跳中继的Wi Max Mesh网络中,当发送功率和信道带宽为定值时,用户接入链路的速率取决于用户到中继的距离,对于接入层中继位置的设计可以提高整个网络的吞吐量和进行无视距通信(Non Line Of Sight,NLOS)具有重要的意义。本文将该问题转化为空间最少簇的问题,算法首先根据用户位置的信息来划分出每个单个簇,然后在每个单个簇中生成符合的覆盖圆,寻找覆盖圆的圆心,得出中继的位置。模拟实验结果表明,与该问题已有算法MIS相比本文算法部署的中继的个数减少了51%,与算法HS相比减少了23%。通过使用较少的中继,本文算法较好地保证了网络的性能、提高了网络用户吞吐量。

区域覆盖下的最优中继部署与功率分配

在大型建筑底层及偏远地区等,传统的蜂窝网系统没有提供可靠的无线覆盖。该文采用中继方式延伸基站的无线覆盖至目标区域。主要研究最优的中继部署与功率分配最小化目标区域的最大中断概率。功率分配是指在总功率受限的情况下,最优化基站和中继的发送功率。通过分析可以得到最优的中继部署,基站和中继发送功率的比值不随总功率的增加而变化。针对优化问题的非凸性质,提出了一种获得局部最优解的算法。通过仿真可得给出算法的性能与穷搜索算法的性能基本重合。由于给出算法的复杂度较低,更适用于实际的系统。

面向家庭健康监护的传感网中继节点部署方法

针对面向家庭健康监护的传感网对数据收集和人员定位的特殊需求,研究了在这类传感网中如何部署中继节点的问题。将该问题归纳为构建最小连通k-支配集(k≥3)问题。由于系统部署在室内环境,明确考虑到了室内障碍物对无线传播的影响,提出了计算中继节点最优部署位置的高效算法ORPA。仿真实验表明,相比于随机部署和两阶段部署法,提出的ORPA只需要较少的中继节点就能满足监护系统的需求,并可通过相应的参数设置在节点代价、定位精度和系统能耗之间权衡。所提方法对于在室内环境中部署传感网系统具有有益的参考价值。

移动通信网络中继节点部署优化方法研究

对移动通信网络中继节点进行有效部署,可优化移动通信网络性能,降低组网开销。进行中继节点部署必须建立在对网络节点能量消耗准确分析的基础上,但是传统的贪婪部署方法在移动通信网络在节点的邻近节点中选择离sink最邻近的节点转发数据,依据返回具备最小跳数的路径,对网络中继节点进行部署,没有具体的对移动通信网络节点能量进行分析,无法获取中继节点在移动过程中所消耗的能量,存在网络寿命较短的问题。提出一种移动通信网络中继节点部署优化方法,该方法首先设定网络中无移动中继节点时,组建网络节点能量消耗模型。基于最优路由树算法对静态节点组建数据传输路径,并融合贪婪算法完善静态路由树的拓扑结构,使得路由树的拓扑结构收敛于最优位置。完成对移动通信网络中继节点的部署。仿真结果表明,所提算法可以精确地对移动通信网络中继节点进行有效的部署。

多跳无线可充电传感器网络中谐振中继器部署方法

基于谐振中继的多跳无线充电技术有利于提高无线可充电传感器网络(WRSN)的能量补充效率,提出了如何以最少的谐振中继器实现对WRSN中节点的完全多跳充电覆盖这一问题,并给出了一种能实现对传感器节点完全多跳充电覆盖的中继器部署方法(TRLDS)。利用基于多跳充电有效距离确定的蜂窝网格划分整个网络,在每个网格的中心部署一个中继器以确保完全多跳充电覆盖。设计了一组规则来删除冗余中继器,优化必要保留的中继器的位置以提高充电效率。仿真实验表明:提出的方法以较少数量的中继器达到了对传感器节点的完全多跳充电覆盖,以较低的成本实现对WRSN的高效能量补充。

LTE-Advanced中继技术研究

3GPP Release 10标准引入中继的目标是通过在存在覆盖问题的区域内增加新节点,来改善LTE网络性能,它可用于在难于实现有线回程的区域构建LTE网络。文章给出了作为直接链路质量函数的中继性能,分析了3GPP Release 10中继的设计原理,描述了中继节点链路设计流程,最后介绍了中继部署的典型场景。

考虑时延约束的无线传感器网络中继节点部署算法

无线传感器网络中考虑时延约束的中继节点部署(delay constrained relay node placement,DCRNP)问题通过部署最少数量的中继节点使得所有传感器节点与汇聚节点之间都有满足时延约束条件的通路.DCRNP问题已经被证明是NP-hard问题.本文提出基于汇合点及剪枝技术的中继节点部署(convergence-pruning-based relay node placement,CPRNP)算法近似求解DCRNP问题.CPRNP算法分为两个阶段,第1阶段找出所有可能使满足时延约束的通路相交的汇合点,并生成一棵以汇聚节点为根节点连接所有传感器节点的最短路径树;在第2阶段中CPRNP算法通过不断删除或替代最短路径树中的节点,逐步缩减中继节点的部署规模.仿真结果表明,本文提出的CPRNP算法与已有算法相比可以明显地减少中继节点部署数量.

周期休眠轮询耦合拓扑优化的WSN节点覆盖算法

为改善WSN网络部署中存在节点覆盖能力不强、数据汇聚带宽较低及网络生命周期较短等问题,提出基于周期休眠轮询机制及拓扑优化的传输节点覆盖算法。设计一种网络中继节点预部署模型,采用周期休眠方法及聚类集合方法提高中继节点的覆盖能力;通过拉普拉斯校验机制对中继节点拓扑进行优化;构建基于最优连通度的网络拓扑参数更新方案,提高数据传输的稳定性。仿真结果表明,与当前相关的WSN节点覆盖算法相比,所提算法具有更强的覆盖能力,以及更高的数据汇聚带宽高及网络传输周期。

Method to deploy wireless relays in industrial wireless monitoring

In light of demands for wireless monitoring and the characteristics of wireless channel,a complete deployment method containing channel survey,path loss estimation,and gradient grade of wireless relay nodes is proposed.It can be proved by experiments that under the premise of meeting the requirements of real-time and redundant-topology,the total number of relay nodes could be minimized by using the proposed method.