基于认知的多信道无线mesh网络路由协议研究

在多信道无线mesh网络中,路由选择与频谱可用性之间的相互依赖性很强,这就要求设计路由协议时要充分考虑信道的选择。传统的路由协议不能很好地适用于多信道无线mesh网络,因此提出了一种基于认知无线电的无线mesh网络路由协议,其中每个节点配置两个网络接口,路由选择与信道选择同时进行,通过冲突避免的设计,充分利用了多信道的优势。仿真结果表明,相对于传统路由协议,提出的路由协议能大大提高网络的吞吐量。

多信道无线Mesh网络的多播信道分配算法

无线Mesh网络可用信道和节点接口的缺乏限制了多播树链路的可用带宽,致使网络吞吐量下降。针对该问题,提出支持多播的多信道多接口信道分配算法——LAMCA。该算法能最小化无线Mesh网络的干扰程度,并最大化网络吞吐量。仿真结果表明,与层次信道分配算法LCA相比,该算法在吞吐量性能方面较优。

一种用于多信道无线Mesh网络的信道分配方法

合理地分配信道是提高多信道无线Mesh网络性能的关键。针对动态信道分配策略平均吞吐率较低的不足,采用相对平衡理论,提出了一种基于可通邻居节点可用信道表的信道分配方法,给出了该方法的主要步骤和具体实现过程,并分析了时间复杂度。节点在进行数据发送前,利用可通邻居节点的可用信道集合,建立可通邻居节点可用信道表和信道优先级队列,在此基础上,选取一个最优信道,并使用改进的RTS/CTS协议进行信道协商和数据收发控制。仿真结果表明,提出的方法在平均吞吐率方面提高了5.2%。

多信道无线Mesh网络公平带宽分配算法

针对基于IEEE802.11的无线Mesh网络(WMN)在按多跳方式转发数据时存在带宽分配不公平的问题,提出一种改进算法DBAS。通过检测子节点包含的活动终端数量,计算分配指数并发送给子节点,使其能根据分配指数调整介质访问控制层的竞争窗口参数。在子节点向父节点发送数据时,采用加权轮询调度算法进一步保证带宽分配的公平性。NS2实验结果验证该算法的有效性。

多信道无线Mesh网络中基于路径尺度的负载平衡路由

为了有效利用无线Mesh网络的多个信道,设计了一种新的路径尺度ERC(expected residual capacity),用来评测路径质量并为节点选择高吞吐量低干扰的路由.同时结合多路径路由的思想,提出了多信道无线Mesh网络的负载平衡路由.该路由利用多个信道来减小通信干扰,并将网络流量尽量均衡地分配到高质量的路径上,有效提高了无线网络的通信质量.仿真结果表明,采用提出的负载平衡路由算法后,网络整体吞吐量远远胜过单信道网络,而且比一般的多信道路由也有明显改善.此外,网络延迟和丢包率也得到了有效控制.

多信道无线Mesh网络路由机制

在无线Mesh网络中,采用合理设计路由度量来优化网络性能是一种常用的方法.本文对已有的典型路由度量进行分析讨论,比较全面的给出了设计无线Mesh网路路由度量应该考虑的重要因素.基于多信道无线Mesh网络的特点,本文提出一个多信道无线Mesh网络路由度量CLIDH,并在此基础上提出一个跨层多信道路由协议CMAODV.仿真结果表明,和已有的路由度量相比较,CLIDH能够充分利用网络资源,使网络性能得到明显改善.

多接口多信道无线Mesh网络的逻辑拓扑设计

为提高拓扑可靠性要求下的多接口多信道无线Mesh网络传输容量,首先分析了逻辑拓扑结构与最大可分配信道数量之间的关系,然后定义了任意节点间的拓扑可靠性计算公式,并建立了逻辑拓扑设计优化模型,最后提出拓扑可靠性约束下的逻辑拓扑设计方法.该方法以拓扑可靠性及网络路径跳数为约束条件,以最大容量最小干扰为优化目标,把最短路径与最小生成树算法融入到不相交路径计算的过程中,进而得到优化的逻辑拓扑.通过网络仿真验证及与其它算法的对比分析,在两组可靠性要求下,网络吞吐量及平均端到端时延平均性能分别提升25.4%,25.8%及35.9%,26.1%,验证了该逻辑拓扑设计方法的合理性和有效性.

多接口多信道无线Mesh网络中面向协作通信的接口分配算法

多接口多信道和协作通信技术是两种可以显著提高网络传输可靠性的通信技术,但是两者的结合仍是极具挑战性的问题.为了最大化网络传输可靠性,本文研究多接口多信道协作无线网络中联合协作节点选择和接口分配的问题,并将该问题建模为一个整数非线性规划问题.本文提出联合协作节点选择和基于分支限界的协作接口分配算法(JRSIA)来解决该问题.JRSIA算法首先为每条数据流链路确定传输方式并选择协作节点,然后根据链路可靠性最大化要求为不同传输方式的链路分配接口.该算法公平对待直接传输和协作传输的接口分配需求,可以利用协作通信增益最大化提高网络可靠性.仿真实验结果表明,相比现有的COD-CC算法和直接传输,本文算法可以平均降低网络丢包率近80%和1.7倍.

多天线多信道无线mesh网络的组播研究

在无线多跳mesh网络中,每个mesh节点可以配备多个天线,并利用不同的信道进行通讯,这给组播问题带来了新的挑战.针对这一问题,提出了一种基于组播树的多天线多信道无线mesh网络的组播方案,首次给出了转发信道冗余度的概念,并证明了发现转发信道冗余度最低的组播树是一个NP完全问题.同时给出了一个构造组播树的近似算法,以及基于组播树的抗干扰低延迟组播调度算法.模拟实验结果证明了该算法的有效性.

多信道无线Mesh网络的实现及其性能分析

通过搭建基于IEEE802.11b/g协议的无线Mesh网络实验床,测试无线链路的吞吐率和延迟。实验结果表明,无线链路延迟随跳数增加而增加。利用多发射多信道的网络架构,在无线链路各跳间实现并行传输数据,保证了端到端的吞吐率,使网络性能不会因为无线跳数的增加而明显衰减。

多信道无线Mesh网络的性能研究

在无线Mesh网络中使用多信道可以减少碰撞和干扰,提高系统吞吐量。本文先介绍无线Mesh网络,然后介绍多信道在无线Mesh网络中的应用,分析了几种常用的多信道MAC协议。接着着重阐述了多信道无线Mesh网络所面临的问题与挑战,对信道分配、路由选择和隐蔽终端这3个主要问题进行分析,并对其研究设计方向进行了展望。

基于IEEE802.11s的多射频多信道无线mesh网络路由判据的探究

无线mesh网络是下一代无线网络技术中人们研究与关注的热点技术之一。根据最新IEEE 802.11s协议,其路由判据是基于无线感知的空时链路判据(airtime link metric,ALM)。这种路由判据比传统的以跳数作为判据要好,但是当多信道或多射频条件下时,这种判据会引起信道容量的衰减,不足以满足如今的网络需求。因此,有许多新的路由判据被提出。例如,加权累计期望传输时间,干扰及信道切换,归一化的瓶颈链路容量等。本文主要定性的比较这些判据的特点,然后通过NS-2进行网络仿真,根据IEEE 802.11s协议中默认的路由协议,将这些多信道条件下的路由判据进行相互比较。由此,得出结论,明确各种路由判据所适用的不同的场合。

多电台多信道无线mesh网络路由研究

针对多电台多信道无线mesh网络中AODV-MR路由判据是基于最小跳数,并且缺乏动态的负载均衡机制,不能选择和维护高性能的路由。针对以上不足,考虑无线链路传输速率、包损失率、流干扰以及通信负载,引入多尺度衡量路由判据MOWCETT和动态负载均衡机制,提出一种改进路由协议—OMAR。利用NS2仿真平台,仿真结果表明OMAR路由协议使路由性能得到改善。

多接口多信道无线Mesh网络动态信道分配中的路由协议研究

信道分配和路由协议是无线Mesh网络(WMN)关键技术,合理分配信道和制定路由协议能有效提升WMN性能。为了使路由开销最小化和网络吞吐量最大化,针对多接口多信道WMN的动态信道分配,提出一种多路径路由协议。WMN在通信过程中所创建的流内信道和流外信道会产生干扰。该协议能维护和建立切换频繁的多信道通信,且将数据流分割成多条路径,以避免流内干扰和流外干扰。利用NS2工具对所提出的协议进行路由性能评估。实验结果表明,该协议能够在路由开销、吞吐量等方面达到较好的效果。

基于GAN的无线传感网络信道异常流量实时检测方法

由于传感器精度低和工作环境恶劣,个别节点易报告错误或误差较大的信息,这使得异常检测算法难以准确判断异常数据,导致检测精度低。基于GAN的无线传感网络信道异常流量实时检测方法首先进行流量数据预处理,以确保数据质量;其次利用GAN学习正常信道流量的特征,以建立正常流量的模型;最后通过计算异常评分并输出检测结果,实现对异常流量的实时检测。实验结果表明,该方法在检测效果上具有显著优势,能有效提高网络安全性,减少误报和漏报,展现了强大的适应性。

基于改进麻雀搜索算法的无线Mesh网络信道分配优化

文章在考虑网络信道分配优化模型的约束条件时,由于缺少对资源分配公平性的约束,导致信道分配后利用率较低,优化效果有限,为此,文章提出基于改进麻雀搜索算法的无线Mesh网络信道分配优化。文章采用数学模型描述网络中的信道分配问题,构建信道分配模型,结合Mesh网络的结构与特性,设计约束条件,包括网络连通性约束、信道容量约束和资源分配公平性约束。文章通过引入新的搜索策略和局部优化机制优化麻雀搜索算法,实施模型求解得到最佳信道分配方案。实验结果表明,在文章所提研究方法的应用下,Mesh网络信道的利用率得到了很大提升。

软件定义无线Mesh网络多目标路由优化算法

无线Mesh网络(Wireless Mesh network, WMN)中,链路拥塞会导致较长的传输时延和排队时间,因此将链路负载均衡与服务质量结合起来一直是研究热点.本文针对多目标路由优化管理的关键问题,将路由问题表述为整数线性规划(Integer linear programming, ILP)模型,并将无线Mesh网络与软件定义网络(Software defined network, SDN)结合,设计了适应于SD-WMN架构的多目标函数、约束条件以及整体的网络优化模型,此外,由于该整数线性规划模型是NP完全的,本文将改进的人工蜂群的启发式优化算法引入到路由优化算法中,以获得源节点和目的节点之间传输流量的理想路径.本文所提出方法在Mininet网络模拟工具中的仿真结果证明了该算法的有效性,与OSPF、SDNR以及遗传蚁群优化(G-ACO)相比,所提出方法在丢包率、往返时间和负载均衡方面均有不错的改善.

无线Mesh网络部分重叠信道分配综述

无线Mesh网络面临的主要挑战是由共信道干扰导致的网络容量下降问题,仔细规划部分重叠信道的使用能减少甚至消除共信道干扰。在介绍部分重叠信道基本概念的基础上,重点从单播和多播2个角度对国内外部分重叠信道分配研究领域的成果进行了分类总结与分析;深入剖析部分重叠信道分配中的难点与挑战,并展望了未来的研究方向,以期促进无线Mesh网络向"最后一公里"接入的理想解决方案演进。

无线Mesh网络中基于演化博弈的抗振荡信道分配策略

为抑制无线Mesh网络中的信道振荡和提升网络效用,综合分析路由端和用户端信道振荡产生的因素.引入演化博弈理论,联合改进的果蝇优化算法提出基于ESS-PFOA(Evolutionary Stable Status-Promoted Fruit-Flies Optimal Algorithm)算法的分布式信道分配策略.实验分析发现当信道振荡宽容因子β≤0.5时网络呈同构特征,β>0.5时网络向异构转化,β≥0.9时网络呈异构特征;网络效用和信道振荡抑制率与信道振荡宽容因子β紧密相关.仿真结果表明,ESS-PFOA算法的信道振荡率从0.44下降至0.08,在异构网络环境下其网络收益和信道振荡抑制率明显占优,能有效提高网络效用.

认知无线Mesh网络中联合功率控制与信道分配的拥塞避免

受制于频谱资源有限性及链路负载差异性,网络拥塞成为认知无线Mesh网络研究中亟待解决的关键性问题.针对该问题,通过量化节点通信功率等级,并综合考虑网络干扰、链路有效容量及流量守恒等因素,建模了联合功率控制与信道分配的拥塞避免模型.进一步,提出了基于嵌套优化的拥塞避免机制,包括基于遗传算法的功率控制与信道分配、基于遗传算法的路由调度以及基于链路需求的最优路由算法.分别设计了组合编码和序列编码规则及流量守恒的约束控制机制,以保证个体进化的有效性及算法的快速收敛.一系列仿真实验表明该算法能够有效提高网络吞吐量,满足数据传输的实时性需求.