基于分簇P2P的多跳无线mesh网络资源检索与分发算法

针对多跳无线mesh网络中拓扑结构和不同类型节点的特征,将多跳无线mesh网络建模成分簇P2P结构。为了降低资源发布的开销,在进行资源共享设计时,利用布鲁姆过滤器作为资源表示和消息在网络中传输。以布鲁姆过滤器为基础,提出了一种基于资源密度敏感的多跳无线mesh网络资源检索和分发算法,将移动客户端的资源下载请求转发到拥有资源副本最多的P2P分簇,利用该分簇的多个资源副本备份提供资源下载服务,最大化降低节点移动性产生的资源下载中断。仿真结果表明所提出的资源检索和分发算法能有效提升资源的下载性能。

Ahdemo模式在多跳无线Mesh网络应用中的初步探讨

基于嵌入式系统和Madwifi开源代码,探讨了Ahdemo模式在多跳无线Mesh网络环境下的传输基准带宽和多跳传输性能。实验结果表明,该模式尚不能达到理想的传输性能,为此提出并验证了一系列改进方法和措施,大幅提升了该模式的传输性能,对进一步研究具有重要的借鉴意义。

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.

基于分类平均跳距的无线传感器网络节点CADV-Hop定位方法

针对原型DV-Hop定位算法中平均跳距的计算产生较大定位误差的问题,提出了一种分类平均跳距的CADV-Hop算法。首先,揭示了无线传感网络中不同跳数路径的单跳距离分布不一致的现象,并分析了这种差异出现的原因与规律。其次,按照跳数对信标间路径分类再计算各类路径平均跳距的分类平均跳距。最后,在分类平均跳距所提供未知节点与最近信标节点之间更精确距离估计的基础上,结合加权最小二乘法最终实现节点坐标解算。仿真实验表明,CADV-Hop算法在不增加算法复杂度以及额外硬件的情况下有效地降低了定位误差,随着信标节点数量增加,CADV-Hop算法比原型DV-Hop算法和两种改进的DV-Hop算法具有更高的定位精度。

基于蜂窝结构的海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法

以往的海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法由于仅计算了单一的优化目标,导致算法的优化效果不佳。因此,设计了基于蜂窝结构的海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法。考虑到蜂窝结构的特性,得到基于蜂窝结构的海上风电场覆盖情况,根据覆盖区域中静态节点的分布情况,制定相应网络节点移动策略,在上述基础上,构建相应的风电场网络覆盖模型,并通过计算节点覆盖率和节点移动距离,得到相应的优化目标函数,通过计算移动节点的适应度,实现对风电场的网络覆盖优化。通过上述的设计,完成对海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法的设计。在实验测试中,和以往的海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法相比,设计的基于蜂窝结构的海上风电场无线Mesh网络覆盖优化算法在实际应用后,网络覆盖率提升到98.12%,优化效果较好。

基于索道信息化设备的无线自适应智能Mesh网络

随着索道信息化的快速发展,吊厢/吊椅上的无线通信设备之间的网络通信成为了一项关键技术。由于吊厢/吊椅在运行过程中需要采用电池供电,并且所有通信设备需要将数据回传到索道站,无线通信距离达3 km左右,需要消耗较多电量,故索道吊厢/吊椅上无线通信设备减小电池电量消耗的技术显得尤为重要。文中提出一种索道吊厢/吊椅上的无线通信设备的自适应智能Mesh网络,在保证数据传输稳定和效率的前提下,使整个网络电量消耗效率最高,并且均衡每台信息化设备的综合功耗。

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。

基于改进麻雀搜索算法的无线传感器网络定位研究

针对距离矢量跳(DV-Hop)算法在无线传感器网络中存在的定位误差大的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索的无线传感器网络定位算法。首先,针对传统DV-Hop算法,修正了节点平均跳距和节点最小跳数。其次,引入Sine混沌映射、自适应惯性权重和双样本学习策略提高算法的搜索能力;最后,利用MATLAB构建仿真模型进行性能对比实验。实验结果表明:与其他节点定位算法相比,所提算法可有效提高对未知节点的定位精度和收敛速度。

无线传感器网络的分簇拓扑控制算法研究

在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,使能量水平较高的节点选择基站附近能量高的节点进行数据转发,以最大程度节省网络能量、延长网络生命期。仿真实验表明,相比于其他算法而言,分簇拓扑控制算法的节点簇拓扑稳定性、能耗均衡性更加优秀。

无线mesh网络中多跳数据流的拥塞控制

提出了一种无线mesh网络的拥塞控制机制LAP(link layer adaptive pacing),利用mesh网关控制有线到无线数据流的发送速率,避免过多数据传输产生跳路间的严重干扰。算法以每个数据流为对象,在改进多跳数据流性能的同时,还很好地保证了网络公平性。此外,控制机制在链路层完成,不需要修改现有传输或路由协议。仿真结果表明LAP控制下的网络性能远远胜过802.11网络,而且较目前主流算法也有明显改善。

基于跳数受限的无线Mesh网络QoS跨层优化机制

针对IEEE 802.11e无线Mesh网络中EDCA机制对低优先级数据包传输性能不高、且多适应于单跳传输的局限性问题进行了研究,设计了基于跨层优化的EDCA机制——CL-EDCA。该机制通过在上层应用设置相关阈值(如包时延、最大转发次数等),在网络层实时监控数据链路层的相关历史信息(如每类业务数据的时延及其AC队列的平均长度等)来自适应地调整数据包的优先等级,以动态调整AC队列的利用率,从而有效地提高了原有EDCA机制的性能。仿真结果表明,CL-EDCA比纯EDCA机制具有更好的传输公平性。

无线传感器网络容错低功耗自适应分簇算法

针对成簇阶段因缺少容错性而无法保证数据可靠性的问题,提出基于局域世界的无线传感器网络容错分簇算法。以局域世界的社团理论和符号网络结构平衡理论为根本,构建由多个簇组成的局域世界下无线传感器网络拓扑结构。融入势博弈和最优刚性子图的概念,根据集聚系数较小边的所在位置,优化网络拓扑结构。以优先级理念与带宽预留技术为支撑,设计容错机制。将节点与簇的剩余能量作为簇头选择依据,采用低功耗自适应集簇分层型协议获取容错分簇簇头,实现无线传感器网络容错分簇。经实验检验,所提算法能够有效解决节点失效过早、失效速率过快等问题,容错分簇后减少死亡节点与节点能耗,增加运行周期,加强吞吐能力。

多跳Mesh网络无线骨干回传链路性能研究与优化

建立了多模Mesh网络的数据包转发模型和网络模块并发调度模型,并在基于开源代码构建的多跳Mesh网络实验床上进行了实际的仿真实验。实验结果表明:无线骨干回传链路的传输带宽提高了200%以上,同时每增加一跳其带宽仅衰减约6%,无线用户接入带宽在有限跳数内基本不会随无线跳数的增加而下降。研究表明该多跳Mesh网络模型基本解决了无线Mesh网络骨干回传链路的瓶颈问题。

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。

基于UWB技术的矿井低功耗无线传感器网络研究

针对煤矿井下各类参数有线监测系统的布线复杂、维护困难、扩展性差等问题,基于UWB技术研究了矿井低功耗无线传感器网络,采用STM32L151微处理器和DW1000芯片设计了具有自动组网、数据多跳传输和测量距离等功能的传感器节点。详细介绍了矿井低功耗无线传感器网络的组网机制、传感器数据多跳传输技术和低功耗休眠算法等关键技术。试验结果表明,传感器节点入网时间与网络深度成正比,网络深度每增加1级,入网时间就增加1个数据传输周期;传感器数据传输时延不超过1 s,通信距离可达100 m,未入网时的平均工作电流为230μA,已入网时的平均工作电流为680μA。该无线传感器网络为煤矿安全监测系统提供了一种低功耗、低成本且高可靠性的数据传输通道和平台。

基于无线Mesh网络的多跳中继传输模式研究

无线Mesh网络(Wireless Mesh Network)简称WMN,是一种通过无线链路连接路由器和终端设备的无线多跳网络。文章对无线Mesh网络中IEEE802.11异常传输问题做出了深入分析,通过数学模型的分析,理论验证了在无线Mesh网络中只要有一个节点使用较低的发送速率,那么其他高速率的节点吞吐率都会显著下降,从而导致整个网络的吞吐性能下降。并且通过仿真实验,验证了多跳中继传输方案可以解决IEEE802.11异常传输问题,提高网络的整体吞吐性能。

铁路无线Mesh网络多跳传输性能研究与分析

由于铁路无线Mesh网络的无线跳数多,承担的数据回传任务重,必须解决多跳传输难题。本文基于Linux开源代码构建铁路无线Mesh网络实验床,对其多跳传输问题进行了深入的实验研究与分析。研究结果表明,采用多模Mesh节点结构、混合频道复用方案和非对称带宽分配机制的铁路无线Mesh网络不仅有效地改进了多跳传输时带宽急剧下降问题,而且大幅提高了无线骨干回传链路的基准带宽。

无线Mesh网络中基于跳数的TCP不公平性研究

在无线Mesh网络中,不同跳数的TCP流会引发严重的不公平性。搭建一个无线Mesh网络的实验床,并在该实验床上测试了基于跳数的TCP不公平性现象,从MAC层、队列管理机制、TCP拥塞控制机制等3个方面对产生这种基于跳数不公平性现象的原因进行了分析。同时对提出的几种典型的解决方案进行了仿真分析,仿真结果表明,这些方案提升了跳数不同的数据流之间的公平性,并从部署的代价、总的吞吐量影响、公平性改善情况、参数的设置等方面分析比较了这几种方案的优势和劣势。

基于长短期记忆网络的无线通信智能抗干扰研究

为提高无线通信网络的抗干扰能力,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的无线通信智能抗干扰方法。首先,结合无线通信抗干扰的原理,提出深度学习的通信抗干扰基本思路;其次,采用基于长短期记忆网络的逐时隙频谱状态预测方案进行空闲频谱预测;最后,根据预测结果进行空闲频段优化选择,以实现跳频通信。实验结果表明,在3 GHz频点中,逐时隙预测的信道状态信息与真实信道状态信息相同,预测结果与真实结果一致,说明采用所提方法可准确预测到下一时隙的信道状态并进行跳频频段选择,这有助于用户提前避开干扰,保障用户的通信质量。

智慧园区无线传感网络能量均衡覆盖优化系统

针对传统LEACH协议存在数据传输效率较低以及节点能量分布不均的缺陷,文中从功耗和效率层面出发,提出了一种无线传感网络能量均衡覆盖优化系统。对于节点能量分布不均的问题,设计了由剩余能量因子与距离因子所组成的系统权重因子,并根据该因子及竞争半径来选择簇头。同时基于遗传算法提出了一种单链多跳路由协议,进而提升了系统的功耗水平,解决了数据传输效率偏低的问题。以某智慧园区为模型进行的实验测试结果表明,所设计系统的存活节点个数、系统剩余能量以及数据包接收数量这三个指标均大幅领先,充分说明了改进后的算法能够有效减少系统的能量损耗并提升节点的利用率,使其可以存活至1200轮,从而延长整个WSN系统的运行周期。