结合距离与队列积压的无线mesh网络拥塞感知路由协议

针对无线mesh网络中路由的拥塞问题,提出了一种结合距离与队列积压信息的拥塞感知路由(DBCAR)协议。结合链路质量源路由(LQSR)协议中的距离度量和E-Backpressure协议中的队列积压度量构建一种新的链路质量度量;每个节点通过探测数据包来计算链路质量,并通过控制数据包和其邻居节点进行交互,以此来更新链路质量;最后,节点根据链路质量来选择下一跳节点,从而构建从源节点到目的节点之间的最佳路径。在MAC层中为控制数据包分配最高的优先级,同时保证控制数据包的安全性。仿真实验表明,在不同的链路负载下,该协议在网络传输时延和网络吞吐量方面都具有优越的性能,具有可行性和有效性。

AOS中基于QoS业务的跨层带宽分配方法

针对AOS空间通信系统带宽资源有限、传输业务种类繁多等特点导致带宽利用率低、吞吐量下降等问题,提出一种基于QoS的业务跨层带宽分配方法。为满足不同类型业务的QoS要求,联合应用层业务的优先级、数据链路层带宽大小、物理层调制阶数和编码效率构建跨层效用函数。为使分配的带宽更加合理,在效用函数中引入虚拟信道积压队列比和最小保证时隙,利用动态资源规划算法对效用函数最大化求解,进而分配带宽。仿真结果表明,与CBUFM方法以及CBCOT方法相比,该方法降低了各业务队列积压造成的时延,提高了各业务的满意度和带宽利用率,最终提升系统吞吐量,满足各业务QoS要求。

AOS中基于跨层效用函数的资源优化方法研究

AOS空间通信系统业务类型多、信道衰落时变大,导致其带宽利用率和吞吐量较低,并且无法满足多种业务的Qo S要求。为解决该问题,提出一种基于效用函数最大化的带宽和功率分配跨层优化方法。构建跨层效用函数模型,对应用层的服务质量要求、数据链路层的虚拟队列积压比、物理层的发射功率和信道状态等参数进行联合优化,将跨层效用函数转化为非线性整数规划问题,通过求解效用最优来合理分配带宽和物理层发射功率。仿真结果表明,与AOS传统方法和典型跨层资源优化方法相比,该方法在满足业务Qo S要求的前提下,能够保证业务的公平性,降低功率消耗,提高带宽利用率,提升系统吞吐量。

无线传感网络中基于时延感知的背压路由

尽管背压路由优化了传感网络的吞吐量,但其也存在数据包传输时延大的问题。为此,提出基于时延感知的背压路由(Delay-Aware Backpressure Routing,DABR)。DABR路由估算数据包驻留在队列中的时间(驻留时间),并依据数据包队列积压差和驻留时间决策路由,优先传输驻留时间长的数据包,进而在不损害网络吞吐量性能前提下,缩短数据包传输时延。仿真结果表明,提出的DABR路由提升了数据包传输成功率,并降低了数据包传输时延。