基于邻居集合的WiMAX网络带宽资源调度算法

在轮询带宽调度和随机带宽调度两种经典算法的基础上,提出了一种基于邻居集合的带宽资源调度算法来分析和优化WiMAX(worldinteroperabilityformicrowaveaccess)网络的带宽分配和调度过程.该算法通过使用邻居集合和优先列表,对网络中的用户站,尤其是对使用Mesh模式连接的用户站之间的带宽调度进行了优化,使无线网络的带宽资源能够在网络局部得到优化调度,以达到优化整个无线网络的带宽调度效率.NS2模拟结果表明,该算法具有更低的延迟和更高的吞吐量,能够更好地利用网络资源.

采用新邻居模型的多目标分解进化算法

在通常的基于分解的多目标进化算法中,繁殖计算时使用的解从基于子问题定义的邻居集合中选择,当目标函数存在多峰等复杂特征时,它们在决策空间的距离可能较远,这会导致算法性能变差。为了解决这一问题,提出了一种采用新邻居模型的多目标分解进化算法MOEA/D-NN。该算法重新设计了繁殖计算中使用的邻居模型,利用解在决策空间上的距离计算邻居,进而为每个子问题维护相应的邻居集合,在此基础上对邻居集合进行定时更新,实现了基于新邻居模型的繁殖计算。通过在公开测试集上的实验结果表明,提出的算法与几种经典的多目标进化算法相比,在大多数测试集上表现更优。

无线Ad hoc网络中基于节点位置的功率控制算法

为了降低无线Ad hoc网络中节点的能量消耗,该文提出了一种基于节点位置的功率控制算法(PCAP)。PCAP算法通过分析节点间的位置关系,建立节点的优化邻居集合,并对路由层报文、MAC层控制报文和其它数据类报文使用不同的功率控制策略。PCAP算法在保证网络连接性的同时能降低网络能量消耗,计算机仿真表明,PCAP算法在MAC层的吞吐量、MAC层丢包、端到端时延等方面取得较好的性能表现。

传感器网络中基于节点位置的功率控制算法

由于能量的限制,无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)面临网络生存时间、无线资源利用效率以及时延要求等方面的挑战。无线传感器网络中的功率控制已经成为研究领域中的一个热点,其主要目的是降低网络在分发数据包中的能量消耗,降低网络中的通信干扰,提高无线信道的空间利用率,并提高网络的吞吐量。通过采用一种新的基于节点位置的功率控制算法,该算法采用数学和几何的分析方法去分析邻居节点间的关系,并构建优化邻居集,并使用不同的功率传送报文。该算法的复杂度不高,易于在节点运行,仿真结果证明该算法能取得较好的网络性能。

基于改进平衡策略的多目标分解优化算法

针对多目标优化算法在搜索中存在平衡解的收敛性和多样性问题,通过分析多目标分解进化算法,提出2种改进平衡策略。基于当前解和父代解的取值,设计繁殖算子,并与原有繁殖算子进行比较选出最优解。根据执行代数的不同,对邻居集合进行适应性调整。在此基础上,给出多目标分解进化算法。实验结果验证了2种平衡策略的有效性,同时该算法性能优于MOEA/D算法、NSGAII算法和IBEA算法。

面向时延优化的Overlay路由策略研究

路由扩展性是Overlay网络的研究热点,其中网络时延作为Overlay路由性能的一个关键指标已成为重点研究内容之一.文中对Overlay路由及其扩展性问题进行描述,并在此基础上进行数学建模和分析.针对时延优化目标,提出一种基于蚁群算法的单跳路由路径策略来处理邻居节点集合维护的问题:通过蚂蚁爬行的过程建立邻居节点集合,并根据设定的质量评估函数进行修剪来控制每个节点上维护的邻居节点集合大小.通过仿真实验对Overlay路由性能进行的分析,证实了Overlay路由在时延优化方面的可行性,同时实验结果表明了ACOHPR在对平均时延影响很小的情况下能够有效地降低每个节点的邻居节点集合大小.

使用正态分布函数修正推荐系统相关相似性

为提高协同过滤推荐系统寻找最近邻居集合的准确程度,在传统的相关相似性基础上,提出了一种利用正态分布函数作为修正函数的相关相似性计算方法,该方法依据双方共同评分的项目进行用户相似性评价,利用正态分布函数来修正用户之间评分项目数差距对相关相似性计算产生的负面影响,能够较好地体现用户的相似程度。实验结果表明,在相同条件下,该方法与传统的相关相似性计算方法,在一定程度上提高了寻找最近邻居用户集合的准确度。

基于蚁群算法的Overlay路由扩展性问题

扩展性问题是Overlay网络研究中所需解决的重要问题之一。通过使用蚁群算法对目前Overlay路由系统广泛采用的单跳转发路由机制OHPR(one-hop path routing)进行改进,通过采用维护邻居节点集合的方式降低系统部署和运行的总开销。仿真实验结果表明,基于蚁群算法的单跳路由算法ACOHPR(antcolony optimization based one-hop path routing)在500个节点的Overlay系统中,与OHPR算法相比可以有效的降低系统路由的查询开销到30个节点左右,而获得的通信时延差别不超过9 ms。

邻居多跳分布式分簇路由协议

提出了基于一跳邻居节点集合的能耗均衡多跳分簇路由协议NS-MCRP.网络初始化阶段,基站计算若干个簇头节点以及所有节点的一跳邻居节点集合,并广播簇头信息和所有节点的一跳邻居集合.在网络运行过程中,所有节点根据簇头节点的位置信息来划分自己的一跳邻居节点集合,并从一跳邻居节点集合中选择剩余能量最大的节点作为下一跳节点.簇头节点推举本簇内部最大剩余能量的节点作为下一轮的簇头节点.实验结果显示,与Leach协议相比较,NS-MCRP协议具有更好的能耗均衡特性,网络生命时间得到延长.