应急场景无人机自组网部分重叠信道动态分配方法

飞行自组网(FANETs)因具有高机动、自组织等特点,被广泛应用于应急救援场景。在应急场景中,大量用户寻呼请求造成局部流量激增与有限频谱资源之间产生难以协调的矛盾,FANET中面临严重的信道干扰问题,亟需将频谱利用率高的部分重叠信道(POCs)扩展到应急场景中。然而,POCs的邻信道特性,导致干扰复杂难以刻画。因此,该文研究了FANET部分重叠信道分配方法,通过几何预测重构时变干扰图和无干扰最小信道间隔矩阵刻画POCs干扰模型,在此基础上提出一种基于上界置信区间的POCs动态分配算法(UCB-DAL),通过分布式决策求解近似最优信道分配方案。仿真结果表明,该算法实现了网络干扰和信道切换次数之间性能折中,具有较好的收敛性能。

基于改进离散蝙蝠算法的无线Mesh网络部分重叠信道分配

针对应急通信背景下无线Mesh网络(WMN)中存在的信道干扰和频谱资源利用不充分的问题,该文提出一种改进的离散蝙蝠算法(IDBA)用于求解最优部分重叠信道(POCs)分配方案。该方法采用K-means聚类算法优化网络拓扑,引入樽海鞘群的链式行为提高局部搜索能力,建立以最小化链路加权干扰为目标的线性规划模型来解决流量汇聚情况可能造成的网络瓶颈链路问题。仿真结果表明,在不同网络规模下,相比于其他基于群智能优化算法的信道分配方法,该方法具有较快的收敛速度和较优的搜索能力。此外,该方法能够在节点密集时显著降低网络干扰并保持网络的稳定性。

WMN中的干扰避免部分重叠信道分配算法

针对无线mesh网络(wireless mesh networks,WMN)中存在的信道干扰问题,提出一种基于部分重叠信道(partially overlapping channels,POC)的负载平衡且干扰避免的信道分配算法。通过基于Huffman树的通信接口分配方法连接邻居节点的接口;根据网络干扰情况,对链路进行迭代信道分配,使用静态链路调度保证网络连接;利用启发式算法优先为重要程度较高的链路分配无干扰时隙,对链路调度进行优化。仿真结果表明,在具有混合流量的WMN中,所提算法可以显著提升网络吞吐量,降低网络干扰与平均丢包率,改善网络性能。

利用部分重叠信道的多无人机自主协同优化抗干扰

针对多无人机通信网络抗干扰中的功率和信道联合优化问题,考虑多无人机通信网络中的部分重叠信道切换、外部恶意干扰与网络内部互扰问题,通过构建Stackelberg博弈抗干扰模型,设计无人机用户和干扰机的效用函数,并提出了基于次梯度迭代的算法求解博弈的均衡解,获得无人机用户在干扰条件下的部分重叠信道选择和功率选择联合优化结果。仿真结果表明,所提算法能使多无人机用户获得良好的信道选择和传输功率策略,优化多无人机通信网络抗干扰性能。

多接口多射频无线Mesh网络部分重叠信道分配研究

在多射频多信道无线Mesh网络中,信道分配和路由共同决定了链路上流量的分布。因此,信道分配和路由设计相结合是一种高效的联合解决方案。IEEE 802.112.4 GHz标准由于其在实际网络场景中的适应性而在无线Mesh网络中被广泛使用,然而在IEEE 802.112.4 GHz中由于相邻信道的频谱部分重叠,通常只有有限的正交信道被使用,造成无线电频谱资源的浪费并导致网络容量降低。文章设计了一种使用部分重叠信道的联合信道分配和路由策略。该策略充分利用所有IEEE 802.11 2.4 GHz频段的频谱资源,实现了无冲突传输。仿真结果表明,本策略可以提高频谱利用率和吞吐量。

面向802.11b非对称无线网络容量优化的部分重叠信道分配方案

针对现有802.11b无线网络中部分重叠信道(POC)分配方案大多基于无向加权干扰图而忽略了实际网络中由于各链路传输功率和接收机灵敏度等因素导致的干扰不对称性问题,提出了一种有向加权图的非对称无线网络POC分配方案来优化802.11b非对称无线网络的全网容量。首先,构建有向加权干扰图,同时刻画信道距离、物理距离以及干扰不对称性;其次,将面向802.11b无线网络容量最优化的POC分配方案建模为局部互利博弈模型,网络中的每条链路是博弈的参与者,且效用函数设计为自身链路容量和潜在被干扰邻居链路的容量和;再次,证明所提博弈模型为势能博弈,存在至少一个纯策略纳什均衡点,同时最优纯策略纳什均衡为全网容量最优化的解;最后,设计了一个基于邻域合作的分布式多用户学习方案,实现了最优纳什均衡点的搜索。仿真表明,所提分布式学习方案可近似收敛到最优解,相比于现有其他算法可明显提高全网容量。