A Multipath Routing Algorithm Based on Traffic Prediction in Wireless Mesh Networks

The technology of QoS routing has become a great challenge in Wireless Mesh Networks (WMNs). There exist a lot of literatures on QoS routing in WMNs, but the current algorithms have some deficiencies, such as high complexity, poor scalability and flexibility. To solve the problems above, a multipath routing algorithm based on traffic prediction (MRATP) is proposed in WMNs. MRATP consists of three modules including an algo-rithm on multipath routing built, a congestion discovery mechanism based on wavelet-neural network and a load balancing algorithm via multipath. Simulation results show that MRATP has some characteristics, such as better scalability, flexibility and robustness. Compared with the current algorithms, MRATP has higher success ratio, lower end to end delay and overhead. So MRATP can guarantee the end to end QoS of WMNs.

基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究

为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。

无线Mesh网络中网络编码的文件共享模型

网络编码的基本思想是网络节点不仅参与数据转发,还参与数据处理,可大幅提高网络性能。传统文件传输系统存在文件分发时间的"瓶颈"问题,为此,提出一种在无线Mesh网络中网络编码的简化文件共享模型,采用理论分析和实验仿真的方法,研究节点间的4种合作机制。结果表明,在总分发时间上,基于网络编码转发机制比无网络编码的转发机制平均减少11.67%,显著地降低了文件传输系统的分发时间,从而提高了网络的吞吐量。

基于指数平滑的无线Mesh网络改进信任模型

针对无线Mesh网络的安全问题,提出一种改进的信任模型ESTrust。利用观测节点和待评价节点在若干时间片内的交互次数构造时间序列,通过三次指数平滑法预测下一个时间片两节点的交互次数,取预测值和实际交互次数的相对差值比计算待评价节点的直接信任值。引入熵值法为网络中各观测节点对待评价节点的直接信任值分配加权系数,并对这些直接信任值进行加权运算,得到待评价节点的综合信任值。仿真结果表明:当网络存在恶意节点时,相比AODV路由协议和Beth信任模型,ESTrust模型拥有更好的服务质量和更低的通信代价。

基于统计网络演算的无线mesh网络流量模型

基于无线mesh网络的基本特征,利用统计网络演算理论,构造了新型的无线mesh网络单节点和多节点的流量模型,该模型充分体现了无线mesh网的随机特性。该流量模型的特征是其求和函数及其输入输出函数的边界函数均受限于一个最小加卷积函数。理论分析证明构造的流量模型能正确描述无线mesh网络的实际情况。

基于M/M/1的无线mesh网络网关分析模型

根据排队论M/M/1模型的特性以及无线mesh网络中顾客请求服务的生成特点,构建了基于M/M/1模型的无线mesh网络网关队列模型,该模型将请求服务中原来的无序状态集转变为有序状态集,在网关节点前进行排队,网关作为单一的服务台服务于整个集合;利用数学方法对模型进行求解,即推导出网络系统的关键参量和目标分析函数。通过验证实验,该模型可以求得网络中非饱和资源分配状态下的一些关键参量值。理论分析和实验结果都说明了新模型是合理、有效的。

多包接收无线Mesh网络的跨层优化

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术.文中建立了无线mesh网络的多包接收跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,一股不可能在多项式时间内求解.为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略,将模型中的整数变量释放到实数域空间,使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型,并通过反复迭代寻找近似最优解.仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3倍.

虚拟现实环境下的协同式三维建模方法

三维建模技术在各个领域发挥着重要作用,但以桌面交互为主的三维建模方式仍复杂、抽象且不支持在线协作。为此,借助虚拟现实(VR)技术的沉浸性、交互性、想象性等优点,提出一种VR环境下的网络协同三维建模方法,使得用户以沉浸式的交互方式建立三维模型,并支持多人实时在线可视化协作。首先,提出了一种VR环境下的三维模型绘制交互方式;其次,将三维模型进行分类,提出一种分层构建式的三维模型网格生成算法,用于建立平面模型和立体模型;最后,设计了一种VR环境下的三维建模网络协同模块,并基于Socket通信实现了网络同步。通过与传统三维建模软件的三维建模方法进行对比实验表明,该方法更加简捷、直观和高效,且易于普通用户掌握。

基于等效电路模型的Mesh结构P/G网布线优化方法

本文在对供电用串联电阻链的等效电路模型进行详细论证的基础上,根据Mesh结构P/G网所具有的结构特点,将P/G网电阻网络加以等效变换,得到比原网络规模小得多的等效简化网络。然后用现有的布线优化方法来优化简化网络,速度可提高至少一个数量级。

基于沙堆模型的无线Mesh网负载均衡算法

无线网络中广泛使用的基于最短路径路由算法的负载均衡机制,存在部分节点负载过重而导致网络拥塞的问题,严重降低了网络的传输性能;同时,无线网络的广泛部署和应用需求急剧增长,迫切需要对现有的负载均衡机制进行优化和改进。因此,基于沙堆模型的坍塌机制及其改进,提出了一种适用于无线Mesh网络的负载均衡算法,重点设计了负载均衡的触发条件、候选节点集合计算和负载分配机制。仿真结果表明,基于沙堆模型的负载均衡算法在丢包率和吞吐量方面相比同类算法分别改善了10.4%和7%。

基于混合干扰模型的多信道Mesh网络调度算法

研究了多信道无线Mesh网络中的调度及信道分配问题,设计了一种综合协议干扰模型与物理干扰模型的混合干扰模型,并在此干扰模型下提出了一种集中式调度算法。该算法在目前普遍使用的协议干扰模型的基础上,考虑了无线链路的物理传输特性:即使存在一定的干扰,也可以成功接收发射端发送的数据。模拟实验表明该算法可以提高Mesh网络中链路的并行性,有效减少总传输时间。

应用于二维Mesh结构片上网络的区域转弯路由算法

本文针对二维Mesh结构片上网络,在转弯模型的基础上提出一种新的路由算法——区域转弯算法,以获得更低的延迟时间和更高的吞吐率.该算法利用当前节点的X坐标,将整个Mesh网络划分为两个部分,目的节点X坐标小于当前节点X坐标的实行西优先算法,反之实行北最后算法.仿真结果表明,该算法相比于XY路由算法,平均延迟时间有所降低,当负载为40cycles/message时,延迟时间降低最大,为13.99%.吞吐率在负载为20cycles/message时最大提高13.56%.

多接口mesh网络下链路冗余模型的研究

为了提高无线mesh网络吞吐量问题,提出一种在多接口mesh网络中的链路冗余抽象模型.该模型将多个射频接口抽象成一个逻辑接口,使用OLSR路由协议在网络层建立连接的同时,邻节点之间在链路层自动建立一条数据链路,将不同类型的数据报分配到不同的链路上传输,降低频繁广播控制包而引起的数据包传输延迟,提高网络吞吐量;实现静态信道分配策略,提高信道利用率.最后,将链路冗余抽象模型与OLSR路由协议相结合,在每个节点装有双802.11b无线网卡的多接口多信道无线mesh网络实验床上测试性能,实验结果表明其能够有效的提高mesh网络的整体吞吐量和降低端到端的延迟.

无线mesh网络匿名通信机制研究

本文在对无线mesh网络深入研究的基础上,针对mesh网络环境下的隐私保护需求,提出在无线mesh网络下基于网络编码的匿名通信机制。该方案将多径路由技术与网络编码技术相结合,应用跨层协作机制降低了无线环境下的数据包重传,提高了网络的传输效率,保证了网络传输的可靠性。

基于OPNET的无线校园Mesh网络仿真设计

无线Mesh网络是针对Internet无线接入和应用发展起来的,它的典型应用主要表现在城市特定区域、复杂街区、建筑物群内、办公区、家庭内等。主要是针对学校应用而设计的一个无线网络模型,并在OPNET仿真环境下,对所设计的无线校园网进行仿真,通过仿真结果进行对比来分析网络性能。

基于功率控制的无线Mesh网络拓扑控制

针对无线Mesh网络中由于无线信号干扰而造成的端到端吞吐量并不理想问题,提出一种采用功率控制构造无线Mesh网络拓扑的算法,通过调整节点的传输功率到一个合理的水平来降低干扰以提高信道的空间复用度,从而改善网络的吞吐量。结合流量模型和干扰模型计算整个网络的吞吐量。仿真结果表明,该拓扑控制能够提高无线Mesh网络的吞吐量。

基于绕射传播模型的无线Mesh网络拓扑优化

有效的网络拓扑布局方法对无线Mesh网络部署及可靠有效传输具有重要的实际意义。为建立有效的信道传播模型,定义了绕射传播模型相关理论和信号衰减估计步骤。在此基础上,提出了基于绕射传播模型的网络布局优化方法。方法基于绕射传播模型对信号衰减的估计,定义每条链路的权重值,通过计算任何两不同节点间的不相交路径,通过合并不相交路径得到优化的网络拓扑布局。通过仿真验证和对比分析,表明提出的拓扑布局优化方法更加符合实际网络布局要求及更具合理性。

无线Mesh网络中混合信道分配算法研究

根据多射频多信道无线Mesh网络的特点,提出一种基于节点干扰的混合信道分配算法。将节点间的链路分为正向链路和反向链路,通过概率模型分析链路干扰,计算节点间链路的权重,建立带权重的有向网络连接图。根据链路权重为节点固定接口分配信道,减小可切换接口在信道改变过程中引起的网络干扰。扩展的NS2仿真结果表明,该算法能有效降低链路干扰,提高网络吞吐量。

无线多接口多信道Mesh网络下多径路由协议分析

针对无线多接口多信道Mesh网络环境,对两种多径路由模型进行比较分析。根据支持多接口多信道的无线设备的特点,提出了一套较为高效的路由方式。该方案从源节点到目的节点利用提出的接口分配策略,从不同的接口和信道建立多条可同时工作的路由和多条不重叠的备份路由以大幅提升网络性能。它充分利用了多接口多信道移动设备的性能优势,更适合Mesh网络的拓扑特点。仿真测试表明,使用该方案,在端到端时延,网络吞吐量等方面提供了更佳的性能。

混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化

在混合无线Mesh网络中,路由协议需要区别节点类型并要考虑通信模式。因此,提出了一种混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化方法,所使用的分布式贪婪生成树路由是一种新型的地理位置路由算法,该算法能找到更短的路由并与生成树结合实现节能。由于节点随时间不断发生变化而无法实现实时更新,本文采用信道分配算法直接代替总线数据采集,并通过构建具有不完全信息的博弈模型进行估计,其中竞争排名根据当前节点的信道分配算法和竞争节点的联合累积分布来估计。本文研究结果可提高混合无线Mesh网络的有效性和可靠性,对Mesh网络的普及和应用起到非常重要的作用。