多信道无线Mesh网络负载均衡路由算法研究

针对无线网状网的网络容量问题,在多信道无线网状网模型的基础上,利用线性规划公式对无线网状网的路由问题进行描述,在此基础上提出了一个负载均衡的路由算法,在对业务请求的路由跳步数进行约束的前提上,通过减少网络链路上的负载,达到提高网络的吞吐量的目的。仿真结果表明,提出的算法能显著提高网络性能。     

无线网状网路由协议的研究与对比

路由协议是网络一个很重要的课题,对无线网状网来说,由于无线网状网的复杂性,无线网状网路由协议的设计比有线网络的路由协议设计更加困难,因此,对无线网状网路由协议进行研究、改进十分必要。主要介绍无线网状网典型的路由协议,通过仿真实验比较它们的性能并展望路由协议发展的方向。     

骨干无线网状网的排队延迟性能研究

对一种基于网状分布的骨干无线网状网的延迟性能进行研究.提出了一种基于均衡负载的最短路径路由协议.在此协议基础上,研究了无线网状网数据包的排队延迟,推导出无线网状网排队延迟与网络的规模、网关和网状路由器的服务能力、数据包到达率的相互关系.此外,还分析排队延迟和网络容量的相互制约关系,并给出了在延迟限制条件下的网络容量.     

改进的WPAN mesh路由协议

为实现网状（mesh）网在无线个人区域网（WPAN）中的应用,设计了一种基于WPAN mesh网络的二层路由协议算法。该算法引入“次优路由”和“二层路由”路由优化策略,进一步给出报文格式、路由协议模型及其模拟实现,并对协议进行性能分析比较。实验结果表明,该算法有效减小了路由的端到端跳数,较好地提高了报文发送比率和端到端通信效率。     

无线网状网中一种高吞吐量的路由策略

无线网状网（Wireless Mesh Network,WMN）是一种多跳、分布式的无线网络,可以提供多种宽带多媒体业务。目前,无线网状网的路由技术的研究还处于起步阶段。首先介绍当前几种著名的无线网状网路由协议,并分析了这些协议的不足,在此基础上提出一种新的路由算法,该算法综合考虑了链路质量、节点负载均衡、信道干扰三个主要因素,能够显著地提高网络性能。分析与仿真结果表明,该算法能显著地提高网络吞吐量和降低传输延时,并且具有良好的抗干扰性。     

一种无线传感器网络蚁群优化路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一.将蚁群优化算法(ACO)应用于无线传感器网络的路由,提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法.该算法利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力进行网络优化路径的建立与维护,采用Stigmergy的概念来减少控制信息的流量,以实现网络数据的高效传输.仿真分析表明,该算法和DD算法相比在传输延时方面性能相当,在路由代价方面效果显著.另外,该算法还具有可靠性高、适应性强等优点,并能够根据需要实现网络的拥堵控制和能量均衡等综合优化.     

无线网状网跨层路由的研究

目前,无线网状网跨层路由设计方兴未艾,以往无线路由设计是基于最小跳数的,缺少对无线网状网特性的综合考虑,并不能充分发挥出无线网状网的优势。该文提出了基于"队列负载率"和"链路传输效率"的跨层路由协议算法,通过将MAC层的网络状态信息传递给网络层的路由代理,以便选择负载较小的最佳路由。通过仿真可以发现,改文提出的路由不仅显著提高了吞吐量,而且使包的投递更加可靠,提高了QoS。     

一种能量高效的无线传感网分簇路由算法

针对无线传感网节点能耗不均造成的生命周期短的问题,提出一种能量高效的无线传感网分簇路由算法（NUC&GDF）。该算法从三个方面对无线传感网的路由进行优化;a）改进簇首选举机制,选择合适的簇首;b）改进簇首节点成簇半径规则,形成合理的簇规模大小;c）在簇首与基站的稳定数据传输过程中,引入改进的梯度下降法强化学习来计算权值最小的自适应无线簇间路由。实验结果分析表明,提出的算法性能比LEACH算法、LEACH-C算法以及DEBUC算法更优;在网络规模为100 m×100 m时,网络生命周期分别提高约50.3%、21.5%、16.4%,能更有效地延长网络生命周期。     

无线网状网中基于TDMA模式的QoS路由策略

为支持无线网状网中具有服务质量（QoS）需求的实时应用,提出基于TDMA模式服务质量路由策略TD-MQR。对网络进行分层,提出新的链路指标值,在考虑链路容量和无线信道间干扰的基础上对网络的流量进行路由和调度。仿真表明,该协议能够对WMN中实时应用提供QoS保证。     

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

Routing Internet traffic in heterogeneous mesh networks: Analysis and algorithms

In practical wireless mesh networks (WMNs), gateways are subject to hard capacity limits on the aggregate number of flows (in terms of bit rate) that they can support. Thus, if traffic is routed in the mesh network without considering those constraints, as well as the traffic distribution, some gateways or intermediate mesh routers may rapidly get overloaded, and the network resources can be unevenly utilized. To address this problem, in this paper we firstly develop a multi-class queuing network model to analyze feasible throughput allocations, as well as average end-to-end delay, in heterogeneous WMNs. Guided by our analysis, we design a Capacity-Aware Route Selection algorithm (CARS), which allocates network paths to downstream and upstream Internet flows so as to ensure a more balanced utilization of wireless network resources and gateways’ fixed connections. Through simulations in a number of different network scenarios we show that the CARS scheme significantly outperforms conventional shortest path routing, as well as an alternative routing method that distributes the traffic load on the gateway nodes to minimize its variance.     

A routing protocol suitable for backhaul access in wireless mesh networks

This work proposes the Wireless-mesh-network Proactive Routing (WPR) protocol for wireless mesh networks, which are typically employed to provide backhaul access. WPR computes routes based on link states and, unlike current routing protocols, it uses two algorithms to improve communications in wireless mesh networks taking advantage of traffic concentration on links close to the network gateways. WPR introduces a controlled-flooding algorithm to reduce routing control overhead by considering the network topology similar to a tree. The main goal is to improve overall efficiency by saving network resources and avoiding network bottlenecks. In addition, WPR avoids redundant messages by selecting a subset of one-hop neighbors, the AMPR (Adapted MultiPoint Relay), needed to reach all two-hop ones. We first analyze the proposed algorithms compared with the algorithms used by OLSR for the same tasks in terms of running time, optimality, and number of routing messages. Results show that the algorithms proposed by WPR are more efficient than the algorithms used by OLSR in running time and number of routing messages. In addition, we also perform simulations to evaluate the performance of WPR. Results reveal that the aggregated throughput of WPR outperforms OLSR by up to 27% using a combination of web and backbone internal traffic despite our design assumption of traffic convergence toward gateways.     

On the nominal capacity of multi-radio multi-channel wireless mesh networks

Wireless mesh networking is an emerging technology with a wide range of applications, from community to metropolitan area networking. Mesh networks consist of wireless routers and access points that make up the network backbone which is connected to the wired infrastructure. Client devices are located at the edge. The capacity of a wireless mesh network is an important performance indicator as well as design parameter. It depends on various factors such as network size and topology, expected traffic patterns, number of interfaces per node, number of channels, routing and channel assignment etc. In this paper, we present an analytical framework for estimating the capacity of wireless mesh networks, based on the concept of collision domains. The capacity of grid-oriented mesh networks is investigated for various scenarios to study the impact of different network parameters.     

基于Grover路由策略的无线传感网络剩余容量构造与研究

网络容量计算问题是无线网络研究的热点领域之一,也是构建网络的重要评价指标。在前人的基础上,本文认为网络能耗和路由均衡技术是网络容量计算过程中两个重要因素,定义网络生存时间内所能传输的信息总量为网络总容量,网络剩余能量是随时间而变化的函数。首先,本文介绍信息传输信噪比和网络生存时间的数学模型;然后,建立整数规划数学模型,给出网络传输总容量和剩余容量的数学表达式;最后,仿真对比基于能量均衡的Grover路由策略和AODV路由策略下,网络总容量和剩余容量的变化情况。得到结论：节点移动性和能量均衡路由策略有助于提高网络总容量。     

无线传感器网络QoS路由的研究与仿真

无线传感器网络要求支持多种业务的差别服务和全网范围的资源有效利用,QoS路由是解决该问题的关键技术之一.在分析无线传感器网络QoS 路由问题的基础上,对定向扩散(Directed Diffusion,DD)进行扩展,提出了一种组合利用路径节点最小能量和最小跳数信息的分布式QoS 路由算法,并建立了仿真模型.仿真结果表明,与传统DD比较,网络生存期可提高500%;不同比例的混合业务模式下,可很好的支持不同业务的资源需求分配,达到全网能耗均衡.     

无线传感器网络跳数优化非均衡路由算法

针对多跳层次性路由算法中存在的距离基站较近的节点因数据通信负载过重而导致死亡速度过快的问题,提出一种无线传感器网络跳数优化非均衡路由（Hop Optimized Unequal Clustering Routing,HOUCR）算法。HOUCR建立基于最优跳数的路由路径,减小每回合网络能量消耗;通过能量均衡产生非均衡的簇,解决“热点”问题。仿真实验表明,HOUCR能够减小并均衡网络能量消耗,延长了网络寿命。     

基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议研究

研究和分析了无线Mesh网络路由协议及其特点,提出了无线Mesh网络路由协议设计原则.遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求.在该拓扑树基础上设计了一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,快速链路切换和路由重定向机制大大提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性.网络仿真结果表明了该路由协议的可行性.     

多信道无线Mesh网络信道分配算法

针对无线Mesh网络的带宽容量问题,文章通过使用无线网络干扰协议模型对无线链路的干扰进行量化,利用整数线性规划公式对信道分配问题进行描述,在信道分配的时候,应用目标函数对无线链路的信道分配进行优化,使网络总的干扰权重最小化,在此基础上提出一个信道分配的启发式算法。仿真结果表明,文章提出的算法能提高网络的吞吐量。     

多信道无线网状网跨层优化研究

针对多网卡多信道无线Mesh网络容量问题,基于无线信道干扰模型,在给定各节点物理层发射功率的条件下,联合考虑无线Mesh网络传输层的流速控制、网络层的路由算法和MAC层的信道分配等问题,通过采用二次路由计算策略,提出了一个跨层联合优化算法,仿真结果表示,提出的算法能提高网络吞吐量。