弹性光网络中基于频谱连续度的算法研究

针对光网络中可用的波长资源有限、频谱利用率不高的问题,提出了一种基于KSP算法的频谱连续度感知算法（KSPDP）。该方法在路由选择方面,用KSP算法求得源节点和目的节点之间的不同的路径长度,并根据业务请求所需的频谱资源数量,分配不同的路径。在频谱分配方面,算法将感知各链路的频谱连续情况,最大限度减少业务分配的路径上各链路的频谱碎片。仿真结果表明,所提出的算法与传统的最短路径RMSA算法相比,能降低频谱阻塞率,提高频谱资源利用率。     

基于蛙跳博弈优化算法的认知频谱分配

为有效分配与使用认知传感器网络中存在的空闲频谱，提高网络的吞吐量，提出了一种基于蛙跳博弈优化算法（Improve Swarm optimization method based on Leapfrog Game , ISLG）的认知频谱分配方案。节点采用双天线降低路由中的信道冲突概率，并针对在认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks，CRSN)中使用传统路由方案容易导致的节点间路由限制与热区问题，提出基于三角剖分分层的自适应路由，避免路由中多枝节点出现而增加网络的吞吐。频谱分配中，基于主用户位置信息，以蛙跳博弈基础寻优的分配群进行再移动，提高了频谱分配的可靠性。仿真实验表明，相比其他经典群优化算法，所提方案可以有效提高全局搜索能力，频谱分配后的系统吞吐量有了明显提升。     

无线传感网络中基于无线能量补给的能量感知路由算法

针对无线传感网络中随机分布传感器节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于无线能量补给的能量感知路由算法。休眠节点不仅可以在无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)传输方式下通过功率分割方法进行无线能量补给,还可以在信息传输方式下通过无线能量收集方法进行能量补给,重新进入活跃状态,为信息传播提供更好的路由,提高传感器节点的能量利用,延长传感网络的使用寿命。在该算法中,通过优化节点间的信息和能量分配,最小化传输功率,引入能量路由度量方法,选择能耗最小的路径作为传输路径。仿真结果表明,本文提出的算法可以有效地利用节点资源,均衡多跳能量受限无线传感器网络中的能量分布。     

基于树形结构的ZigBee能量均衡协议研究

在ZigBee网络的树形拓扑结构中,其网络高层节点面对大量业务时,容易过早耗尽电池能量.针对此问题,提出一种改进的能量均衡路由算法.在改进算法中,综合考虑了网络节点的层次和负载能力.通过计算路由代价,上层节点的功耗被降低,而负载则被分摊至下层节点.另外在路由选择的时候,尽量避开剩余能量较低的节点.仿真结果表明,改进算法可以平衡网络节点的整体耗能,延长关键节点的生存时间,从而提高了ZigBee网络整体的健壮性.     

可充电无线传感网络能量均衡路由算法

针对可充电无线传感网络中的能量均衡路由问题,提出在稳定功率无线充电和监测数据收集网络场景下的多路径路由算法和机会路由算法,以实现网络的能量均衡。首先,通过电磁传播理论构建了无线传感节点的充电和接收功率关系模型;然后,考虑网络中无线传感节点的发送能耗和接收能耗,基于上述充电模型将网络能量均衡的路由问题转化为网络节点运行时间的最大最小化问题,通过线性规划得到的各链路流量用以指导路由中数据流量分配;最后,考虑一种更加现实的低功耗的场景,并提出了一种基于机会路由的能量均衡路由算法。实验结果表明,与最短路径路由（SPR）和期望周期最短路由（EDC）算法相比较,所提出的两种路由算法均能有效提高采集能量的利用率和工作周期内的网络生命周期。     

一种新网络体系结构下的流量分配路由机制

针对CABO(Concurrent Architectures are Better Than One)网络体系结构下虚拟网内部路由协议可定制的特点设计了流量分配路由算法,对于运营带宽敏感业务的虚拟网络采用路由算法解决流量分配问题,提出一种新的指定路由机制,利用改进的多商品流问题作为流量分配路由算法,以流量均衡、收益最大为分配目标;仿真实验结果表明,采用基于指定路由的流量分配路由机制较传统负载均衡路由算法获得的链路利用率更高、网络性能(丢包率、延迟)更好,并可接受更多的业务请求接入.     

认知无线网适用于视频的分簇路由算法

随着可用频谱的日益稀缺和无线业务量剧增,认知无线网相关的研究逐渐成为热点;视频流具有延迟敏感、高带宽需求等特征,动态频谱分配环境下的路由设计和服务质量具有挑战性。针对该问题,为视频业务提出一种基于分簇的路由方法。考虑到频谱的异构性和动态分配特征,对网络节点的分簇规模进行分析和优化,获取能够降低传输失真的分簇方案,并提出一个基于重要度的簇头选举规则;在分簇的基础上设计了与频谱选择相结合的多媒体路由算法。仿真结果表明,该文提出的算法能够为认知环境下的视频传输提供可靠的峰值信噪比、视觉效果和服务质量保障。     

基于能量选择的ReInForM路由算法研究与仿真

研究网络路由能量优化问题,针对传统的高可靠性路由算法难以均衡能耗的问题,为了实现高可靠性能量优化,提出了基于能量选择的ReInForM路由算法.新算法通过引入节点能耗量化评估机制,将邻居节点集合中待选节点按能耗进行排序,在保证传输可靠性的前提下,优先选择能量消耗少,剩余能量多的节点,从而优化路由算法.新算法解决了在恶劣通信环境下,高可靠性路由算法的能耗均衡问题.仿真验证了新算法在均衡路由能耗,减少失效节点个数,延长网络生存时间方面取得了较好的效果.新算法较传统算法取得更好的效果.     

DTN中基于节点价值的效用路由算法

为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法。算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡;同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载;另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间。通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善。因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能。     

一种多信道Ad Hoc网络的多径负载均衡路由协议

针对移动Ad Hoc网络固有的路由耦合问题,提出了一种基于OLSR的多信道多径负载均衡路由协议MMRP_LB.MMRP_LB将信道的可用带宽作为衡量节点负载轻重的依据,在建立路由时,同时考虑路径的负载和跳数,通过运行多重改进的Dijska算法,得到多条节点不相交的最优路径;依次给每条路径分配一个信道,并按照加权轮询方式分配业务.仿真结果显示,与单信道下的协议相比,MMRP_LB在网络吞吐量、平均端到端时延等方面具有良好的性能,有效地避免了路由耦合.     

一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法

在认知Mesh系统进行数据传输的过程中,为了提高数据包投递成功率及网络的吞吐量,减少网络延迟时间,提出一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法(JCWN)。针对信道的干扰问题,建立了认知Mesh系统的干扰无向图,分析节点链路的网络干扰电平。在节点的路由请求阶段通过提出基于信道干扰电平的路由指标函数,并通过权重阈值来为节点链路分配干扰较小的信道。在路由选择上,联合多路由算法计算每条路由路径的信道干扰程度,为了保障节点传输数据的成功率而选择干扰程度更小的路由。实验仿真结果表明,在数据包投递成功率上,该算法相比POC算法以及基于RL的算法提高了20%以上,在提高网络吞吐量,减少延迟时间上也表现出了更好地效果。     

WSN中层次型拓扑控制与网络资源配置联合设计方法

综合考虑异构无线传感器网络中节点速率分配、簇的划分规则和链路层网络频带资源占用情况, 提出一种基于拓扑控制与资源优化分配的层次型路由算法. 在网络层, 该算法根据成员节点和簇首节点的速率分配机制建立节点流量平衡模型. 在链路层, 分析无线传感器网络频谱共享行为, 研究邻近用户间访问冲突的规避抑制模型, 重构网络频带资源. 通过引入带宽比例因子将可用频带划分成若干子带, 提高网络频带资源的利用效率. 本文基于跨层联合设计思路, 建立一个混合整数非线性规划问题,对异构无线传感器网络中拓扑控制和网络资源分配问题联合设计, 得到最优的分簇结果和资源分配方案. 最后, 在设定网络拓扑中评估性能, 仿真结果证实该算法在网络频带资源充分利用的同时, 可实现最优的簇首匹配和路由建立结果.     

基于改进Dijkstra算法的配用电通信网流量调度策略

针对配用电通信网中数据汇聚易产生拥塞的问题,提出了一种复合边权值流量调度路由算法。首先,依据跳数建立节点分层模型;然后,划分配用电业务优先级和节点拥塞等级;最后,以跳数、流量负载率和链路利用率为综合指标计算边权值,对需要流量调度的节点根据改进的Dijkstra算法进行路由选择,同时对重度拥塞节点按照配用电业务优先级进行调度。与最短路径（SPF）算法和贪婪背压算法（GBRA）相比,在数据生成率为80 kb/s时,所提算法紧急型业务丢包率分别减少了81.3%和67.7%,关键型业务丢包率分别减少了79%和63.8%。仿真结果表明,所提算法能有效缓解网络拥塞,提高网络有效吞吐量,降低网络端到端时延和高优先级业务的丢包率。     

基于代理节点的ZigBee网络孤立点解决算法

ZigBee协议默认的分布式地址分配算法(DAAM)存在孤立点问题,而没有提出好的解决方案。提出一种基于代理节点的 ZigBee 地址分配算法 ABAAM,可以有效的降低因为网络预设参数和节点位置导致的孤立点问题。当节点无法加入网络时,选取邻居表中一个路由节点作为代理节点以加入网络;同时改进现有的树路由协议,使之能够兼容当前的分配算法。理论和仿真分析表明,本文提出的算法的地址分配成功率等性能要优于默认的DAAM算法。     

认知无线Mesh 网络中QoS 约束的组播路由算法

对认知无线Mesh网络中满足QoS约束的联合组播路由及频谱分配问题进行研究,提出了一个针对该问题的求解框架,包括问题描述、解决方案的表示、适应度函数以及频谱分配算法.基于两种具有代表性的智能计算方法:遗传算法、模拟退火,提出了两种满足端到端延迟约束的组播路由及频谱分配算法GA-MRSA和SA-MRSA.这两种算法追求的目标是最小化组播树信道冲突总数,并且在获得较低的信道冲突数的情况下,还能占用较少的信道.仿真结果表明,所提出的两种算法能够达到预期目标,获得较低的信道冲突总数.     

能量捕获无线传感器网络中速率自适应路由算法

能量捕获无线传感器网络是无源感知技术中非常重要的一类,它能够有效解决节点能量受限的问题,保持网络运行的持续性.现有的路由方法并未充分利用节点的能量捕获特性,也没有考虑到链路的成功收包率和节点的传输速率.为进一步提高网络的性能,提出了一种结合链路成功收包率的速率自适应路由算法.通过对节点的剩余能量和链路的成功收包率进行建模,给出了一个节点可作为路由中继节点所需要满足的两个条件;基于优化方程,为传输路径上的每一跳节点自适应配置时延最小化的传输速率;提出路由发现步骤来找出端到端传输时延最小的传输路径.实验结果表明,相比于固定传输速率的路由算法,所提算法所得到的传输路径具有较低的端到端传输时延和较高的吞吐率.     

基于均匀分簇的正三角模型节点轮换路由算法

针对节点随机分布的无线传感器网络能耗问题,提出一种在均匀分簇后采用正三角模型对簇内节点进行调度的低能耗路由算法。该算法首先计算网络内节点总能耗最小时的分簇数目,再由Sink节点选择相应数目的剩余能量最大、地理位置最优的节点为簇首,完成均匀分簇。簇内节点采用正三角模型和节点覆盖概率进行工作节点的选择。仿真结果表明,该路由算法可以均衡节点能耗,延长网络工作轮数,降低网络延迟,并体现出了更优的网络鲁棒性。