用于多信道路由的完全编码意识判据

为了解决多信道路由同频信道分集的难题,有效提高系统频谱利用率,提出一种新的具有网络编码意识的多信道路由判据(WCECTT),在选路阶段量化网络编码后传输的性能优势,综合考虑无线信道传输信道差错及干扰的影响,使用能体现网络编码性能优势的判据进行多信道路由选择. 仿真结果表明,该机制在无线多跳网络中能有效地增强节点对数据的处理能力,与传统多信道判据相比,系统吞吐量有10%～20%的增益.     

具有网络编码意识的无线路由判据

近些年,具有网络编码意识的路由机制引起更多人的重视。一般来说,具有网络编码意识的路由机制包括两步：一是在路由发现过程中发现编码机会;二是在路径选择过程中从具有编码机会的路径与非网络编码机会的路径中选出一条性能最优的。第一步的研究相对比较成熟,但是对于第二步对路径的选择又与路径选择的准则有关,简单的选择具有网络编码机会的方法或者所谓的“free ride”[9]的处理方式都是不合理的。因此,本文提出了一种能够体现网络编码的性能优势,并且充分考虑无线广播特性的路由判据。通过性能仿真可以看出,相比之前路由判据与网络编码相对独立操作的情况,该方案更公平的量化出网络编码的性能优势,所选出的路径更能满足路径选择准则的需求。这样,一个更加实用化的具有网络编码意识的路由机制建立起来。     

抗多流干扰的感知网络编码路由与负载均衡

为了解决现有编码感知路由算法存在多流干扰和路由度量适用范围小等问题,提出了抗多流干扰的物理层网络编码路由和负载均衡方案。首先,根据无线网络时变特征,通过节点的路由请求和应答过程,分析节点在空间上的相对位置,并选择合适的网络节点进行解码;其次,利用时变无线网络的特性,计算动态数据分流比例,从而减小中间节点的拥塞;最后,在解决多流干扰的基础上,提出了一种由误码率构成的新的路由度量,扩大了编码感知路由的适用范围。仿真实验结果表明,当误码率为10^-4时,相较于编码机会实体结构(COPE)方案,用所提方案译码时所需的信噪比降低了约6%;当信噪比为10 dB时,相较于COPE方案,用所提方案物理层预期传输次数平均减少了约0.25次。     

基于路由树的多信道多跳无线传感器网络资源分配算法

采用有效的多信道资源分配算法可以增强网络的稳定性,提高网络的通信效率.因此提出一种适用于大规模网络的资源分配算法,既可用于静态网络,也可用于动态网络.首先根据路由树的关系,依据提出的时隙复用规则,给出节点间的时隙分配.仿真与管载数据包算法比较,在不同的通信距离下,网络的吞吐率分别提高35.7%和18.4%.在动态网络中,恢复网络通信产生的通信量与节点个数的变化有关,与总通信量的比例要小于网络节点变化的比例.     

支持网络编码的无线Mesh网络路由协议

无线Mesh网络的吞吐量受路由策略、无线干扰等因素影响,基于最短路径的传统路由协议并不能获得良好的性能．为此,提出了1个在单播通信中基于网络编码的无线Mesh网络路由协议．该协议引入条件链路消耗,采用马尔可夫链模型来设计路由判据,下一跳的路由消耗以上一跳为条件．网络中的节点对数据编码组合后,选择条件消耗值最小的路径传输编码后的分组．实验结果表明,优化后的路由判据能更好地支持网络编码,节省网络资源,使得网络吞吐量提高了大约20%．     

信道竞争感知的多速率多跳无线网络时延路由测量

根据IEEE802.11DCF基本访问模式,建立了无线链路传输模型和信道竞争模型,定义了链路和节点对共享信道的竞争度,提出了信道竞争感知的多速率多跳无线网络端到端时延路由测量CCAD。基于无线链路传输模型和信道竞争度计算链路及传输路径的时延,实现了对多速率多跳无线网络中链路的质量、传输速率以及信道竞争的测量。NS2仿真实验结果表明,CCAD的性能明显优ETX、ETT和MIC等现有的路由测量。     

无线网络中任意路径编码感知机会路由

结合机会路由和网络编码2种技术提出了一种新的任意路径编码感知机会路由方案.为了合理地选择候选节点和分配节点转发优先级,提出了编码感知期望传输次数度量标准.路由方案在无线传输过程中充分利用流间网络编码减少传输次数,从而提高网络传输效率.仿真实验结果表明,路由方案能大幅度提高网络的转发效率和吞吐量.     

一种编码感知路由低时延数据传输算法

当前的编码感知路由算法在数据包编码时采用基于机会的网络编码策略,不会推迟数据包的转发来等待未来的编码机会,这样会降低网络编码对时延的贡献.为克服以上问题,提出了一种基于缓存管理的编码感知路由低时延数据传输算法.在编码节点,该算法采用基于队列长度的数据包决策策略来替代现有编码感知路由算法中的基于机会的网络编码策略.该算法在数据传输阶段之前引入了网络时延训练阶段,使编码节点获得了基于队列长度策略的最优阈值.仿真结果表明,在网络拥塞的情况下,此算法比传统的基于机会的网络编码策略具有更低的数据包传递时延和数据包丢失率,并且具有更高的吞吐量.     

提高信源编码抗信道误码能力的方法研究

对信源信道联合编码进行了研究,利用信源信道联合编码的基本原理实现提高数据压缩、语音和视频编码抗信道误码所采用的典型方法。抗信道误码能力是通信中数据压缩、语音和视频编码体制的一个重要指标,掌握目前典型的抗信道误码方法,对进一步构造具有高恶劣信道适应性的数据压缩、语音和视频编码体制,具有重要意义。     

双向搜索分层化的多约束路由启发式计算方法

提出一种多约束路由的双向搜索层次化计算方法,第一层分别从源和目的节点出发,计算到达各中间节点的可达路径,第二层在各可达路径中进行路径的筛选。可达路径是采用邻接矩阵变换方式获得的,筛选路径是根据非线性开销函数采用启发方式择优选取。当两方向搜索的节点数累计总和达到n-2后,则对接合并两方向到达中间节点的路径,获得多条经过不同中间节点的源到目的节点的路径,从中选择最佳路径作为路由输出。通过算例详细介绍了可达路径计算及启发式选优方法,论述了算法的正确性与合理性,分析了最坏时间杂性,简介了新算法具备并行运算特征。通过仿真实验评估,不仅更进一步验证了新算法的正确性,而且表明新算法在性能上要优于其他算法。     

TCAR： A new network coding-aware routing mechanism based on local topology detection

Recent researches show that inter-session network coding could decrease the number of packets transmission and achieve higher throughput in wireless network compared with traditional forwarding mechanism. In most existing relay mechanisms based on inter-session network such as COPE, relay node demands to collect the messages from its neighbor nodes to get notice of which packets already overheard by them so as to determine whether there exists coding opportunity between or among forwarding packets. However, transmission overhead of this message collection and computing cost of opportunity determination will degrade the performance of these mechanisms. It is observed that coding opportunity at relay node is much more related with the local topology, and the opportunity of encoding three or more packets together is far less than that of encoding two packets together in wireless network with general density. Based on this, a new coding-aware routing mechanism, named TCAR, is proposed. TCAR ignores the oppommity of encoding three or more than three packets together. Each relay node maintains an encoding mapping table being established according to the result of its local topology detection, which can be used to calculate the path cost during routing setup phase, and determine that which two packets can be encoded together during the packets forwarding phase. In TCAR, instead of periodic messages collection, each relay nodes just need once local topology detection, and the encoding determination is much simpler than that of the former mechanisms. Simulation results show that compared with typical inter-session network coding mechanisms COPE and COPE-based routing, TCAR achieves 12% and 7% throughput gains, and keeps the minimum end to end delay.     

一种网络编码的多播路由算法

提出一种基于网络编码的新多播路由算法,该算法借助Dijkstra约简网络搜索源节点到各接收节点的路径族,并在搜索过程中考虑不同路径族之间链路的共享,以降低带宽资源消耗,改善链路负载均衡,提高了网络性能．仿真验证了算法的有效性,而且其性能逼近基于网络编码的最小费用多播算法．最后,数学分析表明该算法节约了40％左右的计算量．     

流体神经网络模型用于通信网络的路径选择

流体神经网络是一种能直观描述流体流动物理性质的神经网络模型。文中将通信网络对应于一个流体神经网络，从而给出了一种通信网络路径选择的并行算法，模拟结果表明，这一算法能快速找到最佳网络路径。     

校园网多径混合路由算法

针对目前校园网路由算法中最小生成树的计算和最短路径的生成存在速度慢和效率低的问题,提出了一种多径混合路由算法.结合了静态路由算法和动态路由算法的优点,减少了计算最短路径树时的总执行时间,当网络中链路有新的权重变化时,它使用多径信息来创建最短路径树,并且能够根据网络中链路权重变化的位置来决定使用静态路由算法或者是动态路由算法.与现有的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法、动态Dijkstra算法和混合最短路径树算法进行了对比实验,结果表明多径混合路由算法降低了最小生成树的计算时间.在校园网中使用多径混合路由算法可以加快了网络路由的收敛,提高了网络的性能.     

一种自适应功率优化的无线传感器网络机会路由

为了解决无线传感器网络不可靠通信链路下通信能效较低的问题,提出了一种自适应功率优化的无线传感器网络地理信息机会路由协议.结合功率控制与地理信息机会路由,通过分析单跳吞吐量与数据传输能耗,建立了相关的转发能效模型,提出一种转发集与发射功率自适应的优化机制,使无线传感器网络能够在保证吞吐量的同时令传输能耗最优.仿真实验结果表明,在不同节点密度条件下,自适应功率优化的机会路由比固定功率的机会路由和传统地理信息路由具有更高的能量效率与传输效率.