Implement Congestion Avoidance in WSN Using Path Priority

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数( CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RPSI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

基于定向扩散的传感器网络拥塞与速率控制

提出了一种无线传感器网络中基于定向扩散的拥塞与速率控制机制(CRDD),主要包含拥塞发生时的拥塞控制和拥塞消除之后的速率调节2个部分,其中拥塞控制由拥塞节点逐跳反馈拥塞通知消息实现,速率调节由接入网关（sink）定期更新速率调节消息实现. CRDD机制既能迅速缓解拥塞,又能在拥塞消除之后调节节点速率以减少网络能量消耗.     

基于定向扩散的无线传感器网络拥塞控制方法

为了缓解无线传感器网络中多对一通信方式出现的拥塞问题,提出了一种基于定向扩散路由协议的拥塞控制方法.在该方法中,转发节点根据本地的拥塞信息调整速率;sink节点周期地检测网络中的拥塞状态并将拥塞信息通过逐跳的方式反馈到源节点,而源节点根据接收到的反馈信息调节速率.仿真实验表明,该算法能有效地缓解网络中出现的拥塞,保证数...     

ATM网络中基于极点配置的ABR业务拥塞控制器设计

ATM网络中ABR业务采用基于速率反馈的拥塞控制机制,通过调节发送源发送速率以适应CBR/VBR等高优先级业务剩余的带宽.控制理论为ATM网络的拥塞控制提供了理论指导.作者分析了ATM网络中单拥塞节点的模型,应用极点配置方法设计了拥塞控制器,保证了瓶颈节点的网络缓冲区队列水平的稳定性及带宽的公平分配,从而有效避免了拥塞的发生.仿真结果验证了算法的有效性.     

跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制

为了解决无线Mesh网络(WMN)的网关拥塞控制问题,在已有的网络拥塞控制策略基础上提出一种新的基于跨层感知的逐跳拥塞控制(CCACL)算法.该算法根据监测到的节点拥塞信息,对上游节点的信息发送速率做出自适应的调整,同时对下一跳节点的拥塞极限阈值进行适当调整,使缓存空间以更快的速度清空,进而缓解网络拥塞.为了确保数据传输的可靠性,CCACL算法在逐跳的可靠性保证机制基础上给出了一种端到端的选择确认机制.仿真结果表明,新算法可有效解决WMN中的拥塞控制问题,提高了分组投递率和网络吞吐量,减少了分组的端到端延时.     

基于融合判决的智能用电无线传感器网络拥塞避免路由算法北大核心

作为智能用电通信网的补充和延伸,具有集中式流量特性的无线传感器网络容易出现拥塞,影响智能用电通信业务的服务质量。针对该问题,提出一种基于融合判决的拥塞避免路由算法。该算法以前向传播邻居节点的缓存队列长度、剩余能量和到基站距离三个特征参量为依据建立隶属度函数,对其进行融合判决并根据判决结果选择下一跳节点。仿真结果表明,与现有的典型拥塞控制路由算法相比,该算法有效提高了无线传感器网络吞吐量,并延长了网络的生命周期。     

基于节点可靠度的无线传感器网络拓扑控制算法

针对无线传感器网络节点在数据传输过程中易面临能量耗尽和数据拥塞失效的问题,通过构建节点可靠度模型,获得了网络在保证节点可靠度最大且网络生存时间最长的条件下最优节点度的取值。进而依据最优节点度的取值,提出了一种基于节点度调整的无线传感器网络拓扑控制算法(TCNR)。仿真实验结果表明,TCNR算法极大减少了拓扑数据传输过程中的拥塞程度,增强了拓扑结构的健壮性,并有效延长了网络生存时间。     

基于WSN会聚点部署及拥塞控制策略研究

为了解决无线传感器网络中会聚点(AFN,Aggregation Forwarding Node)的部署及拥塞控制策略问题,根据传感器网络的自身特点,并通过对传统网络和无线传感器网络中QoS的对比研究,提出了将AFN放置在具有最高分组流量的源端方案.这样既能够增加网络的可靠性,又能降低分组延迟和减少传输能耗.在网络拥塞期间,为了保证实时数据流的质量和关键性业务流的精度,采用了自适应的拥塞控制策略,并对其算法进行了分析研究,通过创建多元路径自适应地调整资源供应,增加传送的分组精度,实验表明效果良好.     

一种基于蚂蚁算法的QoS路由算法

为了平衡网络负载,优化网络资源使用,路由算法必须具备快速规避拥塞的能力.现提出一种基于蚂蚁算法的Qos路由算法.该算法通过舍弃信息素能快速探索最优路径,并能在链路将发生拥塞时充分利用原有路由信息形成拥塞通告蚂蚁,使源节点能快速做出反应,利用分散流量,以避免链路的拥塞.经仿真证明,该算法明显节省了QoS路由搜索时间,有效规避了网络拥塞,提高了网络服务能力.     

Ad hoc网络中基于拥塞的机会调度算法

无线多跳Ad hoc网络中的节点在业务发送过程中需要竞争共享信道,容易发生局部拥塞导致网络性能下降,而且节点内部采用的先入先出(FIFO)队列容易使队头出现阻塞现象,影响队列中后续分组的发送。为此提出了一种基于拥塞的机会调度算法,发送节点发送RTS帧时目标指向多个下一跳接收节点,这些节点在正确解码RTS帧后根据自身拥塞程度按一定概率依照调度优先级顺序发送CTS帧。仿真结果表明,该算法提高了网络端到端的饱和吞吐量和信道利用率,也提高了业务流之间的公平性。     

二层拓扑结构的Zigbee时间同步算法

为了解决大规模无线传感器网络中同步误差随跳距的累积问题,提出一种基于二层拓扑结构的时间同步算法.首先,通过根节点发送时间同步报文,沿二层拓扑结构从父节点到子节点传递时间同步报文;其次,支配节点根据同步报文到达时刻调整本地时间,更新并发送同步报文;最后,非支配节点根据同步报文到达时刻调整本地时间.依此类推,最终可实现所有节点的时间同步.应用结果表明,在由31个节点组成的无线传感器网络中,该算法的同步开销相比较于RBS算法减少了93%.而引起累积误差的关键路径长度相比较于连通支配集算法减少了50%.     

认知视角下能量感知的ZigBee网络树型路由优化算法

为解决ZigBee Cluster-Tree路由算法路径选择不优的问题,提出了一种能量感知的ZigBee树型路由EZTR(Energy-Aware ZigBee tree routing)算法.该算法利用每个节点感知的地址信息,按照ZigBee网络树型结构计算下一跳邻居节点到目的节点之间的跳数可避免网络的环路效应,通过引入认知概念,在跳数集合中选出最短路径以降低跳数.在ZigBee网络节点能量的感知过程中,当所选路径存在低能量节点时,及时启用备用节点,从而避免节点因能量过度消耗成为失效节点.NS2(Network simulator version 2)仿真实验表明,EZTR算法可提高网络分组递交率,有效减少节点转发跳数和平均网络延时,减小网络整体能耗,为提高网络的实时性和延长网络生命周期提供理论支持.     

基于帧服务时延的拥塞控制算法

针对无线传感器网络介质访问控制(MAC)层存在的拥塞问题,提出一种拥塞控制算法。利用IEEE802.15.4协议MAC层帧服务时延对拥塞指示的有效性,在IEEE802.15.4协议的CSMA/CA算法中增加以帧服务时延为阀值的计时器,并根据计时器的值调整传感器节点的发射速率,可达到对MAC层拥塞进行控制的目的。仿真结果表明,与传统算法相比,网络中有40个节点时,新算法对网络拥塞大约有60%的改善。     

基于蚁群优化算法的无线传感器网络跨层路由协议

针对无线传感器网络对实时性、鲁棒性及能耗平衡要求较高的特点,提出了基于蚁群算法和跨层优化的无线传感器网络路由协议ABCRO（Ant-Based＆Cross-layer Routing Optimization）。算法综合考虑各层之间的信息共享机制,将链路的通信开销和链路通信情况以数据的形式转换为网络性能优良的评估参数;通过将接纳控制网络节点机制、信息素禁忌表的双向更新、节点剩余能量信息维护及跳数更新等信息加入路由选择公式,有效增强算法的可扩展性,降低通信过程中的拥塞问题。仿真实验表明ABCRO算法能够较快的寻找出一条最优的路径,从而平衡网络能耗,降低冲突率,有效提高网络整体性能,延长网络寿命。     

基于电网监测的无线传感器网络短路径路由算法

综合考虑距离、剩余能量、转发包数等因素,提出一种基于电网监测的无线传感器网络短路径路由算法(SPRA-PNM).SPRA-PNM算法通过短路径场的建立来预留多条较短距离路径,并在实际数据转发时选择剩余能量最大的节点转发,从而提高了传输可靠性和网络生命周期.实验仿真对路由转发数据消息时网络内的冗余消息包数量和网络的平均生存周期2种指标进行了性能评估.     

基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法

为提高免测距无线传感器网络节点定位算法的性能,针对免测距定位算法利用最小跳路径距离替代节点间欧氏距离,和信标节点近似共线引入较大定位误差的缺陷,提出基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法,首先利用定位单元拓扑分布质量函数选择1-跳邻居参考节点,组成高质量的定位单元;其次采用基于相交度比的距离计算估计距离精度;最后采用双曲线定位方法减少误差.仿真结果表明,在节点均匀随机部署,非均匀C-型分布的网络场景中,与DV-Hop、Amorphous等已有改进算法相比,新算法具有更小的定位误差,可提供更加精确的传感器节点位置.     

事件驱动无线传感器网络节点自组织分簇休眠方法

针对突发事件监测的事件驱动无线传感器网络有着其自身的特点,结合最小跳数路由方法,在节点上建立链路节点列表.当节点被事件触发时,依照各节点触发顺序及相互关系,构建局部的自组织分簇.然后在利用已有的链路节点列表,快速构建簇首与Sink节点的通讯通道并更新链路节点列表信息.仿真实验结果表明,所提自组织分簇休眠方法的能量消耗低于传统周期采样的能量消耗,也低于基于LEACH分簇的休眠方案.     

低时延传输的ERDQN数据调度算法

针对车载网络、远程医疗、工业控制等领域需要低时延、高可靠性的网络传输应用场景,提出了一种经验回放的DQN(experience replay DQN,ERDQN)数据传输调度算法。该算法的主要目的和任务是降低网络时延和提高网络传输的稳定性。ERDQN算法在最后期限感知的传输协议(deadline-aware transport protocol, DTP)的基础上优化了发送端的排队策略,充分考虑了数据块的优先级和截止日期(Deadline),将其作为计算进入等待队列顺序的重要因素,解决了数据块丢失Deadline的问题,降低了网络传输的排队延迟;同时在拥塞控制方面以当前时刻网络传输状态为特征向量,预测下一时刻网络传输状态参数,并赋予不同的奖励因子进行评估,通过ERDQN网络的迭代学习,自动调整到适合当前网络传输的最优参数,在后续的网络链路传输过程中,平均传输速率高且稳定,缓解了网络拥塞和传输不稳定的问题,降低了网络传输时延。实验结果表明ERDQN算法的平均排队时延和传输时延远远低于传统拥塞控制算法(Reno算法),在质量系数(quality of experience, QoE)方面远远高于传统的拥塞控制算法,能够最大程度减少网络传输速率波动、降低丢包率,提供稳定可靠的传输。