基于IEEE802.11 DCF的链路预先修复AODV路由协议

基于无线自组织网络中普遍使用的底层通信协议IEEE802.11 DCF,针对广泛应用于无线自组织网络中的路由协议(AODV),提出了一种链路预先修复算法。该算法首先推算了DCF协议中的不稳定传输范围,然后通过MAC层与路由层的跨层协作,在下一跳节点移动在不稳定传输范围时就事先采取相应的路由修复措施。相对于AODV中采用节点周期性地发送HELLO消息来监测邻居节点变化的方法,该算法更为高效及时。仿真结果表明,该算法能够有效的减小端到端时延,保障了投递率。     

基于阈值判断的动态源路由协议算法优化设计

针对移动自组织网动态源路由协议（DSR）中旧路径中断至新路径建立期间存在的丢包和端到端时延问题,设计了一种基于阈值判断的路由发现和维护算法,以优化路由协议性能。该方法首先定义节点电池能量和节点接收信号能量双阈值等级,分别用于衡量节点和既存链路状态;然后修改路由发现和路由维护算法,使动态源路由具备阈值判断功能。分别对增强型动态源路由协议（EDSR）包传递率和端到端时延等性能随节点数目和移动速度等参数的变化规律进行了软件仿真。实验结果表明,节点数目超过150或者速度小于10 m/s时,EDSR端到端时延和包传递率优于DSR,其他性能基本相当,因此EDSR协议性能得到明显改善,为低速大规模移动自组网路由协议提供了重要参考。     

一种基于UAV的无人海岛监控网络数据收集策略

针对传统的最小跳路由无线传感器网络（WSN）在数据汇聚上较高的能量开销问题，提出了一种基于无人机(UAV)数据收集的动态分簇算法,其主要思想是利用节点剩余能量来确定那些节点可以当选簇首,同时利用节点坐标位置和设定地分簇半径来划分簇的大小。该算法的优势是能最大程度地均衡每个传感器节点的能量，使整体的节点剩余的能量维持在同一水平。为了提高数据收集的效率，采用蚁群算法规划了无人机数据收集的最短路径。仿真结果表明，与相同的分簇算法下传统的最小跳路由无线传感器网络相比，所提出的基于无人机的无线传感器网络（UAV-WSN）在能量利用率和生命周期方面分别提升了15%和25%，并且以上两种网络的能量利用率高达70%。     

仿血管路径的无线传感器网络故障容错路由算法

为提高无线传感器网络故障容错性和传输稳定性,实现网络负载 均衡,提出了一种仿血管路径的无线传感器网络故障容错路由算法。研究了人体血管路径特 性及属性关联,对网 络节点分区域等级标定并以不同概率值进行静态分簇,运用改进的蚁群算法BWAS(最优最差 蚂蚁系统)生成节点路 径,以路径信息素值作为传输路径的选择概率建立仿血管拓扑结构路由。因具有多条传输路 径并选择最高概率 作为传输路由, 避免了因节点或链路故障导致数据的延迟或丢失,提高了网络故障容错性和 传输稳定性,实现了网络能耗均衡。理论分析和仿真结果表明此算法具有良好性能。     

空中异构战术网络IP通信架构及协议开销分析

空中异构战术无线网络由多种不同类型的无线数据链网络构成,IP通信技术可有效解决空中平台异构无线网络的互联互通问题。给出了空中异构战术无线网络模型,并根据不同类型的无线数据链网络特点,分析了端到端通信协议栈关系以及不同无线数据链网络间协议转换与适配方式。探讨了网络静态和动态IP地址分配方法以及网络的路由架构与寻址方式,提出了不同无线数据链网络间IP报文传输的打包方式。对传输的开销性能仿真对比分析表明,基于通用成帧协议的打包方式的协议开销性能较优。     

基于BWAS的无线传感器网络静态分簇路由算法

为提高路径搜索效率,避免动态分簇较多的能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS )的无线传感器 网络静态分簇路由算法。BWAS是对蚁群算法的改进,在路径搜寻过程中评价出最优最差蚂蚁 ,引入奖惩机制,加快了路径搜索速度。通过无线传感器网络静态分簇、簇内动态选举簇头 ,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,能减少路径寻优 能量消耗,实现均衡能量管理,延长网络寿命,且具有较强的鲁棒性。通过与基于BWAS的 动态分簇和基于蚁群算法的动态分簇路由的仿真实验相比较,证实了本算法的有效性。     

基于簇结构的无线传感器网络路由研究综述

介绍了典型分簇无线传感器网络路由协议的分类,总结了分簇路由协议的研究进展。针对无线传感器网络从同构型网络向异构型网络发展的趋势和特点,指出了路由协议向节点间相互协作的发展方向,并且在设计路由协作算法时可采用与无线传感器网络极为相似的多Agent系统模型。     

无线传感器网络UDHR协议的设计与实现

针对无线传感器网络(WSN)数据流的特点,提出一种WSN上下行路由异构的协议(UDHR),上下行路由可采用不同的算法,适合于时间驱动、事件驱动以及查询的数据收集模式.利用OMNeT++平台对UDHR协议进行建模仿真,结果表明该协议开销小、扩展性好、健壮稳定.并且在自主开发的Testbed平台上实现了该路由协议,利用该平台可实时观察整个WSN网络拓扑变化、网络开销、监测每个节点能量消耗以及数据收集等情况.     

一种高能效低时延的LLN路由修复算法

由于低功耗有损网络(LLN)中无线链路的不稳定性和有损性,外部环境的干扰极易导致网络出现故障,从而严重影响网络性能,而LLN网络中现有路由修复算法存在控制开销冗余和修复时延较大等问题。为此,提出了一种高能效低时延的LLN路由修复算法(EELDR-RPL)。该算法通过采用“零额外控制开销通告链路故障及邻居节点信息”机制,使得链路故障节点的子节点能够及时获知链路故障以及链路故障节点的邻居情况;通过采用“自适应调整节点网络深度值”机制,使得链路故障节点能够快速地重新接入网络;通过采用“链路故障节点子节点自适应切换”机制,能够达到优化网络拓扑的目的。仿真结果表明,与现有路由修复算法相比,EELDR-RPL算法能够有效地降低路由修复时延和减少控制开销。     

无线传感器网络能量高效混合MAC算法

针对无线传感器网络MAC协议中存在的能耗问题,提出了能量高 效的无线传感器网络混合MAC（EEH-MAC）算法,采用基于TDMA机制的时槽系数动态调整簇内 节点的时槽大小来降低数据的传输时延;同时,对部分不需要数据传输的节点不分配时槽来 减少能耗;按簇内节点剩余能量系数形成时槽分配顺序来减少状态转换的能耗;在簇头之间 采用CSMA/CA机制的随机分配策略进行通信。仿真结果表明,EEH-MAC协议能有效减少能耗并 延长网络生命周期。     

空中骨干网络路由协议改进设计

空中骨干网络由多个空中平台通过无线连接构成,并能够为各类中小型空中平台提供 网络服务。空中骨干节点具有动态性,造成骨干网拓扑结构具有可变性,采用商用路 由协议将会造成网络开销过大、无法维护正确的网络拓扑信息等问题。通过对空中骨干网络 特点进行分析,在商用主动式路由算法的基础上进行跨层设计,并优化泛洪机制,实现了网 络 开销随着链路状态进行动态变化,利用较小的网络开销来维护准确网络拓扑结构。仿真结果 表明,改进的路由协议基本满足空中骨干网的要求。     

无线mesh网的跨层设计及其应用

根据无线mesh网跨层设计的基本原理,分析了跨层设计系统中各模块的功能和各种需要考虑的因素。提出一种综合了无线mesh网高效的状态信息交换方法和先进路由算法的跨层设计实现方案,可根据网络当前链路状态、拥塞情况和能量等因素,合理选择传输路径。同时还给出了该方法在电网高压输电监控系统中的应用实例。仿真和实验表明所提方案在实际应用时在强壮性、吞吐量和时延等方面都有良好的性能。     

沙漠多节点宽带通信网络架构与关键技术

针对沙漠区域特殊环境下的资源能源受限的问题，提出了沙漠多节点宽带通信网络架构的构想，并梳理了其关键技术及解决途径。该网络采用两套体制和三层网络的架构，既可以满足低延迟的可靠性传输，又能达到宽带传输的目的。通过不同的通信体制和网络层级响应不同业务的传输，实现了沙漠特殊的无线传播环境和基础设施缺乏的条件下多节点宽带通信组网的目标，以解决沙漠区域信号盲区的通信问题。相应的通信组网技术可扩展应用到未来深空探测行星表面组网。     

一种新的WLAN和GPRS融合的移动性管理方案

无线蜂窝网络和无线局域网的融合能充分利用两者的互补能力,提供更加全面的无线服务。本文针对GPRS蜂窝网络和无线局域网现有融合技术中的不足,提出了一种新的基于移动IP技术的松耦合移动性管理方案,旨在减少切换时延、解决三角路由等问题,将有利于移动通信网络的升级和演进发展。     

利用SRUDP的3G无线网络视频监控系统设计

为促进无线视频监控领域新技术的开发和应用,立足解决工程实际问题,提出了一种利用简 单可靠用户数据报协议(SRUDP)的3G无线网络视频监控系统的新型设计方案。系统可以对H 264视频流进行分层 模式的高效编码、压缩纠错和实时传输控制,并重新封装用户数据报协议(UDP)、SRUDP和IP 报头。系统采用滑 动窗口机制和重传机制来进行消息的收发同步和流量控制,可以实现任意用户终端对任意监 控点的有效监控。系统视频QoS的控制方式运用迭代算法,发送端可以根据反馈信息通过编 码器进行自适应调整速率,并参考SRUDP缓存进行参数修改,实现鲁棒控制。仿真实验表明 ,在3G网络环境下,基于SRUDP的视频应用在降低视频时延和包丢失率、减少网络拥塞、提 高传输速率和改善视频质量等方面具有明显的优越性。     

应急多方话务通信方案设计

针对突发地质灾难中无法利用常规通信网络通信的问题,提出一种基于于嵌入式微处 理器OMAP5912 的实时多用户通信方案。采用WiFi无线网卡组建Ad Hoc网络,通过AIC23芯 片实现语音采集和输出,利用动态多用户语音解码算法实现实时多用户话音通话功能。测试 表明,该系统支持多用户同时语音通信功能,语音延迟约60 ms,适合于各种应急通信 等无线应用场合。     

面向密集部署的超高吞吐率Wi-Fi融合应用技术

为了降低网络密集部署对超高吞吐率（VHT） Wi-Fi性能的影响,提出了VHT Wi-Fi基于软件定义网络（SDN）的网络架构、无线网络侧虚拟化和增强型认证与快速切换技术,以提高系统的共存性、抗干扰性和安全性。实验结果表明,VHT Wi-Fi与SDN、网络功能虚拟化、伽罗瓦/计数模式协议结合,吞吐率性能获得约10%的提升,在保证安全性同时平均切换时延降低至40 ms,可保障VHT Wi-Fi在密集部署网络中发挥重要作用。     

基于MR的无线移动智能网络优化平台的设计与实现

蜂窝移动通信网络的快速增长, 使无线网络的优化设计问题日益 重要。基于TD-SCDMA、GSM等无线移动网络的Abis或Iu-b接口中实时采集的信令MR帧,对M R帧进行同步解析,并由提取的帧结构中的数据,构建了无线移动智能网络优化平台。该无 线移动智能网络优化平台利用MR测量报告信息能快速定位出TD-SCDMA移动通信网络当中的 故障问题。该智能网络优化平台提供了一种新的越区检测算法实现,并能够对越区覆盖和弱 覆盖进行检测和优化。