Optimizing Data Forwarding from Body Area Networks in the Presence of Body Shadowing with Dual Wireless Technology Nodes
在本文中,我们关注的问题,从无线体域网(WBAN)的数据转发到网关时,身体阴影影响的能力WBAN节点与网关进行通信。为了解决这个问题,我们提出了一种新的WBAN架构,使用两种通信技术。一个网络形成在身体上的节点之间,并且利用电容性身体耦合通信(BCC)来实现,而IEEE 802.15.4射频(RF)网络用于将数据转发到网关。由于身体阴影而阻塞RF链路的WBAN节点通过BCC链路将其数据转发到充当中继并具有活动RF连接的节点。对于这种架构,我们设计了一个网络层协议,管理这两种通信技术,并负责中继选择和数据转发。接下来,我们开发的两个独立的通信链路的介质访问控制(MAC)协议的分析性能模型,以用于驱动以前的算法的决定。最后,分析模型用于进一步优化能量和延迟效率。我们测试我们的系统在不同的配置下,首先进行模拟,然后使用真正的RF跟踪。
2015-06-27 cs.NI
Cognitive Forwarding Control in Wireless Ad-Hoc Networks with Slow Fading Channels
我们提出了一个分散的随机控制解决方案的广播消息传播问题的无线自组网慢衰落信道。我们制定的控制问题作为一个动态的强大的游戏,这是很好地证明了两个关键的观察;第一,无线介质的共享性质,不可避免地交叉耦合节点的转发决策,从而将它们绑定在一起作为战略球员;第二,随机动态与链路质量,使传输成本的噪音,从而激励一个强大的制定。由于非平稳引起的衰落过程中,制定的游戏的在线解决方案,然后需要一个自适应的过程,能够收敛到和跟踪战略均衡的环境变化。为此,我们部署的战略和非平稳学习算法的遗憾跟踪,时间自适应变体的著名的遗憾匹配算法,以保证出现和主动跟踪的相关平衡的动态鲁棒转发游戏。我们还提供了利用信道状态信息,当可用时,通过进行准确的传输成本估计来提高学习算法的收敛速度。这个成本估计基本上可以作为一个模型,使算法免于额外的动作探索,从而使学习过程更具样本效率。仿真结果表明,我们提出的解决方案优于在传输和负载分配的数量,同时也保持接近完美的交付率,特别是在密集拥挤的环境。
2015-06-01 cs.NI
Efficient Packet Forwarding in Mesh Network
无线Mesh网络是一种多跳、低成本、易维护、健壮的网络,能够提供可靠的服务覆盖。WMN由网状网路由器和网状网客户端组成。在这种架构中,静态网状路由器形成无线骨干网,网状客户端通过网状路由器访问网络,并直接相互啮合。与传统的无线网络不同,WMN是动态自组织、自配置的。换句话说,网状网络中的节点自动地建立和维持网络连接。多年来研究人员一直致力于减少无线域网状网络中广播数据包的冗余,以提供可靠的服务覆盖,源节点应该广播或洪泛控制数据包。冗余控制分组消耗无线介质的带宽,并且显著降低平均吞吐量,从而降低整体系统性能。本文主要研究无线Mesh网络中的优化问题。我们提出了一种新的方法来减少无线网状网络中的广播冗余数据包。我们还展示了一种新的过程,将控制分组转发到目的地节点,并有效地最小化覆盖域的无线网状云中的传输控制分组。
2012-05-12 cs.NI
Tunable locally-optimal geographical forwarding in wireless sensor networks with sleep-wake cycling nodes
我们考虑一个无线传感器网络,其主要功能是检测某些罕见的报警事件,并将报警数据包转发到基站,使用地理转发。节点知道它们的位置,它们会进行睡眠-唤醒循环,周期性地醒来,但不是同步的。在这种情况下,当节点具有要转发到信宿的分组时,在该节点等待合适的邻居唤醒的时间与分组一旦被转发到该邻居就朝向信宿进行的进展之间存在折衷。因此,在选择一个中继节点,我们考虑的问题,最小化平均延迟的平均进度的约束。通过约束松弛,涉及拉格朗日乘子,我们制定这个下一跳中继选择问题作为一个马尔可夫决策过程(MDP)。可以找到精确的最优解(BF(最佳正演)),但计算量很大。接下来,我们考虑一个数学上简化的模型,其最优策略(SF(Simplified Forward))原来是一个简单的一步前瞻规则。仿真结果表明,SF是非常接近BF的性能,即使是合理的小节点密度。然后,我们研究了SF的端到端的性能相比,两个极端的政策:最大转发(MF),这使得每跳的最大可能的进展,从而降低网络能耗,和第一转发(FF),转发数据包的第一个节点唤醒,从而往往使端到端的转发延迟小。我们发现,通过适当选择一跳平均进度约束,SF可以被调谐以提供端到端分组延迟和转发路径中的跳数之间的有利权衡。
2009-12-21 cs.NI
A reactive algorithm for deducing nodal forwarding behavior in a multihop ad-hoc wireless network in the presence of errors
提出了一种新的算法,从标准的端到端转发中推导出单个节点的转发行为。该算法是基于一个完善的数学方法,是强大的网络相关的错误和节点的行为变化。在网络仿真中验证了所提出的解决方案,在一个具有挑战性的多跳ad-hoc网络环境中,它取得了良好的效果。
2020-02-04 cs.NI stat.AP
Relay Selection with Channel Probing in Sleep-Wake Cycling Wireless Sensor Networks
在一个大型的无线传感器网络(WSN)与睡眠-唤醒循环节点的数据包的地理转发,我们感兴趣的本地决策问题所面临的一个节点,有保管的数据包,并选择一组下一跳中继节点之一,转发数据包对汇。每个中继都与一个奖励相关联,该奖励总结了通过该中继转发数据包的好处。我们寻求一个解决方案,这个本地的问题,这样的解决方案的想法是,如果通过每个节点,可以提供一个合理的启发式的端到端的转发问题。为此,我们提出了一个中继选择问题,包括转发节点和中继节点的集合,与中继唤醒顺序随机时间。在每个中继器唤醒时刻,转发器可以选择探测中继器以学习其奖励值,基于此,转发器然后可以决定是停止(并将其分组转发到所选择的中继器)还是继续等待其他中继器唤醒。转发器的目标是选择一个中继,以最大限度地减少等待延迟,奖励和探测成本的组合。我们的问题可以被认为是在运筹学文献中研究的资产出售问题的一个变种。我们制定我们的中继选择问题作为一个马尔可夫决策过程(MDP),并获得一些有趣的结构上的最优策略(即阈值和阶段独立性)的结果。我们还进行了模拟实验,并获得了宝贵的见解,我们的本地转发解决方案的性能。
2013-12-20 cs.NI
AGEM: Adaptive Greedy-Compass Energy-aware Multipath Routing Protocol for WMSNs
提出了一种新的无线多媒体传感器网络路由协议--自适应贪婪罗盘能量感知多径协议(AGEM)。AGEM使用传感器节点位置来做出分组转发决策。这些决定是在每个转发节点上在线做出的,这样就不需要全局网络拓扑知识和维护。AGEM路由协议使用两种策略执行负载均衡以最小化节点之间的能量消耗:(1)基于自适应罗盘的智能贪婪转发和(2)步行返回转发以避免漏洞。与GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)相比,AGEM的性能评估表明,AGEM能够:(a)最大化网络生命周期;(b)保证视频流传输的服务质量;(c)在密集部署的无线传感器网络中具有更好的可扩展性。
2012-05-10 cs.NI
Multi-AAV-enabled Distributed Beamforming in Low-Altitude Wireless Networking for AoI-Sensitive IoT Data Forwarding
针对传统AAV辅助物联网数据传输受覆盖范围限制、易产生延迟尖峰抬升信息年龄(AoI)的问题,提出基于分布式波束成形的多AAV协同转发系统,通过深度强化学习联合优化轨迹与通信调度,有效降低AoI与能耗。
2025-09-01 cs.NI
Ant Backpressure Routing for Dynamic Wireless Multi-hop Networks with Mixed Traffic Patterns
Rice University(莱斯大学);DEVCOM Army Research Laboratory(美军研发司令部陆军研究实验室)
提出Ant Backpressure (Ant-BP)路由方案,通过虚拟SP-BP构建信息素转发概率并结合每邻居FIFO队列,解决混合流量下的最后数据包问题,提升延迟和交付率。
2026-05-22 cs.NI
Reliable and Real-Time End-to-End Delivery Protocol in Wireless Sensor Networks
为了提高无线传感器网络的可靠性和实时的【形】路由的能量效率,已经提出了许多路由协议。在本文中,我们提出了一种新的路由协议与QoS为基础的能力,无线传感器网络。采用优先级队列的方法,根据数据包的截止时间,提高了实时的【形】和非实时的数据包转发性能。该协议为实时的【形】数据找到了一种代价最优、时间敏感的数据包转发机制,并使能量消耗最小。为了避免网络拥塞,我们的协议丢弃那些在指定时间内不能到达目的地的数据包。为了保证可靠性域的服务质量,我们使用分组接收速率作为选择邻居节点的重要参数(PRR)。仿真结果表明,我们的新方法如何能够提供服务质量参数。
2018-03-11 cs.NI
The Aligned-Coordinated Geographical Routing for Multihop Wireless Networks
地理路由协议具有无状态、低开销和分布式等特点,近年来引起了广泛的研究兴趣。由于地理路由会面临空洞问题,导致补充路由,如周边路由,降低了地理路由的性能,大多数的研究工作都集中在优化地理路由的这一补充部分,以改善它。贪婪转发部分的地理路由提供了一个最佳的路由性能方面的路径拉伸。如果地理路由能够更好地适应贪婪转发,其性能将比优化周边路由等补充路由有更大的提高。我们的工作是第一次这样做。对齐的物理坐标用于进行贪婪转发路由决策,这将导致更多贪婪转发。我们评估我们的设计,大多数地理路由协议,显示它有很大的帮助,并保持地理路由的无状态性质。
2006-08-16 cs.DC cs.NI
RRDVCR: Real-Time Reliable Data Delivery Based on Virtual Coordinating Routing for Wireless Sensor Networks
实时的【形】工业应用要求路由协议能够保证数据传输的可靠性、高效性和低的端到端时延。现有路由(THVR)[13]是基于两跳速度的速度,并且协议将两跳速度与延迟相关联以选择下一个转发节点,这具有交换控制分组的开销,并且耗尽节点中的可用能量。提出了一种基于虚拟坐标路由的实时的【形】可靠数据传输算法(RRDVCR)。转发节点的选择是基于两跳提供的分组进度、链路质量和转发节点处的可用能量。所有这些度量通过动态相关因子相互关联。该协议使用选择性确认机制,从而降低了系统开销和能耗。仿真结果表明,与SPEED [8]和THVR [13]相比,能耗分别降低了约22%和9.5%,与THVR [13]和SPEED[8]相比,数据包传输分别增加了16%和38%,开销减少了50%。
2016-09-07 cs.NI
Social-aware Forwarding in Opportunistic Wireless Networks: Content Awareness or Obliviousness?
在当前基于主机的Internet架构中,网络在动态场景中面临限制,主要是由于主机移动性。ICN范例通过释放在数据传输的生命周期期间建立端到端传输会话的需要来减轻这样的问题。此外,ICN的概念解决了互联网架构和用户使用互联网的方式之间的不匹配:目前,当用户只想获取数据时,他/她需要知道参与通信的主机的拓扑位置,而不考虑其位置。大多数研究工作的目标是在固定网络中提出一个稳定的ICN架构,在ad-hoc和车载网络中的例子很少。然而,互联网正变得越来越普遍,具有强大的个人移动设备,其允许用户形成动态网络,在动态网络中,可以始终以低成本交换内容。这样的普及无线网络遭受不同程度的中断,考虑到用户移动性、物理障碍、缺乏合作、间歇性连接等。本文讨论了内容知识(例如,类型和利益相关方)和机会网络中的社会意识,以推动在破坏性网络场景中部署ICN解决方案。考虑到这一目标,我们去了几个例子的社会意识的基于内容的机会主义网络的建议,考虑社会意识,让内容传播独立的网络中断的水平。要显示多少内容的知识可以提高基于社会的解决方案,我们说明了通过模拟一些内容不经意/面向的建议,在场景中的合成移动模式和真实的人类痕迹的基础上。
2014-07-31 cs.NI
Continual Learning to Generalize Forwarding Strategies for Diverse Mobile Wireless Networks
University of Connecticut Storrs, CT, USA(康涅狄格大学斯托尔斯分校);Wesleyan University Middletown, CT, USA(韦斯利安大学);Fordham University Bronx, NY, USA(福特汉姆大学);Eastern Connecticut State University Willimantic, Connecticut, USA(东康涅狄格州立大学)
本文提出结合新网络特征与持续学习的 DRL 框架,通过多样化场景训练和少量数据微调实现移动无线网络转发策略的跨场景泛化。
2025-09-28 cs.AI cs.NI
Secured Greedy Perimeter Stateless Routing for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络是大量传感器节点的集合。传感器节点具有能量、计算和传输功率有限的特点。网络中的每个节点都与其他节点协调转发数据包以到达目的地。由于这些节点在物理上不安全的环境中运行,因此它们容易受到不同类型的攻击,例如选择性转发和sinkhole。这些攻击可以通过危害节点来注入恶意数据包。无线传感器网络的地理路由协议已经被开发出来,而没有考虑到这些攻击的安全方面。在已有的贪婪边界无状态路由协议(GPSR)的基础上引入信任机制,提出了一种移动传感器网络安全路由协议--安全贪婪边界无状态路由协议(S-GPSR)。仿真结果表明,S-GPSR算法在降低网络开销和提高网络投递率方面优于GPSR算法。
2010-09-03 cs.NI
Quadrant Based DIR in CWin Adaptation Mechanism for Multihop Wireless Network
在多跳无线网络中,每个节点的业务转发能力根据其竞争水平而变化。每个节点都可以将自己的信道接入机会让给相邻的节点,这样所有的节点都可以均匀地共享信道,并具有相似的转发能力。以这种方式,无线信道被有效地利用,这是使用竞争窗口自适应机制(CWAM)来实现的。这种机制实现了更高的端到端吞吐量,但消耗了更高的网络功率。因此,一种新提出的算法基于象限的定向路由协议(Q-QRP)被实现为与CWAM的跨层,以通过有限的洪泛来降低总网络功耗,并且还降低路由开销,这最终增加了总网络吞吐量。该算法将广播区域限制在源节点和目的节点所在的象限内。该算法在基于Linux的NS-2仿真器上实现。
2015-05-30 cs.NI
Determining the network throughput and flow rate using GSR And AAL2R
在多射频无线网状网络中,一个节点有资格通过多个信道同时向不同的目的节点发送分组。多射频无线网状网络的这一特性使得网络的吞吐量高,并增加了多路径路由的机会。这是因为传输的多信道可用性降低了称为干扰问题的最优雅的问题的概率,该问题是流间和流内类型的。为了避免干扰等问题,保持网络性能不变或提高性能,WMN需要考虑分组聚合和分组转发。数据包聚合是收集多个准备传输的数据包并通过信道发送给目标接收者的过程,而数据包转发则是逐跳路由。但在这两种情况下,在不同的可用多路径中选择正确的路径是路由算法最重要的因素。因此,最具挑战性的因素是确定转发策略,该策略将为每个节点提供用于在信道内传输的调度。在这项研究工作中,我们试图实现两个转发策略的多路径多无线电WMN作为上述问题的近似解决方案。我们已经实现了全局状态路由(GSR),它将考虑数据包转发的概念和聚合感知第2层路由(AAL2R),它考虑这两个概念,即数据包转发和数据包聚合。在成功实施后,网络性能已经通过模拟研究进行了测量。
2015-08-07 cs.NI
Hole Detection and Shape-Free Representation and Double Landmarks Based Geographic Routing in Wireless Sensor Networks
在无线传感器网络中,地理路由的一个重要问题是局部最小问题,这是由于空洞阻碍了贪婪转发过程而引起的。为了避免长路径的迂回,目前的研究主要集中在预先检测空洞,然后位于空洞边界的节点将空洞信息通告给空洞附近的节点。
2014-12-28 cs.NI
On the Use of Smart Ants for Efficient Routing in Wireless Mesh Networks
无线网状网络(WMN)中的路由问题在过去几年中一直是一个活跃的研究领域。在本文中,我们解决的问题,有效的数据转发在无线网状网络(WMNs)的帮助下,智能蚂蚁作为智能代理的数据包路由。本文的目的是研究使用这种生物启发代理有效地路由数据包在无线网状网。特别是,我们提出了AntMesh,这是一种分布式干扰感知数据转发算法,它允许使用智能蚂蚁以概率方式并发执行路由和数据转发,以便随机解决动态网络路由问题。AntMesh属于一类路由算法,其灵感来自于真正的蚂蚁的行为,这些蚂蚁能够找到它们的巢穴和食物源之间的最短路径。此外,AntMesh具有有效地利用多无线电WMN中通常常见的空间/信道分集的能力,并且能够发现具有较少流间和流内干扰的高吞吐量路径,而传统的无线网络路由协议无法做到这一点。我们在ns-2中实现了我们的智能蚂蚁路由算法,并进行了广泛的评估。我们展示了AntMesh的稳定性,即它如何快速地适应网络上不断变化的动态或负载。我们调整的AntMesh算法的参数,研究其性能的路由负载和端到端的延迟方面的影响,并测试了其性能在各种网络场景下,特别是固定节点的网状网络和移动WMN的情况下。结果表明,AntMesh的优势,使其成为一个有价值的候选人在网状网络中运行。
2012-09-04 cs.NI
Learning an Adaptive Forwarding Strategy for Mobile Wireless Networks: Resource Usage vs. Latency
Wesleyan University(卫斯理大学);Fordham University(福特汉姆大学);University of Connecticut(康涅狄格大学)
设计有效的移动无线网络的路由策略是具有挑战性的,因为需要无缝地适应路由行为的空间多样性和时间变化的网络条件。在这项工作中,我们使用深度强化学习(DeepRL)来学习这种网络的可扩展和可推广的单副本路由策略。我们做出了以下贡献:i)我们设计了一个奖励函数,使DeepRL代理能够显式地权衡竞争网络目标,例如最小化延迟与每个数据包的传输数量; ii)我们提出了一组新的关系邻域,路径和上下文特征来表征移动无线网络并独立于特定网络拓扑对设备移动性进行建模;以及iii)我们使用灵活的训练方法,该方法允许我们将来自所有数据包和设备的数据组合到单个离线集中式训练集中,以训练单个DeepRL代理。为了评估通用性和可扩展性,我们在一个移动网络场景中训练我们的DeepRL代理,然后在其他移动场景中测试它,改变设备数量和传输范围。我们的研究结果表明,我们学习的单副本路由策略在延迟方面优于所有其他策略,除了最佳策略,即使在DeepRL代理没有经过训练的情况下。
2023-03-19 cs.LG cs.NI
FlexONC: Joint Cooperative Forwarding and Network Coding with Precise Encoding Conditions
近年来,网络编码作为一种创新的方法出现,它通过将多个单播合并到一个广播中来帮助无线网络接近其最大容量。然而,在这一领域进行的大多数研究尚未充分利用无线网络的广播性质,并且仍然假设每个数据包应该通过的源和目的地之间的固定路由。这种假设不仅限制了编码机会,而且还可能在某些特定的中间结点中导致缓冲区溢出。虽然一些研究考虑了网络中流的动态散射,但仍然面临着一些局限性。本文阐述了网络编码研究中的一些突出问题,并提出了一种灵活的网络编码方案(FlexONC)作为这些问题的解决方案。此外,本研究发现以往的研究中所使用的条件,以合并不同流量的数据包过于乐观,会影响网络的性能不利。因此,我们为数据包编码提供了一套更精确的规则。实验结果表明,FlexONC优于以前的方法,特别是在高比特出错率的网络,通过更好地利用冗余数据包在网络中传播。
2018-01-07 cs.NI
Hybrid FPMS: A New Fairness Protocol Management Scheme for Community Wireless Mesh Networks
分组转发过程中的节点协作对于社区无线网状网(CoWMNs)的公平资源利用至关重要。在CoWMN中,节点合作通过使用专门设计用于检测和隔离恶意节点、阻止不公平行为并鼓励节点参与转发分组的公平协议来实现。一般来说,这些协议可以分为两组:基于激励的协议,集中管理,并使用信用分配方案。相比之下,基于声誉的协议是分散的,并且依赖于相邻节点之间的信息交换。集中管理的协议不可避免地会遇到可扩展性问题。与集中式的基于激励的协议相比,分散式的基于信誉的协议缺乏检测能力,遭受错误检测和错误传播。在这项研究中,我们提出了一种新的公平协议管理计划,称为混合FPMS,捕获的激励为基础的公平协议的优越的检测能力,而不固有的可扩展性问题,预期从集中式管理方案作为一个网络的规模和密度的增长。仿真结果表明,混合FPMS比目前的集中式方法更有效,并显着降低了网络延迟和开销。
2012-04-25 cs.NI
Gain More for Less: The Surprising Benefits of QoS Management in Constrained NDN Networks
IP世界中的服务质量(QoS)主要管理转发资源,即,链路容量和缓冲空间。此外,以信息为中心的网络(ICN)提供了资源维度,如网络内缓存和转发状态。在受限的无线网络中,这些资源是稀缺的,由于有损无线电传输而具有潜在的高影响。在本文中,我们探讨了两个基本的服务质量(i)及时和(ii)可靠的流量转发的情况下,NDN。我们考虑的资源是转发和排队优先级,以及缓存和转发状态空间的利用率。我们对待QoS资源不仅孤立,但相关的本地节点和网络成员之间的使用。网络范围的协调基于简单的预定义QoS代码点。我们的研究结果表明,在ICN的协调QoS管理是超过其各部分的总和,并超过了QoS的影响,可以在IP世界。
2019-08-20 cs.NI
Enabling Multi-hop Forwarding in 6LoWPANs through Software-Defined Networking
无线传感器网络(WSNs)在物联网(IoT)市场的扩展中发挥着重要作用,因为它们允许在大面积范围内部署低成本和低功耗网络。6LoWPAN标准的引入允许WSN进入IPv6时代,传感器无缝集成到外部网络中。最近物联网在工业系统中的应用正在引入新的流量模式--机器到机器(M2M),以及通信挑战,这些挑战可以修改无线传感器网络的经典多点到点模式,将接收器作为每个节点的根通信。为了解决这些问题,我们提出了一种架构,使一个有效的和受控的多跳转发超过6LoWPAN。我们的方法基于标准的6LoWPAN协议栈,我们利用软件定义网络范例,以实现网络的可重构性。我们评估我们的架构在模拟环境中的性能,多点到点和M2M流量,我们证明了它的可行性,在一个真正的测试平台。
2019-03-18 cs.NI
Push-and-Track: Saving Infrastructure Bandwidth Through Opportunistic Forwarding
目前,主要的无线运营商在努力满足移动用户不断增长的需求时面临网络容量问题。同时,3G使能设备越来越多地受益于自组织无线电连接(例如,Wi-Fi)。在这种背景下的混合连接,我们提出了推和跟踪,内容传播框架,利用特设的通信机会,以最大限度地减少无线基础设施的负载,同时保证严格的交付延迟。它通过一个控制环路来实现这一点,该控制环路收集用户发送的应答,以确定是否需要通过3G接口将新副本重新注入网络。推送跟踪非常灵活,可应用于各种场景,包括周期性消息泛滥和浮动数据。对于前者,本文探讨了多种策略,以确定有多少副本的内容应该注入,什么时候,和谁;对于后者,它检查了可实现的卸载率取决于新鲜度的限制。普通内容(如新闻或道路交通更新)的短延迟容忍度使其适合于这样的系统。具有较长延迟容忍度的用例(例如软件更新)甚至更适合。基于博洛尼亚市超过10,000辆汽车组成的现实大规模车辆数据集,我们证明了Push-and-Track始终满足其交付目标,同时减少了约90%的3G网络使用。
2012-02-18 cs.NI
Streaming multimedia over WMSNs: an online multipath routing protocol
无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks,WMSNs)由于节点的能量约束和计算能力以及传感器节点获取转发信息的方式,使得路由问题成为支持多媒体应用的一个挑战。在本文中,我们提出了一个在线多路径路由协议,使用节点的位置,在每一跳的转发决策。无需了解整个网络拓扑知识即可做出实时决策。该协议利用智能贪婪转发机制选择下一跳,利用步行返回转发机制绕过网络漏洞,实现了负载均衡和节点能耗最小化。所提出的协议(计划)的性能进行了比较与TPGF和GPSR。结果表明,我们的计划:(a)最大限度地提高整体网络的寿命,而不是从一些特定的节点消耗能量,(b)提供视频流的QoS交付,通过使用最好的节点沿路由,和(c)规模更好地在高密度WMSN。
2012-05-10 cs.NI
PHaul: A PPO-based forwarding agent for Sub6 enhanced Integrated Access and Backhaul networks
I2CAT Foundation(I2CAT基金会)
研究Sub6增强型IAB网络的转发问题,提出PHaul,结合离线启发式算法与基于PPO的在线DRL代理,利用网络数字孪生采样更新映射,相比替代算法,能提升吞吐量效率和公平性,且对拓扑差异有鲁棒性。
2026-07-09 cs.NI
Improved Packet Forwarding Approach in Vehicular Ad Hoc Networks Using RDGR Algorithm
车载自组织网络(VANcular Ad hoc Networks,VANcular Ad hoc Networks)是一种高度移动的无线自组织网络,在公共安全通信和商业应用中将发挥重要作用。由于快速变化的拓扑结构和车辆的高速移动性,在VAN中的数据路由是一项具有挑战性的任务。由于GPS设备的先进性和可用性,基于位置的路由协议变得流行。车辆的高速移动导致的频繁的路径中断是车辆自适应网络的关键问题之一,这导致了低吞吐量和高开销的断开链路。本文讨论了车辆运动信息的使用(例如,车辆的位置、方向、速度),以在可能的链路断开事件发生之前对其进行预测。因此,在本文中,我们提出了一个可靠的方向贪婪路由(RDGR),一个可靠的位置为基础的路由方法,从GPS获得的位置,速度和方向的邻居节点。该方法采用基于潜在分数的策略,以分布式方式计算相邻节点之间的链路稳定性,以实现数据包的可靠转发。
2010-03-29 cs.NI
Relay Selection with Partial Information in Wireless Sensor Networks
我们的工作是出于地理转发零星的报警数据包的无线传感器网络(WSN),其中的节点是周期性和异步的睡眠-唤醒循环的基站。当节点(称为源)通过检测事件或从上游节点获得要转发的数据包时,它必须等待转发集中的邻居(称为中继)唤醒。每个中继与随机奖励(例如,朝向汇取得的进展)即IID。首先,源不确定中继的数量、它们的唤醒待用时间和奖励值,但知道它们的分布。在每个中继唤醒时刻,当中继揭示其奖励值时,源的问题是转发数据包或等待更多的中继唤醒。在这种情况下,我们寻求最小化的期望等待时间在源的平均奖励的下限。在运筹学文献中,我们的工作可以被认为是资产出售问题的一个变种。我们制定的中继选择问题作为一个部分可观测的马尔可夫决策过程(POMDP),其中的未知状态是中继的数量。我们首先考虑源知道中继的数量的情况。对于一般情况下,源只知道一个pmf的中继站的数量,它必须保持一个后验pmf的中继站的数量和转发的数据包,如果pmf是在一个最佳停止集。我们证明了最优停集是凸的,并得到了这个集的内外界。上述政策的计算复杂性促使我们制定一个替代的简化模型,其最佳政策是一个简单的阈值规则。我们提供模拟结果,比较各种单跳和端到端的转发策略的性能。
2011-01-20 cs.NI
A Failure Self-recovery Strategy with Balanced Energy Consumption for Wireless Ad Hoc Networks
在能量受限的无线传感器网络中,即使在遇到突发情况时,如何充分利用有限的能量,最大化网络的生存时间,具有重要意义。在本文中,所有的传感器节点被分组成簇,并为每个簇,它有一个移动的簇头来管理整个集群。我们考虑一个紧急情况下,一个移动簇头被打破,因此,整个集群因此失去了工作。提出了一种有效的方法来恢复故障簇,选择多个静态传感器节点作为簇头收集数据包,并将它们发送到汇聚节点。利用改进的模拟退火算法实现簇头的均匀部署。新的簇头是动态变化的,以保持均衡的能量消耗。在新的簇头中,数据包通过多跳转发路径传输,该路径是通过Dijkstra算法找到的代价最低的路径。提出了一种能量消耗均衡的路由模型,以帮助寻找代价最低的路径,延长网络的生命周期。根据路径的代价和节点在该路径上的剩余能量动态更新转发路径,实验结果表明,故障簇得到了恢复,延长了簇的生存时间。
2011-12-31 cs.NI
Energy Efficient Multi-Level Clustering To Prolong The Lifetime of Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的分簇技术是一种简化网络拓扑管理和路由选择的重要技术。分簇为延长无线传感器网络的生命周期提供了一种有效的方法。本文提出了能量有效的无线传感器网络的多级分簇方案。无线传感器节点是非常有限的传输范围的能量约束。由于大面积的部署,网络需要有一个多层次的集群协议,将使遥远的节点与基站进行通信。通过仿真分析了所提出的协议,并与现有的协议EEMC进行了性能比较。仿真结果表明,我们提出的协议是有效的,在延长网络的生命周期。
2010-05-21 cs.NI
CORMEN: Coding-Aware Opportunistic Routing in Wireless Mess Network
这些网络编码通过混合网络内的数据流,改进了传统路由或存储转发的网络操作。网络编码技术显式地最小化无线网络中的总传输数量。编码感知路由通过为网络中的每一个数据包找到编码的可能路径来最大化编码机会。在这里,我们提出CORMEN:一个新的编码感知路由机制的基础上机会路由。在CORMEN中,每个节点可以独立地决定是否对分组进行编码,并且分组的转发基于可用的编码机会。
2010-06-23 cs.NI
FLBRA: Fuzzy Logic Based Routing Algorithm for Indoor Wireless Sensor Networks
针对建筑物管理系统中无线传感器网络环境监测的特点,提出了一种基于模糊逻辑的路由算法(FLBRA),用于确定各链路的代价,并确定最佳的数据包转发路径。我们描述的参数(接收信号强度指标- RSSI,RSSI的标准偏差和分组出错率- PER)的成本定义的每个路径,识别最佳路由的序列和仿真中获得的结果。正如本提案中所预期的那样,仿真结果表明,与基于RSSI的转发协议(RBF)相比,数据包传输速率有所增加。
2014-11-11 cs.NI
Efficient Packet Forwarding Approach in Vehicular Ad Hoc Networks Using EBGR Algorithm
车载自组织网络(VANcular Ad hoc Networks,VANcular Ad hoc Networks)是一种高度移动的无线自组织网络,在公共安全通信和商业应用中将发挥重要作用。由于快速变化的拓扑结构和车辆的高速移动性,在VAN中的数据路由是一项具有挑战性的任务。传统的移动自组织网络路由协议无法完全解决车载网络的独特性。在本文中,我们提出了EBGR(边缘节点基于贪婪路由),一个可靠的贪婪的位置为基础的路由方法,转发数据包的源/转发节点的传输范围的边缘中存在的节点作为最合适的下一跳,考虑节点移动的方向的目的地。我们提出了复兴移动模型(RMM)来评估我们的路由技术的性能。本文详细介绍了我们的方法和仿真结果表明,数据包的交付率显着提高相比,其他路由技术的VANET。
2010-02-05 cs.NI
A Novel Hybrid Opportunistic Scalable Energy Efficient Routing Design For Low Power, Lossy Wireless Sensor Networks
主动路由(OR)方案通过利用无线介质的广播性质来增加传输可靠性,而不管有损无线电链路。然而,在低功耗无线传感器网络(WSN)的OR方案导致能量消耗受限的传感器节点,由于不断的偷听,定期信标的邻居管理(NM)和增加的数据包报头长度附加优先级排序的转发候选集(FCS)之前,数据传输。本文的工作重点是针对大规模、低功耗、高损耗的无线传感器网络提出一种混合机会能量有效路由设计。该设计避免了NM的周期性“hello”信标,限制了持续的偷听和分组报头长度的增加。存在两种操作模式i)机会性ii)单播模式。发送方节点采用机会转发的初始数据包传输,而不是预先计算的FCS,它是动态计算在一个完全分布式的方式。FCS的节点部分基于跨层多指标和模糊决策逻辑确定其优先级,以计算动态保持延迟(DHD)有效的定时器协调。与DHD一起的差异化退避实现使得已经接收到数据分组的较高优先级候选者能够首先转发该分组,并且便于其他人在偷听时取消其定时器。发送方节点切换到单播模式进行连续传输以实现能量效率,直到链路级传输错误发生。主动模式被用作提高传输可靠性的第一和最后手段。NS2的仿真结果表明,与现有的协议相比,数据包交付率(PDR)显着增加,每个节点的平均能耗和每个数据包的归一化能耗(NEC)都有所下降。
2019-12-22 cs.NI
A qoi based energy efficient clustering for dense wireless sensor network
在无线传感器网络中,信息质量、能量效率、冗余数据避免、拥塞控制是影响无线传感器网络性能的重要指标。为了提高无线传感器网络的性能,人们提出了许多方法,其中分簇是提高无线传感器网络性能的有效方法之一。许多聚类算法主要集中在功率优化,如FSCH,LEACH和EELBCRP。在无线传感器网络中,节点密集地部署在给定的网络区域中,上述度量是必要的。由于节点部署密集,节点出现在其他节点的感知区域中的可能性最大。因此,存在节点必须发送已经由其自己的集群成员或其他集群的成员到达基站的信息的选项。该机制将影响无线传感器网络的QoS、能量因子和拥塞控制。虽然分簇采用时分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)技术来避免簇内数据传输的拥塞控制,但在某些情况下可能会失败。本文提出了一种能量有效的分簇,避免数据冗余在密集的传感器网络,直到网络变得稀疏,因此在高密度的节点有效地使用TDMA。
2013-05-21 cs.NI
Multilateration: Methods For Clustering Intersection Points For Wireless Sensor Networks Localization With Distance Estimation Error
在本文中,我们描述了三种方法定位无线传感器网络节点,使用锚节点在其附近,当有一个错误的距离估计。我们使用与每个锚点的估计距离形成的圆的交点,并应用不同的方法来形成聚类。然后,我们使用聚类点来计算最终位置。
2012-03-16 cs.NI
The wireless router based on the linux system
随着计算机网络规模的扩大,具有无线接入能力的移动终端的无线路由器数量急剧增加,特别是低成本的无线路由器正成为非常重要的网络设备。本文设计了一种基于ARM平台、Linux系统的无线路由器。首先,对网络地址转换(NAT)技术的工作原理和实现进行了研究和分析。然后研究了Linux系统下的IPTABLES组件,并利用IPTABLES组件对数据包进行了入链和入表处理,最后利用带网卡和WIFI卡的笔记本电脑构建了Linux操作系统。相关的路由转发规则是在两张卡之间定义的,并使用IPTABLES来实现笔记本电脑作为无线WIFI热点,为其他电脑提供路由和网络连接服务。证明了本文设计、生产的可行性。论文还讨论了基于ARM板的无线路由器的设计和制作方法的可行性。
2013-07-24 cs.NI
An Approach for Controlling Faults in Wireless Sensor Networks Using Clustering
无线传感器网络由于能量、带宽和计算复杂性的限制,其容错控制是一个具有挑战性的问题。这些资源严重受限的节点在面临众多威胁的同时,负责数据汇集、数据处理、定位、时间同步聚合和数据转发等任务。控制和容忍这些威胁的有效方法之一是通过集群。提出了一种基于分簇和簇头选择的无线传感器网络故障控制新方法--高效故障控制机制。仿真结果表明,有效的故障控制机制具有更好的性能比国家的最先进的方法。
2014-07-07 cs.NI
Energy Aware Routing with Computational Offloading for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSN)的特点是由小型电池供电设备组成的网络,在没有预先存在的基础设施的情况下远程运行。无线传感器网络的独特结构允许新的方法来减少数据和能量保存。本文提出了一种修改现有的Q-路由协议,通过提供一个替代的行动,执行传感器数据减少到位,从而减少能源消耗,带宽使用,和消息传输时间。该算法被进一步修改,包括一个能源因素,增加了能源储备耗尽转发的成本。这鼓励网络在能量储备低时节约能量以有利于网络保存。我们的实验结果表明,这种方法可以在高网络流量的时期,同时减少带宽,节省能源,并保持低的消息传输时间。
2020-11-30 cs.NI
Overlapping Multi-hop Clustering for Wireless Sensor Networks
分簇是无线传感器网络中实现高效和可扩展性能的标准方法。传统的聚类算法的目标是生成若干满足一定条件的不相交聚类。在本文中,我们制定了一个新的聚类问题,旨在产生重叠的多跳集群。重叠簇在许多传感器网络应用中是有用的,包括簇间路由、节点定位和时间同步协议。我们还提出了一个随机的,分布式多跳聚类算法(KOCA)解决重叠聚类问题。KOCA的目标是生成覆盖整个传感器网络的连接重叠集群,具有特定的平均重叠度。通过分析和仿真实验说明了如何选择不同的参数值来实现聚类过程的目标。此外,结果表明,KOCA产生近似相等大小的集群,这使得负载均匀分布在不同的集群。此外,KOCA是可扩展的;无论网络大小如何,聚类形成都会在恒定的时间内终止。
2009-08-26 cs.NI
Towards increasing diversity for the relaying of LT Fountain Codes in Wireless Sensor Networks
分集技术是提高无线通信传输性能的有力手段。对于喷泉码中继的情况,之前已经表明,引入分集也是有益的,因为它抵消了信道上的传输损耗。而不是简单的逐跳转发信息,每个传感器节点多样化的信息流使用存储的数据包的XOR组合。这种方法已被证明是有效的随机线性喷泉码。然而,随机线性码表现出高解码复杂度。在本文中,我们提出了更现实的卢比变换码的分集增加中继策略,以保持高的传输性能与低解码计算复杂性在线性网络。本文提供了假设均匀不完美信道状态的线性网络的结果。
2010-03-26 cs.NI
Energy efficient prediction clustering algorithm for multilevel heterogeneous wireless sensor networks
在设计无线传感器网络时,减少能量消耗、延长网络寿命是一个重要的问题。针对异构无线传感器网络,提出了一种新的能量和监测对象异构的模型。提出了一种适用于异构模型的节能预测聚类算法。该算法使节点根据能量和通信代价等因素选择簇头,从而使剩余能量较高的节点比剩余能量较低的节点有更高的概率成为簇头,使网络能量得到均匀耗散。为了减少分簇阶段广播时的能耗,延长网络生存时间,建立了规则数据采集节点的能耗预测模型。仿真结果表明,与现有的分簇算法相比,该算法能够获得更长的传感器网络生命周期、更高的能量效率和更优的网络监测质量。
2011-05-31 cs.NI
A Novel Trajectory Clustering technique for selecting cluster heads in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSNs)存在热点问题,即距离基站最近的传感器节点比距离基站较远的节点需要转发更多的数据包。因此,感觉网络的寿命取决于这些最近的节点。分簇方法被用来延长无线传感器网络的生命周期。然而,目前的分簇算法通常采用两种技术:选择具有更多剩余能量的簇头,并周期性地轮换簇头,以在每个簇内的节点之间分配能量消耗,延长网络的生命周期。大多数算法使用随机选择来选择簇头。在这里,我们提出了一种新的轨迹聚类技术选择簇头在无线传感器网络。我们的算法选择簇头的流量和周期性旋转的基础上。它提供了第一个基于轨迹的分簇技术选择簇头,并减轻热点问题,延长网络的生命周期。
2011-08-03 cs.NI
Secure Routing Path Using Trust Values for Wireless Sensor Networks
传统的基于密码学的安全机制,如认证和授权,不能有效地抵抗内部攻击,如虫洞,sinkhole,选择性转发攻击等,在无线传感器网络中,基于信任的方法被广泛用于对抗内部攻击。它提供了一种定量的方法来评估传感器节点的可信性。一个不可信的节点可能会造成相当大的损害,并对数据的质量和可靠性产生不利影响。因此,分析一个节点的信任级别是非常重要的。在本文中,我们重点介绍了间接信任机制,其中每个节点监视其邻居的转发行为,以检测任何节点的行为自私,不转发它收到的数据包。为此,我们使用了一个基于链路状态路由协议的间接信任,它形成了最短的路由,并通过比较所有计算出的路由信任的值,为网络中存在的每一个路由,找到其中最值得信赖的路由。最后,我们比较了我们的工作与类似的路由协议,并显示了它的优势。
2014-07-08 cs.CR cs.NI
A Delay Aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSNs)由传感器节点组成,可以部署用于各种操作,如农业和环境传感,野生动物监测,医疗保健,军事监视,工业控制,家庭自动化,安全等。服务质量(QoS)是无线传感器网络(WSNs)中的一个重要问题,在WSNs中提供QoS支持是一个新兴的研究领域。由于传感器网络的处理能力、内存、带宽、能量等资源的限制,在传感器网络中提供QoS支持是一项具有挑战性的任务。在时间受限的无线传感器网络环境中,时延是数据转发的一个重要QoS参数。在本文中,我们提出了一个延迟感知的路由协议的时间关键事件信息传输到汇的无线传感器网络。在不同的场景下,所提出的协议的性能进行了评估NS2模拟。
2015-04-11 cs.NI
Geographic routing protocols for underwater wireless sensor networks:a survey
水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSN)与陆地传感器网络一样,面临着带宽有限、电池电量低、水下信道不完善、传播延迟大等挑战。在超无线传感器网络中,一个关键的问题是找到一个有效的路由之间的源和目的地。因此,在考虑水下通信的独特特性的同时,已经做出了很大的努力来设计有效的协议。针对这一问题提出了几种路由协议,可以分为地理路由协议和非地理路由协议。在本文中,我们专注于地理路由协议。我们介绍了最近在文献中提出的不同算法的审查和比较。我们还提出了一种新的分类,这些路由协议分为三类(贪婪,限制定向洪泛和层次),根据他们的转发策略。
2014-03-15 cs.NI
Minimizing Outage Probability by Exploiting CSI in Wireless Powered Cooperative Networks
在这项工作中,我们解决的中继选择问题的无线供电的通信网络,其中的中继收获能量的源射频信号。单个源-目的地对被认为没有直接链路。连接的中继节点配备有无限大的蓄电池。我们假设源-中继链路上的信道状态信息(CSI)在中继节点处是可用的。根据在中继节点的中继目的地链路上的CSI的可用性,我们提出了不同的中继选择方案,并评估中断概率。由于中继选择机制中的额外灵活性,中继-目的地链路上的中继节点处的CSI的可用性显著提高了性能。我们数值量化所提出的方案的性能,并比较中断概率固定和相同数量的无线供电转发中继。
2016-08-26 cs.NI
Ameliorate Threshold Distributed Energy Efficient Clustering Algorithm for Heterogeneous Wireless Sensor Networks
在异构无线传感器网络中,由于传感器节点的资源能量有限,提高其生存时间是一个重要的任务。提高无线传感器网络生命周期的最佳方法是基于分簇的算法,其中每个簇由称为簇头的领导者管理。每个其他节点必须与该CH通信以发送数据感测。最近的基站节点也必须将其数据发送给其领导者,这会导致能量损失。在本文中,我们提出了一种新的方法来改善一个阈值分布式能量有效的异构无线传感器网络的分簇协议,在分簇过程中排除最近的节点到基站。通过MATLAB仿真表明,与TDEEC协议相比,该方法明显增加了接收到的分组消息的数量,延长了网络的生存时间。
2014-08-17 cs.NI
Energy Efficient Clustering and Routing in Mobile Wireless Sensor Network
在移动无线传感器网络(MWSN)中,由于传感器节点的能量资源有限,因此在路由过程中实现能量有效性是一个关键问题。MWSN中节点的移动性对设计能量有效的路由协议提出了挑战。聚类有助于通过降低网络的组织复杂性开销来实现能量效率,该开销与网络中的节点数量成比例。本文提出了一种新的混合多路径路由算法与有效的分簇技术。当一个节点剩余能量高、传输距离大、移动性小时,它被选为簇头。该算法采用能量感知选择机制和最大节点剩余能量估计技术,提高了路由过程中的能量性能。仿真结果表明,该分簇路由算法在动态和能量不足的移动传感器网络中具有良好的可扩展性。
2010-11-24 cs.NI
Enriched Performance on Wireless Sensor Network using Fuzzy based Clustering Technique
无线传感器网络将传感、计算和通信结合到一个小型设备中。这些设备依赖于电池供电,并且可能被放置在恶劣的环境中,更换它们成为一项繁琐的任务。因此,提高这些网络的能量变得非常重要。无线传感器网络中的分簇面临着几个挑战,如选择一组最佳的传感器节点作为簇,簇头的最佳选择,能量平衡的最佳策略,在一个簇中的簇头的角色轮换,保持内和簇间的连接和网络中的最佳数据路由。在本文中,我们研究了一个协议,支持一个能量有效的分簇,簇头选择和数据路由方法,以延长传感器网络的生命周期。仿真结果表明,由于采用了有效的分簇、簇头选择和数据路由,该协议延长了网络生存时间。仿真结果表明,与LEACH和HEED方法相比,在运行的某个阶段结束时,EECS和基于模糊的分簇算法增加了存活节点的数量,从而延长了传感器网络的生命周期。通过使用EECS方法,当与LEACH和HEED方法相比时,在基站处接收的消息的总数增加。通过对无线传感器网络的迭代次数和第一个节点死亡时间的比较,将模糊聚类方法与K-Means聚类方法进行了比较,结果表明模糊聚类方法的性能优于K-Means聚类方法。
2013-12-19 cs.NI
Geographical and Topology Control based Opportunistic Routing for Ad Hoc Networks
机会路由在提高源节点和候选转发集之间的分组投递概率方面具有很大的优势。为了改善和减少能量消耗和网络干扰,本文提出了一种高效可靠的基于传输功率控制的无线ad hoc网络机会路由(ERTO)。在ERTO中,网络干扰和衰落,这是至关重要的路由性能,但没有考虑在以前的作品,被认为是在预测。该算法综合考虑了节点的期望能耗、发送功率与节点度之间的关系,对最优发送功率和转发节点度进行联合优化。为了提高路由效率,降低计算复杂性,我们将多目标优化和Pareto最优引入到ERTO中。在路由过程中,节点根据Pareto最优解集的性质计算最优发射功率和转发节点度。在此基础上,系统的能量消耗、传输时延和吞吐量都得到了很大的改善。
2019-12-16 cs.NI
EDDEEC: Enhanced Developed Distributed Energy-Efficient Clustering for Heterogeneous Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由大量随机部署的能量受限的传感器节点组成。传感器节点具有感知数据并将其发送到基站(BS)的能力。感测以及向BS发送数据需要高能量。在无线传感器网络中,节省能量和延长网络寿命是一个巨大的挑战。分簇是无线传感器网络中优化能量消耗的关键技术。在本文中,我们提出了一种新的基于分簇的路由技术:增强开发分布式能源有效的聚类方案(EDDEEC)的异构无线传感器网络。我们的技术是基于动态变化和更有效的簇头(CH)选举概率。仿真结果表明,在异构环境下,与分布式能量有效分簇(DEEC)、改进型能量有效分簇(DDEEC)和增强型能量有效分簇(EDEEC)相比,该协议具有更长的生存期、更长的稳定期和更有效的消息发送能力.
2013-03-21 cs.NI
Performance Analysis of Clustering Protocol Using Fuzzy Logic for Wireless Sensor Network
为了更有效地收集信息,无线传感器网络(WSNs)被划分成簇。大多数提出的聚类算法不考虑基站的位置。这种情况导致热点问题的多跳无线传感器网络。在本文中,我们分析了模糊聚类算法(FCA),其目的是延长生命周期的无线传感器网络。该算法根据传感器节点的剩余能量和到基站的距离参数来调整簇头半径。这有助于减少靠近基站或电池电量较低的传感器节点的簇内工作。模糊逻辑用于处理簇头半径估计中的不确定性。从首节点死亡率、半数存活率和能量效率指标等方面比较了该算法与低能耗自适应分簇层次(LEACH)算法的性能。我们的仿真结果表明,模糊聚类方法的性能优于LEACH。因此,FCA是一种稳定且节能的聚类算法。
2013-01-05 cs.NI