A Machine Learning Based Forwarding Algorithm Over Cognitive Radios in Wireless Mesh Networks
无线网状网络通过为网状节点配备调谐到非重叠信道的多个无线电来提高其容量。因此，两个节点之间的数据转发具有多种链路选择，并且节点对之间的带宽动态变化。在这种情况下，网格节点采用机器学习机制，选择可能的最佳下一跳，具有最大的带宽时，它打算转发数据。本文提出了一种基于机器学习的转发算法，该算法基于学习算法，使转发节点能够动态选择潜在带宽容量最大的下一跳节点恢复通信。该策略的关键是节点只保持三个过去的状态，然后它能够学习和预测其链路的潜在带宽容量。然后，节点选择具有潜在最大链路带宽的下一跳。此外，一个基于几何的算法，让源节点计算出转发区域，以避免洪泛。仿真结果表明，我们的方法显着加快了传输速度，优于其他同行的算法。
2016-08-11 cs.NI
Towards a System Theoretic Approach to Wireless Network Capacity in Finite Time and Space
在时间和空间（网络大小）的渐近状态下，通过忽略非杰克逊网络中的随机行为，大大简化了网络容量结果的推导。然而，这种简化的双极限模型，适合于保守的数值结果在有限的制度。为了正确地解释超越基于平均速率的简单微积分的行为，我们主张在有限的时间和空间制度的容量问题的系统理论方法。该方法还考虑了CSMA/CA调度网络中出现的空间相关性，并在概率分布方面提供了严格的封闭形式容量结果。与许多现有的渐近结果，受到轶事的实际问题，我们的瞬态可以用于实际设置：例如，计算多跳路由比单跳路由更有利的时间尺度。
2013-08-01 cs.NI cs.PF
On the Performance of Network Coding and Forwarding Schemes with Different Degrees of Redundancy for Wireless Mesh Networks
本研究探讨的吞吐量和延迟，可以实现各种转发方案采用多路径和不同程度的冗余集中在线性网络编码。这项研究的主要贡献是一个分析框架，考虑到无线网状网络的各种方案的吞吐量和延迟建模，单播流量转发和逐跳重传采用实现可靠性。的分析框架是广义的任意数量的路径和每路径hops. Another关键的贡献的研究是评估和扩展的数值结果从分析通过NS-2模拟。我们的研究结果表明，在有显着的干扰的情况下，最好的吞吐量延迟的折衷是通过单路径转发。此外，当存在显著干扰并且网络编码采用较大的分组生成大小时，由于在解码分组生成所需的所有编码分组上聚集的到达间隔时间，网络编码比所有其他方案经历更高的延迟。
2013-09-30 cs.NI
TDMH-MAC: Real-time and multi-hop in the same wireless MAC
由于数据包冲突和公共信道接入方案（如CSMA/CA）的不确定性，支持无线网络（WSNs）上的实时的【形】通信是一个严峻的挑战。实时的【形】WSN通信在多跳网状网络的一般情况下甚至更成问题。出于这个原因，许多实时的【形】WSN解决方案仅限于简单的拓扑结构，如星形网络。我们提出了一个实时的【形】多跳无线传感器网络MAC协议建立在IEEE 802.15.4物理层之上。通过精确的时钟同步和基于建设性干扰的洪泛，建议的MAC建立一个集中的TDMA调度，支持多跳网状网络。实时的【形】多跳通信模型是面向连接的，有保证的时隙，并使点对点通信也具有冗余路径。该协议已在仿真中使用OMNeT++实现，并在实际部署中使用Wandstem WSN节点的性能进行了验证。
2018-09-17 cs.NI
TDMH: a communication stack for real-time wireless mesh networks
提出了一种适用于实时的【形】无线mesh网络的完整协议栈TDMH（TimeDeterministc Multi-Hop）协议。TDMH为应用程序提供了一个面向连接的、有界延迟的通信模型。点对点数据流可以随时创建和销毁。可以选择性地引入路径冗余以提高可靠性。TDMH利用最先进的低功耗时钟同步和相长干扰洪泛来构建网络拓扑的连续更新图，集中式调度器使用TDMA信道接入将数据流映射到该网络拓扑图上。我们实现了TDMH作为一个单一的代码库，我们在OMNeT++模拟器和WandStem无线节点上运行。因此，我们可以说，当建立在IEEE 802.15.4物理层之上时，TDMH可以扩展到100个节点，10跳或更高，尽管可用带宽有限。
2020-06-05 cs.NI
The Meshing of the Sky: Delivering Ubiquitous Connectivity to Ground Internet of Things
如今，无人机（UAV）正被用于一些新的应用，特别是在电信领域。然而，确保用于特定应用目的的无人机通信和联网仍然具有挑战性。实际上，由于UAV在广阔区域中的移动性，回程上的永久连接是非常零星的并且可能丢失。在本文中，我们考虑了一个空中网状网络，其中每个无人机可以作为一个飞行基站，以提高地面基站的情况下，损坏的基础设施的情况下，例如，或/和提供连接未覆盖或覆盖不良的节点，并作为一个中继建立两个组件之间的通信，由于它们之间缺乏可靠的直接通信链路。然后，我们详细介绍了一个案例研究，其中无人机机队用于从地面物联网（IoT）设备收集数据，并将其转发到云，以便通过远程网关进行进一步处理。我们的目标是建立一个包括网络层、MAC层和物理层的路由框架，并研究上行链路和下行链路的通信链路。接下来，我们推导出一些封闭的形式，使我们能够预测网络性能的空中网状网络，端到端（E2 E）的吞吐量和e2 e延迟的每个无人机的流量强度。接下来，我们进行广泛的模拟，以说明我们的框架的好处。结果讨论和许多见解的参数设置，目标服务质量和设计考虑也提请。
2020-06-30 cs.NI
Max-Weight Scheduling in Queueing Networks with Heavy-Tailed Traffic
研究了单跳路由网络中的分组调度问题，分析了重尾业务对最大权调度性能的影响。作为一个性能指标，我们使用的延迟稳定的流量：流量是延迟稳定的，如果其预期的稳态延迟是有限的，否则延迟不稳定。首先，我们证明了一个重尾的交通流是延迟不稳定的任何调度策略。然后，我们专注于著名的最大权重调度策略，并表明，轻尾流与重尾流的冲突也是延迟不稳定的。这是真实的，而不管轻尾流的速率或尾部分布，或网络中的其他调度约束。令人惊讶的是，我们表明，轻尾流可以延迟不稳定，即使它不与重尾交通冲突。此外，在这种情况下，延迟稳定性可能取决于轻尾流的速率。最后，我们把我们的注意力转移到类的最大权重-a调度策略，我们表明，如果a-参数选择适当，那么稳态队列长度的a-时刻的总和是有限的。我们提供了一个明确的上界，后者的数量，从中我们得到的结果相关的延迟稳定的交通流量，和缩放的时刻的稳态队列长度与交通强度。
2011-08-01 cs.NI math.PR
Achieving Congestion Diversity in Multi-hop Wireless Mesh Networks
本文报告的第一个系统的研究，感知无线网状网络的路由算法，以实现改进的端到端的延迟性能。特别是，我们比较了802.11兼容的实现一组感知路由协议对我们的最先进的最短路径路由协议（SRCR）的实现。我们实现了适应于802.11实现的自[1]、[2]改编的支持路由算法Backpressure（BP）、增强型Backpressure（E-BP）。然后，我们提出并实现了拥塞分集协议（CDP）改编自[3]，认识到BP和E-BP的局限性，基于802.11的无线网络。SRCR仅利用链路质量，而BP依赖于队列差异来路由分组。CDP和E-BP依赖于距离度量，该度量考虑了网络中的队列积压和链路质量。E-BP通过对ETX和队列差异进行求和来计算其度量，而CDP通过计算到达目的地的最少消耗时间来确定其度量。我们的小型测试床由12个802.11g节点组成，使我们能够根据经验比较性能的路由协议（BP，E-BP和CDP）对基准SRCR。对于中高负载的UDP流量，我们观察到CDP表现出显着的改善，相对于其他协议的端-端延迟和吞吐量没有损失的TCP流量的性能。基于背压的路由算法（BP和E-BP）对UDP和TCP流量表现出较差的性能。最后，我们仔细研究了模块化方法对MAC层保持不变的路由设计的影响
2012-03-21 cs.NI
Performance Analysis of Beacon-Less IEEE 802.15.4 Multi-Hop Networks
我们开发了一种近似的分析技术，用于评估基于无线传感器网络的流行标准IEEE 802.15.4中标准化的无信标CSMA/CA的多跳网络的性能。该网络包括生成测量分组的传感器节点和仅转发分组的中继节点。我们在每个节点处考虑详细的随机过程，并考虑通过某些未知变量与相邻节点的相互作用来分析该过程（例如，信道感测速率、冲突概率等）。通过耦合这些分析的各个节点，我们得到的不动点方程，可以数值求解，以获得未知变量，从而产生近似的时间平均性能指标，如数据包丢弃概率和平均延迟。对于没有隐藏节点的网络和有隐藏节点的网络，出现了不同的分析。我们将这种方法应用于植根于数据汇的树网络的性能分析。最后，我们提供了一个验证我们的分析技术对模拟。
2012-01-14 cs.NI
Mesh Augmentation of LoRaWAN-based IoT Networks
NLytica LLC（NLytica有限责任公司）；goTenna Inc.（goTenna公司）；Meta Inc.（Meta公司）；Raman Labs（Raman实验室）
本文提出LIMA协议，通过在现有或新LoRaWAN部署中加入Mesh网络，提升覆盖范围和降低终端能耗，同时不改变终端、服务器或LoRaWAN标准。
2026-05-13 cs.NI
An Analytical Model for Wireless Mesh Networks with Collision-Free TDMA and Finite Queues
无线网状网络是一种很有前途的技术，用于连接传感器和执行器，具有高灵活性和低投资成本。然而，在工业应用中，可靠性至关重要。因此，两种时隙化介质接入方法，DSME和TSCH，被添加到IEEE 802.15.4标准。它们允许在多跳网络中进行无冲突通信，并提供信道跳变以减轻外部干扰。在这些网络中使用的时隙调度是非常重要的网络性能。本文通过提供一个分析模型来评估这种时间表，重点是TSCH，以支持开发高效的时间表。引入了一个考虑时隙分布的节点有限排队的马尔可夫链模型。所有节点的模型被互连，以计算网络指标，如数据包交付率，端到端延迟和吞吐量。评估比较模型与模拟的管弦乐队的时间表。该模型被应用到管弦乐队以及两个简单的分布式调度算法，以证明实现高吞吐量的流量感知的重要性。
2018-06-13 cs.NI
Scheduling in Multi-Hop Wireless Networks With Deadlines
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究多跳无线网络中满足端到端服务保证的调度问题，分析调度策略对满足硬包死线的影响，提出通过网络切片模型分离队列动态，推导吞吐量和死线优化策略，并设计分布式算法实现紧致端到端死线保障。
2026-04-19 cs.NI
Throughput Optimal Distributed Control of Stochastic Wireless Networks
Tassiulas和Ephremides的最大差异积压（MDB）控制策略已被证明是自适应地最大化具有随机流量到达和等待的多跳无线网络的稳定吞吐量。然而，MDB策略在具有相互干扰链路的无线网络中的实际实施需要分布式优化算法的开发。在基于CDMA的多跳无线网络的背景下，我们开发了一套基于节点的缩放梯度投影功率控制算法，它解决了MDB的优化问题，以分布式的方式使用低通信开销。由于这些算法需要时间来收敛到最优的邻域，因此只能随着时间的推移迭代地找到由MDB策略确定的最优速率。为此，我们表明，迭代MDB策略的收敛时间保持吞吐量最优。
2006-09-18 cs.NI
Optimal Slicing and Scheduling with Service Guarantees in Multi-Hop Wireless Networks
该研究针对多跳无线网络的端到端服务保障调度问题，结合网络切片分析可行区域，提出延迟赤字概念与近似规则的多项式时间调度算法，解决多流可行性问题的NP难特性并保障服务要求。
2024-09-14 cs.NI
A Position- and Energy-Aware Routing Strategy for Subterranean LoRa Mesh Networks
针对地下 LoRa mesh 网络低速率、带宽受限及泛洪开销大的问题，提出位置学习、备用中继恢复与能量感知切换的路由策略，使高流量下吞吐量提升185%、能耗降低75%。
2025-10-04 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
A Fast and Accurate Performance Analysis of Beaconless IEEE 802.15.4 Multi-Hop Networks
我们开发了一个近似的分析技术，用于评估基于无信标IEEE 802.15.4，无线传感器网络的流行标准的多跳网络的性能。该网络包括生成测量数据包的传感器节点、仅转发数据包的中继节点以及数据宿（基站）。我们在每个节点处考虑详细的随机过程，并且考虑到经由某些时间平均的未知变量（例如，信道感测速率、冲突概率等）。通过耦合在各个节点的分析，我们得到的不动点方程，可以数值求解，以获得未知变量，从而产生近似的时间平均性能指标，如数据包丢弃概率和平均排队延迟。该模型结合了传感器节点的数据包生成和传感器节点和中继节点的队列。我们证明了我们的模型的准确性与模拟进行了广泛的比较。作为一个额外的评估模型的准确性，我们利用它在传感器网络设计的算法与服务质量（QoS）的目标，并表明，使用我们的模型获得的设计实际上满足QoS约束（通过模拟网络验证），和预测是准确的，以及在10%以内的模拟结果相比。
2014-08-18 cs.NI
R-CA: A Routing-based Dynamic Channel Assignment Algorithm for Wireless Mesh Networks
尽管信道分配已经被研究了很多年，但大多数基于IEEE 802.11的多跳无线网络，如无线传感器网络（WSN）、无线网状网络（WMN）、移动自组织网络（MANET），其性能受到信道干扰的限制。为无线链路合理分配正交信道可以提高多跳网络的吞吐量。为了解决动态信道分配问题，提出了一种基于路由的信道分配算法R-CA。R-CA可以在需要时为无线节点分配信道，并在数据传输后释放信道。因此，无线节点可以探索更多的信道资源。仿真结果表明，R-CA能有效提高网络吞吐量和分组投递率。
2010-11-13 cs.DC cs.NI
Information Freshness of Updates Sent over LEO Satellite Multi-Hop Networks
低地球轨道（LEO）卫星星座正在将物联网（IoT）带入太空领域，也称为非地面网络。用于跟踪船舶和货物的几个物联网卫星应用可以被视为间歇性传输更新的示例，其主要性能参数是信息新鲜度。本文分析了信息时代（AoI）的卫星网络与多个源和目的地是非常遥远的，因此需要几个连续的多跳传输。考虑了数据包擦除信道和不同的擦除策略。我们提供了封闭形式的边界和严格的近似平均AoI，以及信息的峰值年龄（PAoI）分布的上限作为系统设计的最坏情况下的度量。性能评估揭示了复杂的权衡年龄，负载和数据包丢失。当到达率和分组丢失的组合使得系统负载可以确保接收器处的新鲜信息时，找到最佳操作点;然而，实现这一点高度依赖于网状拓扑。此外，年龄感知调度策略的潜力进行了调查和用户之间的公平性进行了讨论。结果表明，需要确定瓶颈节点的年龄，因为提高这些关键链路的速率和可靠性将极大地影响整体性能。该模型具有较强的通用性，可以用于其他多跳网状网络。
2020-07-10 cs.NI
Concave Switching in Single and Multihop Networks
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本文研究了单跳和多跳网络中凹面切换策略，提出了一种结合MaxWeight与带宽共享网络的策略，证明其稳定性，并展示了比例调度器在减少队列开销的同时实现最大吞吐量稳定。
2014-04-10 cs.NI cs.SY eess.SY
Applications of Geometric Algorithms to Reduce Interference in Wireless Mesh Network
在诸如WLAN（IEEE 802.11s）或WMAN（IEEE 802.11）之类的无线网状网络中，每个节点应该使用多跳路由机制来帮助将相邻节点的分组中继到网关。无线mesh网络通常密集部署mesh节点以解决通信盲点问题。然而，部署的节点密度越高，发生的无线电干扰越高。这导致系统性能的显著下降。本文首先将网络问题转化为图论中的几何问题，然后利用几何算法解决网络中的干涉问题。我们首先在一个图中定义线相交来反映无线网状网络中的无线电干扰问题。然后利用平面扫描算法寻找相交线，利用沃罗诺伊图算法划分节点之间的区域，利用德洛内三角剖分算法重建图形，以最大限度地减少节点之间的干扰。最后，我们使用标准差来修剪掉那些较长的链路（干扰较高的链路），以进一步增强。所提出的混合解决方案被证明是能够显着减少干扰的无线网状网络中的O（n log n）时间复杂度。
2010-03-18 cs.NI
Joint Task Offloading and Routing in Wireless Multi-hop Networks Using Biased Backpressure Algorithm
针对无线多跳网络中的计算卸载，提出基于有偏背压算法的联合卸载与路由方法，通过扩展图建模并动态调整路由，在大型网络中实现更小的完工时间。
2025-01-24 cs.DC cs.NI eess.SP
Designing an Efficient Delay Sensitive Routing Metric for IEEE 802.16 Mesh Networks
服务质量供应是IEEE 802.16网状网络的主要设计目标之一。为了提供诸如语音、视频等延迟敏感服务的质量递送，在本文中，我们提出了一个路由度量延迟敏感的服务在IEEE 802.16网状网络。本文根据网络中各节点的负载和等待时间指数，设计了一种新的跨层路由度量，即ESD。该度量标准考虑了路由路径的端到端延迟和网络拥塞情况，从而找到最佳路径。我们提出了一种有效的分布式方案来计算ESD，并使用基于ESD的源路由机制来路由数据包。仿真结果表明，我们的度量实现减少延迟相比，在IEEE 802.16网格，需要跳数找到路径的标准方案。
2013-07-15 cs.NI
On Covert Acoustical Mesh Networks in Air
Fraunhofer FKIE（弗劳恩霍夫FKIE）
隐蔽通道可以通过建立在计算系统的设计中没有考虑的通信来规避系统和网络策略。我们在不同的计算系统之间构建了一个隐蔽的通道，利用音频调制/解调在空中介质上的计算系统之间交换数据。底层网络堆栈基于最初为强大的水下通信而设计的通信系统。我们利用超声波的频率范围来适应通信系统，以实现隐蔽和隐身通信。我们进一步展示了如何通过空气介质的隐蔽声学通信的情况下，可以扩展到多跳通信，甚至无线网状网络。隐蔽的声学网状网络可以被认为是通过听不见的音频传输访问的网状僵尸网络或恶意网络。隐蔽声学网状网络的不同应用，包括使用远程键盘记录在多跳。结果表明，一个隐蔽的声学网状网络的概念，使许多传统的安全概念无用，声学通信通常不被考虑。最后，针对隐蔽的声学网状网络的对策进行了讨论，包括使用低通滤波在计算系统和基于主机的入侵检测系统，用于分析音频输入和输出，以检测任何违规行为。
2014-06-04 cs.CR cs.NI cs.SD
On the Scientific Value of Large-scale Testbeds for Wireless Multi-hop Networks
在过去的几年中，已经建立了大规模的无线测试平台，其目标是在更现实的环境中研究无线多跳网络。由于这种试验台的设置和操作在金钱、时间和劳动力方面都很昂贵，因此关键的问题是，这种努力是否与试验台产生的科学结果相一致。在本文中，我们给出了一个答案，这个问题的基础上，我们的经验与DES测试床，一个大规模的无线传感器网络和无线网状网络测试床。DES试验台已运行近5年。我们的分析包括2010年和2011年在测试台上运行的1000多个实验。我们讨论的科学价值方面的努力，实验。
2017-02-03 cs.NI
Latency and timeliness in multi-hop satellite networks
网络延迟的经典定义最近被信息时效性或信息时代（AoI）的概念所扩展。我们分析了网络延迟和AoI在多跳卫星网络中，中继状态更新从卫星1，接收来自地面设备的上行链路流量，卫星K，使用K-2中间卫星节点。最后一个节点K是与地面站连接的最近卫星。将卫星编队建模为M/M/1系统串联的排队网络。然后，该方案一般化的情况下，所有的卫星接收来自地面的上行链路业务，并在同一时间作为中继的数据包从以前的节点。结果表明，当节点数量增加时，系统利用率降低时，平均AoI最小。此外，卸载链的第一节点减少了排队时间，因此减少了平均AoI。这些发现为设计延迟敏感应用的多跳卫星网络提供了见解。
2020-05-18 cs.IT cs.NI eess.SP
Multirate Anypath Routing in Wireless Mesh Networks
在本文中，我们提出了一种新的路由范式，概括了无线网状网络中的机会路由。在多速率无路径路由中，每个节点使用一组下一跳和选定的传输速率到达目的地。使用该速率，数据包被广播到集合中的节点，其中一个节点将数据包转发到目的地。到目前为止，还没有能够联合优化下一跳的集合和每个节点使用的传输速率的理论。我们通过引入一个多项式时间算法来解决这个问题，并证明了它的最优性。该算法运行在相同的运行时间，定期最短路径算法，因此，适合部署在链路状态路由协议。我们在802.11b测试床网络中进行了实验，我们的结果表明，多速率anypath路由执行平均80%，高达6.4倍，优于anypath路由与固定速率为11 Mbps。如果将速率固定为1 Mbps，则性能最多可提高一个数量级。
2008-09-09 cs.DS cs.NI
Building Transmission Backbone for Highway Vehicular Networks: Framework and Analysis
在高速公路车辆自组织网络中，车辆通过无线方式互连，依赖于多跳传输进行端到端通信。然而，这是严重的挑战，不可靠的无线连接，信号衰减和信道竞争中的动态车辆环境。为了克服网络动态性，为端到端连接选择合适的中继是很重要的。与以往的工作（\emph{e.g.}、分簇和协作下载）不同，本文探讨了稳定车辆的存在性，提出在高速公路车载自组网中构建稳定的多跳传输骨干网。我们的工作由三部分组成。首先，通过分析现实世界中的车辆交通轨迹，我们观察到，大型车辆，\emph{e.g.}，卡车，通常是稳定的低变化的移动性和稳定的信道条件下的低信号衰减，这使得它们的互连稳定的连接时间和传输速率。其次，通过探索稳定的车辆，我们提出了一个分布式协议，建立一个多跳的骨干链路端到端的传输，从而形成一个两层的网络结构在公路车辆自组网。最后，为了展示所得到的数据性能，我们开发了一个分析模型来评估端到端的传输延迟和吞吐量。使用广泛的模拟，我们表明，建议的传输骨干可以显着提高多跳数据传输的可靠性，更高的吞吐量，更少的传输中断和端到端的延迟。
2018-07-06 cs.NI
An Efficient Method For Multichannel Wireless Mesh Networks With Pulse Coupled Neural Network
多播通信是无线Mesh网络的关键技术。多播提供了一组节点之间的有效数据分发，通常传感器网络和移动自组网使用多播算法，这些算法被设计成能量有效的，并实现移动节点之间的最佳路由发现，而无线网状网络需要最大化吞吐量。本文提出了两种多播算法：水平信道分配（LCA）算法和多信道多播（MCM）算法，以提高多信道和多接口网状网络的吞吐量。该算法通过最小化中继节点数和树的总跳数距离来构建高效的组播树。最短路径计算是一个经典的组合优化问题。神经网络已被用于处理路径优化问题。针对脉冲耦合神经网络（PCNNS）在长路径下计算量大的问题，提出了一种新的PCNN模型--双源PCNN（DSPCNN），该模型在源神经元和目标神经元的自动波相遇时产生两个自动波，然后通过回溯两个自动波来寻找最短路径。
2012-04-21 cs.NI
Novel Network Coding-based Techniques for Multi-layer Video Delivery over Multi-hop Wireless testbed
无线网络视频传输的实际性能最好通过真实测试平台上的实验研究来捕获，这对于揭示实现所提出的视频传输技术的技术问题和实际挑战至关重要。网络编码（NC）提供了一种范式转变，以优化网络资源，提高视频质量的结果，通过多跳无线网络的交付。在本文中，我们提出了一种新的框架，用于评估基于NC的视频传输在多跳无线网络的性能。基于层间视频编码和传输的实验平台实现，我们提出了一种新的通用技术，用于多跳层间NC提高视频传输质量。我们评估多跳NC的复杂性和视频质量增益之间的权衡。我们提供了明确的建议，最佳的设计选择NC为基础的层间视频编码和交付多跳无线网状网络考虑链路条件和数据包交付率（PDR）。实验结果表明，在单跳和多跳网络中，使用NC提高了分层视频的性能。在单跳中使用NC时的解码层的平均数目优于在多跳中使用NC时的解码层的平均数目。
2013-04-29 cs.NI
Efficient Cooperative Anycasting for AMI Mesh Networks
近年来，我们目睹了对智能电网的兴趣日益增加，这将是建立可持续能源效率社区的基石。未来智能电网的一个组成部分将是通信基础设施，它将使电网组件的实时的控制成为可能。自动计量基础设施（AMI）被认为是监测和控制客户负载的关键推动因素。%RPL是目前由IETF ROLL工作组标准化的低功耗和有损网络的连接启用机制。RPL被认为是AMI网络的合适候选者，其中仪表通过多跳低功率和有损链路连接到集中器。本文提出了一种有效的合作选播方法，无线网状网络的目的是实现减少流量和提高网络资源的利用率。所提出的合作选播已经实现为低功耗和有损网络的路由协议（RPL），在无线AMI网状网络中的连接使能机制的顶部上的增强。在该协议中，智能电表节点利用任播方法来促进计量数据到集中器节点的有效传输。此外，它利用分布式方法确保可扩展性。
2014-05-07 cs.NI
Stub Wireless Multi-hop Networks using Self-configurable Wi-Fi Basic Service Set Cascading
无线互联网接入的增长趋势已经由IEEE 802.11推动。然而，应用场景仍然受到其短无线电范围的限制。存根无线多跳网络（WMN）是一个强大的，灵活的，和成本效益的解决方案的问题。然而，通常它们由单个无线电网状节点形成，并且遭受隐藏节点、不公平性和可扩展性问题。我们提出了一个简单的多无线电，多信道的WMN解决方案，命名为Wi-Fi网络基础设施扩展-双无线电（WiFIX-DR），以克服这些问题。WiFIX-DR重用IEEE 802.11内置的机制和信标，以形成一个存根WMN作为一组可自配置的互连基本服务集（BSS）。实验结果表明，所提出的解决方案相比，单无线电无线网状网的可扩展性提高。
2016-11-29 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
Compound TCP with Random Early Detection (RED): stability, bifurcation and performance analyses
因特网中增加的排队延迟的问题激发了对当前实现的传输协议和主动队列管理（AQM）策略的研究。我们研究了具有随机早期检测（RED）的复合TCP（Windows中的默认协议）。RED使用队列大小的指数加权移动平均值来做出丢包决策，旨在控制队列大小。必须研究RED与当前的协议，以探讨其在增加延迟的情况下的可行性。我们推导出一个非线性的时间延迟模型的化合物TCP-RED。我们推导了该模型局部稳定的充分条件，并研究了TCP流的往返时间（RTT），队列平均参数和丢包阈值的影响。此外，我们建立了系统经历了一个霍普夫分岔作为上述参数的变化。这表明队列大小中出现了极限环，这可能导致TCP流的同步和链路利用率的损失。接下来，我们研究了一个制度，队列大小平均不执行，丢包的决定是基于瞬时队列大小。在这个制度下，我们得到的必要和充分条件的局部稳定性。在两个制度-与和没有队列大小平均-的化合物TCP-RED的稳定性结果的比较表明，平均可能不利于系统的稳定性。数据包级仿真结果表明，随着系统参数的变化，队列长度确实表现出极限环振荡。然后，我们概述了一个简单的基于阈值的队列策略，可以确保稳定的低延迟操作。我们表明，阈值策略优于RED的排队延迟，流完成时间和数据包丢失。我们强调，基于阈值的政策可以缓解互联网上的延迟增加的问题。
2019-07-15 cs.NI cs.SY eess.SY
Context-Aware Hybrid Routing in Bluetooth Mesh Networks Using Multi-Model Machine Learning and AODV Fallback
Woosong University（又松大学）
针对蓝牙网状网络在拥塞和拓扑变化下AODV路由性能下降的问题，提出融合四个监督学习模型的混合路由框架，通过统一评分动态选择下一跳，在仿真中实现99.97%的投递率，显著提升可靠性与适应性。
2025-09-25 cs.LG cs.NI
A Divide-and-Conquer Scheme for Assigning Roles in Multi-Channel Wireless Mesh Networks
一个多信道MAC似乎是一个有趣的方法，用于提高网络吞吐量的正交信道复用传输。特别地，分子MAC最近提出修改标准IEEE 802.11 DCF接入方法以使用动态信道切换来在多跳上进行有效的分组转发。然而，该MAC层需要对节点进行角色和信道分配：其中一些节点使用静态信道，而另一些节点按需动态切换到邻居信道。为了分配角色和通道，我们扩展了弱连通支配集的概念，这种结构已经在集群中使用。更确切地说，我们适应WCDS结构，并引入新的约束条件来定义我们所谓的可逆WCDS（r-WCDS），这是特别适合于无线网状网络分子MAC下运行。我们提出了一个分而治之的计划，分区的网络成集群，每个集群解决一个MILP制定分配角色在其集群的领导者。通过适当地定义簇边界的角色，我们保持了r-wcd的全局连通性。最后，我们的模拟表明，该方案的性能接近集中式算法。
2010-07-08 cs.NI
Universal Routing in Multi-hop Radio Networks
在这篇文章中，我们介绍了一个新的模型来研究在多跳无线网络的对抗性路由的框架中的稳定性。在这样的模型中，路由协议由三个部分组成：传输策略，从一组驻留在节点的数据包中选择要传输的数据包的调度策略，以及协调传输与调度的侦听控制机制。对于这样的设置，我们提出了一个普遍的稳定性的定义，不仅考虑到调度策略（如在标准的有线对抗模型），但也传输策略。首先，我们表明，在经典的有线对抗模型中不稳定的任何调度策略在多跳无线电网络模型中仍然不稳定，即使在没有干扰的情况下也是如此。然后，我们表明，SIS和LIS（两个众所周知的普遍稳定的调度策略，在有线对抗模型）保持稳定的多跳无线电网络模型，提供了一个积极的听力控制。相比之下，这样的调度策略在使用反应性听力控制时变得不稳定。然而，调度策略LIS可以被强制为普遍稳定的，只要以永久的方式解决关系。这种情况在SIS的情况下并不存在，无论关系如何解决，SIS仍然不稳定。此外，对于一些传输策略，我们称之为定期，我们还表明，所有的调度策略，普遍稳定时，使用主动听力控制（其中包括SIS和LIS）仍然普遍稳定时，使用反应性听力控制。
2016-06-11 cs.NI cs.PF
Bluemergency: Mediating Post-disaster Communication Systems using the Internet of Things and Bluetooth Mesh
移动设备在灾害期间和灾害后都非常有用。然而，如果通信基础设施发生故障，它们就几乎毫无用处，因为大多数服务都依赖于互联网连接。建立完全基于智能手机的灾后网络仍然是一项具有挑战性的任务，截至目前，还没有实际的解决方案。快速发展的物联网（IoT）为改善这种情况提供了可能性。随着灵巧家庭、智能办公室等智能空间的增加，我们向物联网技术深度渗透的数字城市迈进。许多物联网设备都是电池供电的，可以帮助调解紧急网络。在电网仍在运行但通信基础设施出现故障的情况下，非电池供电的物联网设备同样可以帮助缓解拥塞或在网络攻击的情况下建立备份网络。随着最近发布的蓝牙Mesh标准，移动设备和物联网之间的通用接口已经可用。该标准背后的关键思想是允许现有和新设备构建大规模多跳传感器网络。通过使数百个设备相互通信，蓝牙Mesh（BT MESH）成为实现灾后通信的实用技术解决方案。在本文中，我们提出了一种新的应急网络概念，利用数字城市的部分仍然在灾难的情况下运行，从而调解大规模的灾后设备到设备的通信。由于蓝牙Mesh标准向后兼容蓝牙4.0，因此今天的大多数移动设备都可以加入这样的网络。不需要特殊的硬件或软件修改，特别是没有越狱的智能手机。
2019-09-10 cs.NI
Throughput Optimal Flow Allocation on Multiple Paths for Random Access Wireless Multi-hop Networks
在本文中，我们考虑随机接入无线多跳网状网络的多包接收能力，多个流被转发到网关通过节点不相交的路径。我们解决的问题，总吞吐量最优的流量分配有界延迟保证。我们提出了一个分布式的流量分配方案，制定流量分配作为一个优化问题，并推导出一个说明性的拓扑结构的非凸性的条件。我们还采用了一个简单的模型，捕获内和路径间干扰的所有流量实现的平均总吞吐量。通过NS-2仿真对所提出的方案进行了评估。我们的初步结果是来自网格拓扑结构，并表明，建议的流量分配方案略有低估的平均总吞吐量在两个模拟场景中观察到的两个和三个流分别。此外，它实现了显着更高的平均总吞吐量比单路径利用率在两个不同的交通情况下检查。
2013-09-03 cs.NI
Maximizing Throughput with Routing Interference Avoidance in RIS-Assisted Relay Mesh Networks
本文针对RIS辅助中继网状网络，建立基于波束几何参数的干扰分析模型，提出传输调度启发式与吞吐量最大化优化方法，揭示干扰影响并给出有效路径选择策略。
2024-02-13 cs.NI
Stochastic Throughput Optimization for Two-hop Systems with Finite Relay Buffers
即使在最简单的场景中，多跳网络的最优调度控制仍然是一个具有挑战性的问题。在本文中，我们考虑一个两跳半双工中继系统与随机信道连接。继电器配备有有限缓冲器。我们专注于随机链路选择和传输速率控制，以最大限度地提高平均系统吞吐量的半双工约束。我们制定这个随机优化问题作为一个无限的地平线平均成本马尔可夫决策过程（MDP），这是众所周知的是一个困难的问题。通过使用样本路径分析和利用特定的问题结构，我们首先得到一个\emph{equivalent Bellman equation}减少状态和动作空间。利用\emph{relative value iteration algorithm}分析了MDP的价值函数的性质。然后，通过对最优控制中的\emph{supermodularity}进行表征，证明了最优策略具有基于阈值的结构。基于阈值结构和马尔可夫链理论，将原复杂随机优化问题进一步简化为小离散可行集上的静态优化问题，并利用简化后的静态优化问题的特殊结构，提出了一种低复杂度的求解算法.此外，我们得到了封闭形式的对称情况下的最佳阈值。本文得到的分析结果也提供了设计的见解，两跳中继系统与多个继电器配备有限的中继缓冲区。
2015-08-29 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis of Network Coding with IEEE 802.11 DCF in Multi-Hop Wireless Networks
网络编码是提高无线网络容量的一种有效方法，各种研究探讨了其在不同场景下的优势。然而，针对IEEE 802.11分布式协调功能规范，对多跳无线网络中网络编码的吞吐量和端到端时延的分析研究还不多。在本文中，我们利用排队论提出了一个分析框架，在多跳无线网状网络中的双向单播流。本文研究了IEEE 802.11标准下流间网络编码的吞吐量和端到端时延，该编码采用CSMA/CA随机接入和指数退避时间，并考虑时钟冻结和虚拟载波侦听，给出了成功传输的概率（以比特出错率和冲突概率表示）、分组在节点的等待时间和重传机制等参数。我们的模型使用一个多类排队网络与稳定的队列，编码的数据包有一个非抢占式的更高的优先级超过本地数据包，本地数据包的转发不会延迟，如果没有编码的机会。最后，我们使用计算机模拟来验证我们的分析模型的准确性。
2018-01-07 cs.NI
Multi-path Routing Metrics for Reliable Wireless Mesh Routing Topologies
在无线网络上运行的几类新兴应用需要数学模型和工具来系统地表征网络的可靠性。我们提出了两个度量无线网状路由拓扑的可靠性，一个用于泛洪和单播路由。泛洪路径概率（FPP）度量测量当每个节点在从其所有上游邻居听到之后广播数据包时的端到端数据包递送概率。单播重传流（URF）度量测量当中继节点在其传出链路上重传单播分组直到其接收到确认或其尝试所有链路时的端到端分组递送概率。这两个指标依赖于特定的数据包转发模型，而不是抽象的，从各个链路概率和底层的连接图中推导出端到端数据包传递概率的显式表达式。我们还提出了一个分布式的，贪心算法，使用的URF度量来构建一个可靠的路由拓扑。该算法从加权的无向连通图构造有向无环图（DAG），其中每个链路通过其成功概率加权。该算法使用一个向量的可靠性阈值下降，以协调时，节点可以加入路由拓扑。仿真结果表明，平均而言，该算法构造一个更可靠的拓扑比通常的最小跳数DAG。
2011-03-30 cs.NI
A General Class of Throughput Optimal Routing Policies in Multi-hop Wireless Networks
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对多跳约束排队网络中的吞吐量最优路由/调度问题，提出一类基于连续、可微、分段二次李雅普诺夫函数的通用路由策略，并证明其吞吐量最优性，同时恢复背压路由的吞吐量最优性并证明拥塞分集机会路由的吞吐量最优性。
2011-03-10 cs.NI cs.SY eess.SY
Centralized Management of a Wifi Mesh for Autonomous Farms
该研究针对自主农场的高吞吐量网络需求，设计了结合2.4GHz与5GHz频段的Cornet多跳WiFi mesh网络及集中式流量工程系统，较标准策略提升1.4倍网络利用率。
2023-11-08 cs.NI
A Trust-Based Detection Algorithm of Selfish Packet Dropping Nodes in a Peer-to-Peer Wireless Mesh Network
无线网状网（WMN）作为下一代无线网络的关键技术，正在不断发展和广泛的应用。这些网络具有向无线用户提供稳健和高吞吐量数据传输的潜力。在WMN中，配备有先进天线的高速路由器通过无线信道以多跳方式彼此通信，并形成宽带回程。然而，WMN的吞吐量可能会严重下降，由于存在一些自私的路由器，避免转发其他节点的数据包，即使他们通过网络发送自己的流量。本文提出了一种算法，用于检测自私的节点在一个WMN，使用统计推理理论的可靠聚类的节点的基础上，本地观察。仿真结果表明，该算法具有较高的检测率和较低的误报率。
2010-12-12 cs.CR cs.NI
JMAC Protocol: A Cross-Layer Multi-Hop Protocol for LoRa
针对LoRa等LPWAN技术在非视距场景覆盖不足、单小区设备容量有限的问题，本文提出基于预测唤醒的跨层多跳JMAC协议，借助LoRa低功耗特性与无线网络网状能力扩展覆盖、提升容量，经OMNeT++仿真验证性能表现良好。
2023-12-12 cs.NI
BlueFlood: Concurrent Transmissions for Multi-Hop Bluetooth 5 -- Modeling and Evaluation
蓝牙是一项无处不在的技术，如今可在数十亿台设备上使用。虽然传统上它仅限于点对点通信和星形网络，但最近的蓝牙Mesh标准将其扩展到多跳网络。此外，蓝牙5标准引入了新的模式，以提高可靠性。在本文中，我们通过建模和控制实验，在蓝牙并发传输（CT）的可行性进行评估，然后设计一个有效的网络范围内的数据传播协议，BlueFlood，基于CT的多跳蓝牙网络。首先，我们建模和分析CT如何扭曲接收波形和表征的比特出错率的频移键控接收机，以表明CT是可行的蓝牙。其次，我们通过蓝牙物理层上的CT对照实验研究来验证我们的分析结果。第三，我们提出了BlueFlood，一个快速，高效的多跳蓝牙网络中的全网络数据传播。在我们的实验评估中，在大学建筑中部署的两个测试平台中，我们表明BlueFlood实现了99.9%的端到端交付率，占空比为0.4%，以2 Mbps的200毫秒间隔定期传播38字节的广告数据包。此外，我们表明，BlueFlood可以通过智能手机等现成的设备接收，从而与现有技术实现无缝集成。
2021-04-24 cs.NI
Reliable Wireless Multi-Hop Networks with Decentralized Slot Management: An Analysis of IEEE 802.15.4 DSME
无线通信是实现工业物联网的关键要素，可实现灵活且经济高效的工业过程监控。使用IEEE 802.15.4的无线网状网络具有以低能耗和低部署和维护成本执行监视和控制任务的高潜力。然而，基于载波侦听的常规介质访问技术不能为工业应用提供所需的可靠性。因此，该标准被扩展为多个信道上的时隙介质访问技术。在本文中，我们提出了openDSME，确定性和同步多通道扩展（DSME）的全面实施，并提出了一种方法，流量感知和分散的时隙调度，使可扩展的无线工业网络。DSME的性能和我们的实现在OMNeT++模拟器和FIT/IoT-LAB中物理部署的无线网络上进行了演示。结果表明，在给定的情况下，两倍多的流量可以可靠地提供使用DSME，而不是CSMA/CA，并可以显着降低能耗。本文通过提出参数选择的重要权衡和揭示当前规范的开放问题来完成，这些问题需要在研究和标准化方面进一步努力。
2018-06-27 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
A Multi QoS Genetic-Based Adaptive Routing In Wireless Mesh Networks With Pareto Solutions
无线网状网络（WMN）是无线网络设计者和研究者的一个活跃的研究课题。路由已经在过去的二十年中，由于在WMN中的各种应用在优化领域中进行了研究。本文提出了一种基于自适应遗传算法的多QoS最短路径算法。该算法具有自适应性，在再现过程中采用多种选择方法，在再现过程中采用具有最佳多QoS度量的方法，多目标QoS度量定义为最小跳数、最小时延和最大带宽的组合。多目标优化已制定和解决加权和方法和帕累托最优解技术。在MATLAB环境下，以50个节点的加权图为模型，节点覆盖范围为200 m的无线网络为例进行仿真实验，结果表明，该算法性能良好，能够快速、高效地找到无线网络的最短路径，适应无线网络的动态特性，满足网络的各种约束条件和客观指标。
2018-05-02 cs.CY cs.NI
A Robust Routing Protocol for 5G Mesh Networks
针对5G Mesh类动态拓扑自组织网络链路缺失导致路由低效的问题，提出结合网络发现与矩阵补全、辅以多跳定位的去中心化鲁棒路由协议，在多场景下平均跳数表现优异。
2025-03-19 cs.NI eess.SP
An Anonymous Authentication and Communication Protocol for Wireless Mesh Networks
无线网状网络（WMN）已经成为下一代无线宽带网络的关键技术，显示出快速的发展并激发了许多引人注目的应用。WMN包括一组网状路由器（MR）和网状客户端（MC），其中MR通过因特网网关（IGW）连接到因特网骨干。MC是无线设备，它们之间可能通过多跳路径进行通信，有或没有MR的参与。由于它们的对等网络拓扑结构、共享无线介质、严格的资源约束和高度动态的环境，用户隐私和安全性一直是WMN中的主要问题。此外，为了支持实时应用，WMN还必须配备健壮、可靠和高效的通信协议，以最小化端到端延迟和丢包。因此，设计一个安全有效的无线网状网通信协议是至关重要的。在本文中，我们提出了一个安全和隐私协议，提供安全和用户匿名，同时保持通信效率的WMN。安全协议确保接入网和骨干网的安全认证和加密。该协议基于Rivest的环签名方案，实现了用户的匿名性、认证性和数据保密性。仿真结果表明，虽然协议具有最小的存储和通信开销，他们是强大的，并提供高水平的安全性和隐私的网络服务的用户。
2011-07-27 cs.CR cs.NI
An Efficient Algorithm for Detection of Selfish Packet Dropping Nodes in Wireless Mesh Networks
在无线网状网络（WMN）中，配备有先进天线的高速路由器通过无线信道以多跳方式彼此通信并形成宽带回程。WMN提供可靠的连接性和容错性，因为每个节点都连接到几个其他节点。如果一个节点由于硬件问题而失败，它的邻居可以找到另一条路由。额外的容量可以通过在网络中引入额外的节点来实现。然而，WMN的吞吐量可能会严重下降，由于存在一些自私的路由器，避免转发其他节点的数据包，即使他们通过网络发送自己的流量。本文提出了一种算法，用于检测自私的节点在一个WMN，使用可靠的聚类的节点的统计推理理论。仿真结果表明，该算法具有较高的检测率和较低的误报率。
2012-06-16 cs.CR cs.NI
