One- and Multi-Pass Long-Hop Routing for Wireless Network
在我们的论文中,我们提供了一个概率长跳路由算法的数学分析,它使用的随机化因素的估计距离的一个站从前一跳源的消息。
2016-07-04 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
A Hop-by-hop Cross-layer Congestion Control Scheme for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的拥塞可能导致数据包丢失、吞吐量降低和能量浪费。针对这一问题,提出了一种基于竞争的MAC协议的逐跳跨层拥塞控制方案(HCCC)。HCCC根据MAC层的信道信息,包括缓存占用率和本地节点的拥塞程度,动态调整MAC层的信道接入优先级和节点的数据传输速率,以解决拥塞问题。已经进行了模拟比较HCCC对密切相关的现有计划。结果表明,HCCC在丢包率、吞吐量和能量效率方面具有相当大的优势。
2011-12-31 cs.NI
AMHRP: Adaptive Multi-Hop Routing Protocol to Improve Network Lifetime for Multi-Hop Wireless Body Area Network
本文提出AMHRP自适应多跳路由协议,通过泊松分布和均衡模型,采用多跳拓扑与随机节点部署,以延长WBAN网络寿命并改善吞吐量、路径损耗和剩余能量。
2025-10-14 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中,我们提出了LMEEC,一个基于簇的无线传感器网络路由协议,具有低能耗。我们的协议是基于一个战略,旨在提供一个更合理的利用选定的节点(簇头)的能源。仿真结果表明,LMEEC在降低能量消耗,并在延长网络的生命周期,与LEACH相比的有效性。
2012-01-17 cs.NI
Securing Synchronous Flooding Communications: An Atomic-SDN Implementation
同步泛洪(SF)协议可以增强物联网(IoT)设备之间的无线连接。然而,现有的SF解决方案由于严格的时间同步要求而未能引入足够的安全措施,使得它们容易受到恶意行为的攻击。我们的论文提出了加密SF通信的设计范式。我们描述了一种机制,用于在网络范围内同步加密参数。我们的解决方案以最小的开销运行,而不会影响通信可靠性。在现实世界的大规模物联网测试平台上评估我们的范例,我们已经证明,在不牺牲网络性能的情况下,建立了一个不受一系列攻击影响的通信层。
2022-08-03 cs.NI
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
Comparison of different Broadcast Schemes for Multi-Hop Wireless Sensor Networks
在本文中,我们提出了不同的广播方案的多跳传感器网络的数学模型的基础上的性能。在不久的将来,许多应用将要求传感器网络具有多播(广播)通信功能。此广播特征不使用虚拟载波感测,而是依赖于物理载波感测来减少冲突。在本文中,我们分析了不同的广播方案的多跳无线传感器网络,并计算了可达到的吞吐量。
2010-08-17 cs.NI
Delay Modelling for a Single-hop Wireless Mesh Network under Light Aggregate Traffic
在本文中,我们考虑的平均延迟建模的问题,在IEEE 802.11 DCF无线网状网络与一个单一的根结点下轻流量。当数据包的产生是速率为λ的齐次泊松过程时,推导了同位无线Mesh网络的平均时延表达式.我们还展示了如何我们的分析可以扩展到非均匀泊松包生成。我们通过将排队系统解耦为独立的M/M/1排队系统来模拟平均时延。大量的模拟进行验证的分析结果。
2010-09-03 cs.NI
Constructing Customized Multi-Hop Topologies in Dense Wireless Network Testbeds
测试床是评估无线多跳网络的关键因素。为了减轻研究人员部署自己的测试平台的麻烦,建立了远程可控的测试平台,如FIT/IoT实验室。然而,虽然物联网实验室有大量的节点,但它们部署在限制区域。这与无线电传播的复杂性质一起,使得具有高跳数的多跳拓扑的自组织构造变得困难。这项工作提出了一种战略方法来解决这个问题,并提出了算法来生成所需的属性的拓扑结构。该实施针对IoT-LAB测试平台进行了评估,并作为开源软件提供。结果表明,即使在密集的无线测试床中,也可以构建各种类型的预设拓扑。
2018-05-17 cs.NI
A Reputation Scheme to Discourage Selfish QoS Manipulation in Two-Hop Wireless Relay Networks
在无线网络中,站点可以通过处理具有较高优先级的源流的分组来提高它们接收到的服务质量(QoS)。此外,在协作中继网络中,中继可以处理具有较低优先级的中转流。我们用博弈论来模拟一个两跳中继网络中的每两个参与站可以提交这样自私的QoS操作。我们设计和评估了一个基于声誉的激励计划,称为RISC2WIN,其中一个可信的第三方(例如,接入点)可以限制自私行为并为两个站保留适当的QoS。
2018-07-31 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中,我们提出了LMEEC,一个基于簇的无线传感器网络路由协议,具有低能耗。我们的协议是基于一个战略,旨在提供一个更合理的利用选定的节点(簇头)的能源。仿真结果表明,LMEEC在降低能量消耗,并在延长网络的生命周期,与LEACH相比的有效性。
2012-04-10 cs.NI
Two-Hop Routing with Traffic-Differentiation for QoS Guarantee in Wireless Sensor Networks
提出了一种无线传感器网络服务质量(QoS)的区分两跳路由协议。它针对具有不同类型的数据流量的WSN应用程序,具有几个优先级。该协议综合考虑了多队列优先级策略、两跳邻居信息、链路可靠性和功率效率等因素,提高了分组接收率(PRR),降低了端到端时延。该协议是模块化的,并利用有效的方法来估计链路度量。数值结果表明,该协议能够有效地解决不同优先级业务的QoS服务差异化问题.
2014-02-28 cs.NI
Multi-Hop Extensions of Energy-Efficient Wireless Sensor Network Time Synchronization
我们提出了多跳扩展的无线传感器网络的能量有效的时间同步方案,这是基于异步源时钟频率恢复和反向双向消息交换。我们考虑两个层次的扩展,分别基于分组中继和时间转换网关,并通过仿真分析其性能的层数和延迟的变化。仿真结果表明,分组中继的时间同步性能接近时间转换网关,且具有较低的复杂度。
2017-02-02 cs.NI
A Learning-based Distributed Algorithm for Scheduling in Multi-hop Wireless Networks
针对无链路速率先验知识的多跳无线网络,本文提出一种结合学习的可证明高效分布式调度方案,并通过仿真验证其性能。
2023-12-07 cs.NI
Energy-delay bounds analysis in wireless multi-hop networks with unreliable radio links
能量效率和传输时延是无线多跳网络中非常重要的参数。以前的研究工作,能源效率和延迟是基于可靠的链路的假设。然而,在无线多跳网络中,信道的不可靠性是不可避免的。本文利用不可靠链路模型研究了无线网络中多跳通信的能量消耗和端到端时延之间的权衡。它提供了一个封闭的形式表达的能量延迟权衡的下界不同的信道模型(AWGN,瑞利平坦衰落和Nakagami块衰落)在线性网络。这些分析结果也验证了在2维泊松网络使用模拟。这项工作的主要贡献是使用概率链路模型来定义系统的能量效率和捕获的能量延迟权衡。因此,它提供了一个更现实的下限的能源效率和能源延迟的权衡,因为它不限制研究的完美的链接,如在早期的作品中提出的。
2008-07-29 cs.NI
RIS-assisted Seamless Connectivity in Wireless Multi-Hop Relay Networks
本文提出一种每个无人机节点配备RIS的网络模型,以建立无缝直连路径,减少中继开销,并通过RIS-DCF MAC协议及比较分析,证明RIS能显著提升多跳中继无线网络性能。
2024-12-14 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
Providing End-to-End Delay Guarantees for Multi-hop Wireless Sensor Networks over Unreliable Channels
无线传感器网络已越来越多地用于大面积的实时监控。在这样的应用中,重要的是支持端到端的延迟约束的数据包交付,即使相应的流需要多跳传输。除了延迟约束之外,实时监控的每个流可能需要对满足延迟约束的分组的吞吐量的一些保证。此外,由于无线传感器网络通常部署在具有挑战性的环境中,因此特别考虑不可靠的无线传输的影响是很重要的。在本文中,我们研究的问题,提供端到端的延迟保证多跳无线网络。我们提出了一个模型,共同考虑端到端的延迟约束和流量的吞吐量要求,需要多跳传输,无线传输的不可靠性。我们开发了一个设计可行性最优政策的框架。然后,我们证明了这个框架的效用,考虑两种类型的系统:一个传感器配备了全双工无线电,另一个传感器配备了半双工无线电。当传感器配备全双工无线电时,我们提出了一种在线分布式调度策略,并证明了该策略是可行的最优。我们还提供了一个启发式的传感器配备半双工无线电系统。我们表明,这种启发式仍然是可行的最佳的一些拓扑结构。
2012-04-19 cs.NI
Atomic-SDN: Is Synchronous Flooding the Solution to Software-Defined Networking in IoT?
在传统网络中采用软件定义网络(SDN)为运营商提供了管理各种资源并随着需求变化轻松重新配置网络的能力。最近的研究已经将这一概念扩展到IEEE 802.15.4低功耗无线网络,这是物联网(IoT)的关键组成部分。然而,SDN控制所需的多种流量模式使得难以将这种方法应用于这些极具挑战性的环境。本文介绍了Atomic-SDN,这是一种高可靠性和低延迟的低功耗无线SDN解决方案。Atomic-SDN引入了一种新型的同步泛洪(SF)架构,能够动态配置SF协议以满足复杂的SDN控制需求,并借鉴了作者之前在IEEE EWSN可靠性竞赛中的经验:SF解决方案一直优于其他参赛者。使用这种方法,Atomic-SDN在低功耗物联网网络的其他SDN实现中表现出相当大的性能提升。我们通过仿真和实验评估原子SDN,并展示如何利用SF技术提供延迟和可靠性保证SDN控制操作的本地网格规模。我们将Atomic-SDN与基于IEEE 802.15.4网络堆栈的其他SDN实现进行了比较,并确定Atomic-SDN在延迟,可靠性和能效指标上提高了SDN控制的数量级。
2019-05-29 cs.NI
Minimum-Energy All-to-All Multicasting in Multi-hop Wireless Networks
设计能量有效的全对全组播协议对于无线传感器网络、无线自组织网络等多跳无线网络具有重要意义。在一个全对全的组播会话中,存在一组无线目的节点,每个目的节点需要向所有其他目的节点发送一些数据包。我们考虑的问题,建立一个共享的多播树跨越的目的节点,使实现一个所有到所有的多播会话使用共享的多播树的总能耗最小化。由于建立这样的多播树已被证明是NP-完全的,我们提供了集中式和分布式近似算法的可证明的近似比,当每个无线节点的发送功率是固定的,我们的集中式和分布式算法的近似比分别为$4ln(Δ+1)+7$和13,其中$Δ$是网络中的最大节点度。当每个无线节点的发射功率可调时,我们的集中式和分布式算法都具有145的恒定近似比。
2012-02-10 cs.NI
Approximation Algorithms for Link Scheduling with Physical Interference Model in Wireless Multi-hop Networks
研究了无线多跳网络中的链路调度问题。与大多数采用协议干扰模型仅考虑数据包碰撞的工作不同,本文提出的算法采用物理干扰模型来反映聚合信号干扰噪声比(SINR),这是对真实场景的更准确的抽象。首先,我们提出了一个集中式调度方法的基础上的线性规划(ILP)和解决它的近似解的基础上随机舍入方法。给出了得到保证的近似因子的概率界。然后,我们将集中式算法扩展到分布式解决方案,这在无线网络中是有利的。证明了采用分布式调度方法时,各链路可以无干扰传输,并给出了算法的近似比。
2009-10-27 cs.NI
Routing in Outer Space: Improved Security and Energy-Efficiency in Multi-Hop Wireless Networks
在本文中,我们考虑在多跳无线网络的安全相关和能源效率的问题。我们开始我们的工作从观察,在文献中已知的,最短路径路由创建多跳无线网络中的拥塞区域。这些领域至关重要-它们产生安全和能源效率问题。我们攻击这些问题,并设置在外层空间路由,一个新的路由机制,将任何最短路径路由协议(或近似版本)转换为一个新的协议,在统一的流量的情况下,保证网络的每个节点负责中继相同数量的消息,在预期。我们可以证明,在外层空间使用路由的网络没有拥塞区域,没有相关的安全相关问题,不鼓励自私的定位,并且,尽管在全球使用更多的能源,使用原始路由协议的相同网络的寿命更长。
2007-11-06 cs.NI
An Algorithm to Improve Performance over Multihop Wireless Mesh Network
传输控制协议(TCP)是互联网中使用的主要可靠传输协议。如何提高TCP在多跳环境下的性能是无线Mesh网络的研究热点之一。无线网状网络具有大的往返时间变化,并且这些变化取决于跳数。在无线mesh网络中,当拥塞丢失和无线丢失同时存在时,丢弃的数据包数量会增加,对TCP及其拥塞控制机制产生不利影响,导致吞吐量降低。在这里,我们设计了一个新的TCP方案的多跳无线网状网络,通过修改发送端的拥塞控制功能的TCP NewReno,这是朝着提高TCP的性能调整。仿真结果表明,在多跳无线mesh网络中,TCP SAC比TCP NewReno、Reno、Sack和Vegas具有更高的性能。
2013-05-10 cs.NI
XPC: Fast and Reliable Synchronous Transmission Protocols for 2-Phase Commit and 3-Phase Commit
无线传感系统工程的主要挑战之一是在确保系统可靠性和效率的同时,改进程序员可用的软件抽象和框架。分布式系统社区已经开发了一套丰富的这样的抽象,用于构建使用有线网络连接的可靠分布式系统,然而,经过20年的研究,其中许多逃避无线传感器系统。在本文中,我们提出了X进程提交(XPC)的原子提交协议框架,利用同步传输(ST)。我们还介绍了混合,一种技术,使我们能够利用光泽和混沌同步传输原语的优势,以获得更低的延迟和更高的可靠性比。使用XPC和混合,我们演示了如何建立经典的2阶段和3阶段提交抽象协议,并评估这些表现出显着改善的性能和可靠性比单独使用光泽或混沌作为传播原语。我们解决了如何克服将Glossy和Chaos结合在一起形成Hybrid的时间挑战,并通过广泛的实验证明它对多个源引起的网络内无线电干扰具有鲁棒性。我们是第一个提出的测试结果表明,混合可以提供几乎100%的可靠性,在网络中的节点遭受各种程度的无线电干扰。
2019-10-22 cs.DC cs.NI
On the Throughput Capacity of Wireless Multi-hop Networks with ALOHA, Node Coloring and CSMA
我们量化的无线多跳网络的吞吐量容量与几种介质访问方案。我们分析纯ALOHA计划,其中同时发送器根据均匀泊松分布和排除计划,其中同时发送器根据排除规则,如节点着色和载波侦听为基础的计划进行调度。我们认为没有衰落和标准的瑞利衰落信道模型。我们的研究结果表明,在无衰落,时隙ALOHA可以实现至少三分之一(或一半的瑞利衰落下)的吞吐量的节点着色方案,而基于载波侦听的方案可以实现几乎相同的吞吐量的节点着色能力。
2011-11-09 cs.NI
MEGCOM: Min-Energy Group COMmunication in Multi-hop Wireless Networks
随着无线应用需求的不断增长,设计节能的组通信协议对多跳无线网络具有重要意义。组通信会话涉及一组成员节点,每个成员节点需要向所有其他成员发送一定数量的数据包。在本文中,我们考虑的问题,建立一个共享的组播树跨越成员节点,使使用共享组播树的组通信会话的总能耗最小化。由于这个问题被证明是NP-完全的,我们提出了,在我们的最小能量组通信(MEGCOM)框架下,三个分布式近似算法与可证明的近似比。当每个无线节点的发射功率固定时,我们的前两个算法分别具有O(ln(Δ+ 1))和O(1)的逼近比,其中Δ是网络中的最大节点度。当每个无线节点的传输功率是可调的,我们的第三算法再次提供了一个恒定的近似比。我们还使用大量的模拟来验证我们的算法的实际性能。
2012-02-19 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
Multi-hop Energy-efficient Control for Heterogeneous Wireless Sensor Networks Using Fuzzy Logic
无线传感器网络(WSN)由于传感器节点内部电池容量有限,存在严重的能量约束。这些限制刺激了旨在增加这些网络的稳定期和寿命的节能策略的发展。在本文中,我们提出了一个集中式的控制,以选出更合适的簇头,假设三个层次的异构性和多跳簇头之间的通信。集中式控制采用k-means算法负责簇的划分,采用模糊逻辑选举簇头并选择最佳通信路由。研究结果表明,该方法可以增加无线传感器网络的稳定期和生命周期。
2014-01-21 cs.NI
Group Centric Networking: A New Approach for Wireless Multi-Hop Networking to Enable the Internet of Things
在本文中,我们介绍了一种新的网络架构,称为组中心网络(GCN),旨在支持大量的设备预计随着物联网的出现。GCN旨在使这些设备能够以高效和弹性的方式协同操作,同时不会牺牲它们相互通信的能力。我们做了一个完整的协议实现GCN在NS3中,并证明GCN利用高达一个数量级的网络资源比传统的无线网络方案,同时提供高连接性和可靠性。
2015-11-25 cs.NI
Fast Dual-Radio Cross-Layer Handoffs in Multi-Hop Infrastructure-mode 802.11 Wireless Networks for In-Vehicle Multimedia Infotainment
最大限度地减少切换延迟和实现接近零的数据包丢失对于将多媒体信息娱乐应用交付给可能遇到频繁切换的快速移动车辆至关重要。在本文中,我们提出了一个双无线电跨层切换方案的基础设施模式的802.11无线网络,实现这一目标。我们提出了我们的算法在基于Linux的板上单元原型的实现的性能结果。
2009-01-29 cs.NI
TDMA-based scheduling for multi-hop wireless sensor networks with 3-egress gateway linear topology
研究了具有三出口网关线性拓扑结构的多跳无线传感器网络的分组传输调度问题。每个节点在每一个循环周期内生成一个数据包,并将其转发到边界处的任意一个网关。我们专注于集中管理的时分多址(TDMA)为基础的时隙分配和静态时隙分配和基本的冗余传输,以减少和恢复数据包丢失的数据包传输调度框架的设计。我们提出了三个一般的路径模型,这将代表所有可能的变化,这种拓扑结构,并推导出一个全球静态时隙分配模型,以最大限度地提高理论概率,所有的数据包被成功地交付到一个网关在一个周期内。
2021-02-10 cs.NI
Real-Time Video Streaming in Multi-hop Wireless Static Ad Hoc Networks
我们处理的问题,流多个视频流对节点之间的多跳无线自组织网络。节点是静态的,知道它们的位置,并且是同步的(通过GPS)。我们介绍了一种新的干扰模型,使用可变的干扰半径。我们提出了一种算法,用于计算频率分配和时间表,其目标是在所有的视频流的吞吐量最大化。此外,我们开发了一个本地化的流量控制机制,以稳定的队列长度。我们使用OMNET++/MixiM(即,802.11g的物理SINR干扰模型),以测试是否实现了计算的吞吐量。仿真结果表明,计算的解决方案是\SINR -可行的,并达到可预测的稳定吞吐量。
2011-08-07 cs.NI
Sniffing Multi-hop Multi-channel Wireless Sensor Networks
随着无线传感器网络的规模越来越大、复杂程度越来越高、作用越来越重要,有必要对网络流量进行深入分析。为此,嗅探器发挥着不可替代的作用。由于嗅探器是一种范围有限的设备,为了覆盖多跳网络,有必要考虑部署多个嗅探器。这激发了对网络中嗅探器的最佳数量和位置的研究。我们提出了一个解决方案的基础上,从图论的最小优势集。我们评估所提出的解决方案,并实现它作为一个扩展的6TiSCH模拟器。我们的解决方案假设一个50节点的场景,部署在2x2公里的室外区域,10%的数据包丢弃在所有通道,当使用10个嗅探器。
2021-01-19 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
The Gain of Energy Accumulation in Multi-hop Wireless Network Broadcast
广播是一种基本的网络操作,广泛用于无线网络中传播消息。当网络中的设备受到能量约束时,广播的能量效率尤其重要。为了提高广播效率,文献中采取了不同的方法。这些方法之一是利用能量累积来广播。通过模拟,文献中已经表明,具有能量积累的广播可以导致能量节省。然而,这种节省的量仅针对线性多跳无线网络进行了分析。在这项工作中,我们将这种分析扩展到二维(2D)多跳网络。二维网络的节约分析比线性网络的节约分析更具挑战性。这是因为,与线性网络不同,在2D网络中,找到具有或不具有能量积累的最小能量广播都是NP难问题。然而,使用一种新的方法,我们证明了这种节省是恒定的路径损耗指数α严格大于2时。此外,我们证明了当alpha=2时,节省是theta(log n),其中n表示网络中的节点数。
2019-07-11 cs.NI
To Code or Not to Code: When and How to Use Network Coding in Energy Harvesting Wireless Multi-hop Networks
Imam Khomeini International University(伊玛目霍梅尼国际大学)
本文提出ENCODE框架,结合最优停止理论和半马尔可夫决策过程,优化能量收集无线多跳网络中网络编码的时机与方式,以提升吞吐量、降低能耗和延迟。
2026-09-24 cs.NI
Multi-hop Data Fragmentation in Unattended Wireless Sensor Networks
在这项工作中,我们分析了无人值守的无线传感器网络(UWSN)的多跳数据分片的优势,并提出了一个轻量级的协议来实现它。UWSN最近已成为传感器网络的各个领域的实时数据汇集是难以管理的一个重要方面。然而,UWSN的特点也提出了新的问题,特别是在数据保护。为了更有效的保护,已经提出了数据分段来分段感测数据,这防止攻击者成功地利用数据。然而,目前有一个传感器网络内的片段的位置的策略上的工作很少。通过这项工作,我们分析了多跳碎片分散的影响,数据保护的有效性和能源消耗。此外,我们设计了一种新的路由算法,适用于能量有效的放置数据片段在UWSN。我们通过FIT/IoT-Lab利用基于仿真的建模和测试床实现来证明我们工作的有效性。
2019-01-17 cs.NI
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
Link-Reliability Based Two-Hop Routing for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSNs)作为新型大规模网络化嵌入式系统的底层基础设施而出现.然而,无线传感器网络的系统设计者必须满足应用程序(和用户)的服务质量(QoS)的要求。非常恶劣和动态的物理环境和极其有限的能量/计算/存储器/通信节点资源是满足QoS度量(诸如可靠性、及时性和系统寿命)的主要障碍。无线传感器网络节点通信范围的有限性、链路的不对称性以及物理环境的特点是造成网络QoS下降的主要原因。提出了一种基于链路可靠性的无线传感器网络两跳路由协议。该协议在考虑链路可靠性、两跳速率和功率效率的同时,降低了分组截止期丢失率,并利用存储和计算有效的方法来估计链路度量。数值结果表明,该协议具有较低的数据包截止时间错过率和较长的传感器网络生命周期。结果表明,该协议是一个可行的解决方案的QoS路由问题的无线传感器网络,支持实时应用。
2014-02-28 cs.NI
Energy Aware Routing in Heterogeneous Multi-Hop Wireless Networks
具有支持多种无线电接入技术的无线设备的异构无线网络正见证来自网络提供商和消费者的日益增长的兴趣。由于一方面移动终端的电池寿命有限,另一方面与能量消耗有关的操作费用不断增加,因此这种网络中的能量效率已经成为重要的设计考虑因素。在本文中,我们提出了一种多无线电多跳无线网络的路由协议,其目的是实现在网络中的能量消耗和路由延迟之间的权衡,同时考虑在设备的能量消耗和链路的能量成本。我们还提出了最佳的路由路径选择策略,通过定义一个效用函数,以最大限度地减少网络中的能量消耗,同时最大限度地提高网络的生命周期。使用模拟,我们验证了实用的路由路径选择策略和效率的能量感知路由算法。事实证明,所提出的协议是能源效率的路径选择方面,在端到端的延迟略有妥协。
2012-12-20 cs.NI
Throughput Analysis of Network Coding in Multi-Hop Wireless Mesh Networks Using Queueing Theory
近年来,从理论和仿真两个角度,已经进行了大量的研究来探索网络编码在不同场景中的益处。本文利用排队论提出了多跳无线网状网中双向单播流的分析框架,并研究了流间网络编码的吞吐量。我们分析确定的性能指标,如成功传输的概率方面的冲突概率,反馈机制和重传。关于编码过程,我们的模型使用了一个多类排队网络,其中编码的数据包与本地数据包分离,并且具有比本地数据包更高的非抢占式优先级,并且两个队列都处于稳态。最后,我们使用模拟来验证我们的分析模型的准确性。
2018-01-07 cs.NI
SIMPLE: Stable Increased-throughput Multi-hop Protocol for Link Efficiency in Wireless Body Area Networks
在这项工作中,我们提出了一个可靠的,节能和高吞吐量的无线体域网(WBAN)的路由协议。我们使用多跳拓扑结构,以实现最低的能量消耗和更长的网络寿命。我们提出了一个成本函数来选择父结点或转发器。提出的代价函数选择一个父结点,它具有高的剩余能量和最小的距离到sink。剩余能量参数平衡了传感器节点之间的能量消耗,而距离参数则保证了数据包成功送达sink。仿真结果表明,我们提出的协议最大限度地提高了网络的稳定期和节点保持生存更长的时间。较长的稳定期有助于向接收器的高分组递送,这是连续患者监测的主要兴趣。
2013-07-26 cs.NI
Flow Demands Oriented Node Placement in Multi-Hop Wireless Networks
在多跳无线网络中,流量需求意味着一些节点具有将其数据以一定水平的传输速率传输到其他节点的路由需求。当一组节点已经部署有流需求时,有必要知道如何构建路径以满足这些流需求,并且节点放置得尽可能少。在本文中,我们研究这种面向流量需求的节点布局问题,以前没有得到解决。具体地说,我们将问题分解为三个步骤:计算单个路由需求的最大流,计算多个路由需求的最大流,以及计算多个路由需求的最小节点数。在上述求解过程中,我们证明了第二步和第三步是NP困难的,并提出了两个具有多项式时间复杂度的算法。所提出的算法在实际情况下进行评估。实验结果表明,该算法在流量需求和无线节点总数上都能取得令人满意的结果。
2015-03-29 cs.NI
Cooperative Coded Data Dissemination for Wireless Sensor Networks
在这篇海报论文中,我们提出了一个数据传播传输抽象的空中编程(OAP)协议,这是从根本上不同于以前的逐跳传输协议。代替强加第i跳中的至少一个节点在将分组发送到下一跳及其邻居之前接收所有分组的贪婪要求,我们利用无线传输的空间分集和广播特性,采用一种协作的方法,即节点广播它收到的任何分组,并期望它能够通过偷听广播以高概率恢复丢失的分组它的邻居们。使用编码传输确保这不会导致广播风暴问题。我们验证了改进的性能,我们提出的传输方案相对于以前的最先进的OAP协议的概念验证两跳TelosB无线传感器网络测试平台。
2017-02-08 cs.NI
HOPPER: A Hop-by-hop Entanglement Distribution Protocol for Asynchronous Quantum Networks
Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Informatica e Telematica(意大利国家研究委员会 信息与电信研究所)
本文提出HOPPER协议,通过异步操作处理多个纠缠请求,提升长距离网络中纠缠分发效率,优于同步方法。
2026-05-15 cs.NI quant-ph
OSF: An Open-Source Framework for Synchronous Flooding over Multiple Physical Layers
基于并发传输的泛洪协议被认为是在多跳低功耗无线网状网络中收集或传播数据的最可靠方式。最近的工作已经表明,这样的协议不仅在IEEE 802.15.4上,而且在BLE 5物理层(PHY)上对于窄带通信是有效的。然而,迄今为止,现有文献仅在单个PHY之上构建了同步洪泛解决方案,并且没有尝试在运行时利用不同的PHY来提高性能。本文填补了这一空白,并提出了OSF,一个开源的框架,使多物理层同步洪泛解决方案的设计感谢一种新的无线电驱动程序和中间件架构,能够动态切换底层物理层。这允许利用每个PHY的特定益处(例如,更高的数据速率,增强的鲁棒性),从而提高性能。我们为现成的nRF 52840平台量身定制OSF,并通过在实际测试平台上比较单PHY和多PHY同步泛洪解决方案来展示其优势。
2022-08-26 cs.NI
Analyzing Delay in Wireless Multi-hop Heterogeneous Body Area Networks
随着人口老龄化的加剧,医疗保健市场不断增长。有必要对健康问题进行监测。无线体域网(WBAN)由附着在人体上或人体内的无线传感器组成,用于监测与生命健康相关的问题,例如,心电图(ECG)、脑电图(EEG)、心电图(ENG)等。为了使数据到达医疗保健中心,必须有一种通过可靠连接和最小延迟发送数据的适当方式。本文分析了异构多跳无线信道中传感器到医疗中心的不同路径的传输时延。医疗相关疾病的数据通过三种不同的路径发送。在所有三条路径中,来自传感器的数据首先到达ZigBee,这是所有三条路径中的公共链路。无线局域网(WLAN)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用移动通信系统(UMTS)都与ZigBee相连。每个网络(WLAN、WiMAX、UMTS)根据环境条件、设备的适用性和该设备的结构的可用性来设置。来自这些网络的数据被发送到IP云,IP云进一步连接到医疗保健中心。计算到达每个设备的数据延迟并以图形表示。本文的主要目的是计算多跳无线信道中每条路径上各链路的时延。
2013-04-03 cs.NI
Multi-Hop Routing in Covert Wireless Networks
在秘密通信中,爱丽丝试图在不被典狱长威利发现的情况下与鲍勃通信。当Alice和Bob之间的距离大于Alice和Willie之间的距离时,隐蔽通信的性能将下降。在这种情况下,经由中间中继的多跳消息传输可以帮助提高性能。因此,在这项工作中,多跳隐蔽通信在一个中等规模的网络,并在存在多个合作威利被认为是。中继器可以使用用于所有中继器的单个密钥或在中继器处的不同独立密钥来隐蔽地传输。对于每种情况下,我们开发了有效的算法,以找到最佳路径,最大的吞吐量和最小的端到端的延迟之间的爱丽丝和鲍勃。正如预期的那样,与单跳传输相比,采用多跳传输显著提高了隐蔽通信的能力。分析结果和数值模拟表明,在多个中继节点上使用不同的独立密钥进行多跳隐蔽通信比使用单个密钥进行多跳隐蔽通信具有更好的性能。
2018-03-12 cs.NI
Efficient Search (RES) for One-Hop Destination over Wireless Sensor Network
无线传感器网络(WSNs)的革命极大地提高了人们对高效完成工作的期望,但在处理部署在WSNs中的节点时却几乎没有什么障碍。无线传感器网络中使用的路由和介质访问控制(MAC)协议的性质与无线自组织网络协议完全不同。传感器节点没有足够的能力以鲁棒的方式进行同步,导致较长的延迟和能量浪费。在本文中,我们部署efficientenergy消耗传感器,并找到一跳强大的和有效的目的地搜索在无线传感器网络。我们首先部署BT(蓝牙)传感器,它提供被动和主动传感能力,以节省能源。这一工作是以前发表的工作的延续[2]。BT节点支持高效的搜索方法。这方面的贡献的主要目标是控制不同类型的对象从偏远地区使用手机。为了验证我们提出的方法,模拟与网络模拟器(ns2)进行检查的无线传感器网络的行为。基于仿真结果,我们声称,我们的方法节省了62%的能量花费寻找最佳的一跳目的地相比,现有的技术。
2013-10-03 cs.NI
On using Multiple Quality Link Metrics with Destination Sequenced Distance Vector Protocol for Wireless Multi-Hop Networks
在本文中,我们比较和分析五个质量链路度量无线多跳网络(WMhNs)的性能。这些度量基于丢失概率测量;距离矢量路由协议中的ETX、ETT、InvETX、ML和MD; DSDV。在这些选定的指标中,我们已经实现了ML,MD,InvETX和ETT在DSDV,这是以前实现不同的协议; ML,MD,InvETX实现OLSR,而ETT实现在MR-LQSR。为了进行比较,我们选择了吞吐量,归一化路由负载(NRL)和端到端延迟(E2 ED)作为性能参数。最后,我们推断InvETX由于低计算负担和链路不对称测量优于所有度量。
2012-03-13 cs.NI
One-Hop Out-of-Band Control Planes for Low-Power Multi-Hop Wireless Networks
控制和数据平面的分离(SCDP)是要求高网络性能和可靠性的低功率多跳无线网络的期望范例。现有的SCDP网络通常采用带内控制平面方案,其中控制平面消息由它们的数据平面网络递送。两个平面的物理耦合可能导致不期望的结果。为了推进网络架构设计,我们建议利用越来越多的低功耗广域网(LPWAN)无线电的远程通信能力,形成一跳带外控制平面。我们选择LoRaWAN,一个开放的,廉价的,基于ISM频段的LPWAN无线电来原型化我们的带外控制平面,称为LoRaCP。LoRaWAN的几个特征,如下行链路-上行链路不对称和原始ALOHA媒体访问控制(MAC),对实现可靠性和效率提出了挑战。为了解决这些挑战,我们设计了一个基于TDMA的多信道MAC具有紧急信道和否定确认。在16个节点的测试平台上,我们演示了应用LoRaCP将收集树协议(CTP)的控制平面网络与基于ZigBee的数据平面网络物理分离。大量的实验表明,LoRaCP在存在外部干扰的情况下将CTP的数据包传输率从65%提高到80%,而每个节点的平均无线电功率仅为2.97mW。
2017-12-17 cs.NI
Employing Coded Relay in Multi-hop Wireless Networks
本文研究了多跳无线网络中的编码中继。Creay利用无线节点的部分分组和偷听能力,并在分组转发中使用前向纠错码。当节点从上游节点偷听到部分分组时,其通知上游节点关于校正错误所需的奇偶校验字节的数目,使得上游节点仅需要发送少量奇偶校验字节而不是完整分组,因此提高了网络效率。我们的主要贡献包括以下方面。首先,我们提出了一个有效的网络协议,可以利用部分数据包和窃听。其次,我们研究了网络中的路由问题,提出了一个贪心算法的路径。第三,我们提出了一个错误率估计器,称为AMPS,可以估计在接收到的帧中的字节错误的数量具有良好的精度在一个低的开销,只有8字节每帧,其中估计器是需要一个节点找到所需的奇偶校验字节的数量。第四,我们在Click模块化路由器中实现了所提出的协议和算法,我们的实验表明,Crelay可以显着提高无线网络的性能。
2010-12-19 cs.NI
Towards LP Modeling for Maximizing Throughput and Minimizing Routing Delay in Proactive Protocols in Wireless Multi-hop Networks
无线多跳网络(Wireless Multi-hop Networks,WMhN)为用户提供了在以他们想要的任何节点速度、节点密度和业务流数量移动的同时进行通信的设施,而没有任何不必要的延迟和/或中断。本文提出了WMhNs的线性规划模型(LP_models)。在WMhN中,使用不同的路由协议来促进用户需求。为了实际考察不同路由技术下各个LP_models的约束条件,我们选择了三种主动路由协议:目的序列距离矢量(DSDV)、鱼眼状态路由(FSR)和优化链路状态路由(OLSR)。这些协议在两个重要的场景中进行了模拟,关于用户的需求;移动性和不同的网络流量。为了评估性能,我们进一步涉及在选定的网络场景中各自的约束协议的策略效果。
2013-03-31 cs.NI