针对认知Mesh网络中RASR路由算法存在冗余的控制开销以及选路时未考虑主用户对信道的利用率而导致路径不稳定的问题,提出一种基于主用户活跃度的认知Mesh网络路由算法——RPA(Routing based on Primary-user Activity)。RPA算法通过使用捎带式发布链路状态信息和根据主用户信道利用率选路两种新机制,增强路径稳定性、提高数据包传输的成功率、减小时延和控制开销。理论分析和仿真结果表明,与RASR算法相比,RPA在数据传送成功率、平均端到端时延和控制开销方面具有整体上更优的性能。
为了提高当前无线网络广播重传的效率,针对效用值排序(sort by utility,SBU)算法存在的搜索数据分组参与编码时效率较低的问题,提出了适用于无线单跳网络的倒序搜索网络编码(reverse search based network coding,RSNC)算法和二分搜索网络编码(binary search based network coding,BSNC)算法。通过降低因效用值之和大于接收节点数而不能编码的概率来提高搜索数据分组参与编码的效率,并且采用分组冲突检测机制(packet collision de-tection,PCD)快速地确定是否可以进行编码包生成。理论分析论证了RSNC和BSNC算法能有效地降低分组冲突概率;仿真结果表明,RSNC和BSNC与SBU算法相比,在编码增益保持不变的前提下能够有效地减少分组判断次数,提高编码搜索效率,降低数据分组的平均端到端时延。
为了提高无线网络中基于网络编码的广播重传方法的编码效率,从而有效地减少重传次数和数据包传输时延,提出一种主动避免编码冗余的高效网络编码广播重传方法(network coding broadcasting retransmission approach based on redundancy avoiding,NCRA)。NCRA编码时主动避免不能解码的编码组合被重复编码重传,同时优先编码重传对接收节点已缓存的未解码编码包的解码贡献较大的丢失数据包以充分利用编码机会,在对解码贡献相同的条件下优先编码较早丢失的数据包以减小数据包传输时延。理论分析和仿真结果表明,NCRA算法相比于现有算法能有效减小重传次数和降低数据包传输时延,减少网络开销,进一步提高了编码重传的效率。
当前的采能技术已经能够让传感器节点自动从环境中获得适量的能量补给,针对现有自供能无线传感器网络分簇路由算法中未考虑位于不同地理区域的节点所获补给能量大小的不同,而导致能量补给少区域的簇头数过少、簇规模过大,全网能耗不均衡等问题,提出了一种能耗均衡的自供能无线传感器网络分簇路由算法-EBCS(Energy Balanced Clustering with Self-Energized),该算法结合实际能量补给场景对簇头选举机制进行了改进,并采用了一种自适应式簇间通信机制,充分保存与利用补给能量。理论和仿真实验表明:EBCS算法能够较好维持预设的簇头比例,在网络平均剩余能量、当前可用节点数量等性能方面优于另外两种现有算法。
