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1. 基于非随机成簇的智能路锥自组网高效分簇路由协议
陈龙, 余选林, 陈文, 姚毅, 朱文静, 贾莹, 李登红, 任智
《计算机应用》唯一官方网站    2024, 44 (3): 869-875.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023040483
摘要77)   HTML1)    PDF (2650KB)(36)    收藏

用于智能路锥自组网(IRCAN)的现有多跳分簇路由协议存在组网控制开销有冗余、数据分组传输平均跳数未保证最小的问题。为解决上述问题,结合网络链状拓扑特点,提出一种基于非随机后倾成簇的高效分簇路由协议RCHR(Retroverted-Clustering-based Hierarchy Routing)。首先,提出基于中心扩展的后倾成簇机制和基于泛听跨层和扩展邻接矩阵的簇首选择算法;其次,采用所提机制和算法,以sink节点为中心依次生成具有后倾特点的簇,在不借助额外条件的情况下为sink节点选择分列两端的最优簇首节点,既减少组网过程的开销和用时,又能够形成有利于降低数据分组传输平均跳数的网络拓扑。理论分析验证了所提协议的有效性,仿真实验结果表明,与现有多跳分簇路由协议基于分环多跳的分簇路由(RBMC)和改进型低功耗自适应集簇分层型协议(MOD-LEACH)相比,所提协议的组网控制开销和数据分组传输平均跳数分别至少降低了32.7%和2.6%。

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2. 基于自发数据传输的高效双LAN太赫兹无线局域网MAC协议
任智, 古金东, 刘洋, 陈春宇
《计算机应用》唯一官方网站    2024, 44 (2): 519-525.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023020250
摘要89)   HTML0)    PDF (1941KB)(44)    收藏

针对现有的双局域网(LAN)太赫兹无线局域网(Dual-LAN THz WLAN)相关介质访问控制(MAC)协议中存在的某些节点会在多个超帧内重复发送相同的信道时隙请求帧以申请时隙资源以及网络运行的一些时段存在空闲时隙等问题,提出一种基于自发数据传输的高效MAC协议——SDTE-MAC(high-Efficiency MAC protocol based on Spontaneous Data Transmission)。SDTE-MAC通过让各节点都维护一张或多张时间单元链表,使各节点与其余节点在网络运行时间上达到同步,从而获悉各节点应该在信道空闲时隙的什么位置开始发送数据帧,优化了传统的信道时隙分配和信道剩余时隙再分配的流程,提高了网络吞吐量和信道时隙利用率,降低了数据时延,能够进一步提升双LAN太赫兹无线局域网的性能。仿真结果表明,网络饱和时,相较于AHT-MAC(Adaptive High Throughout multi-pan MAC protocol)中的N-CTAP(Normal Channel Time Allocation Period)时段时隙资源分配新机制以及自适应缩短超帧时段机制,SDTE-MAC的MAC层吞吐量提升了9.2%,信道时隙利用率提升了10.9%,数据时延降低了22.2%。

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3. 高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议
周逊, 周海东, 任智, 邹明芮, 李光彬
计算机应用    2018, 38 (5): 1436-1441.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017102542
摘要475)      PDF (981KB)(331)    收藏
针对现有的太赫兹无线个域网络中太赫兹辅助波束赋形媒体访问控制(MAC)协议(TAB-MAC)存在数据传输时延较大以及信道利用率低问题,提出了一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议(EF-MAC)。通过目的节点向源节点发送测试帧机制来减少一个确认帧,从而减少控制开销和测试时延;采用自适应取消节点位置信息的收发机制,源或目的节点通过之前的请求发送帧/允许发送帧(RTS/CTS)帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变,可以省去RTS或CTS中的位置信息,减少控制开销。理论分析与仿真结果表明,与TAB-MAC协议相比,所提协议能够有效减小数据传输时延,提高网络吞吐量。
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4. 基于网络协调器高效切换的太赫兹无线个域网接入协议
任智, 田洁丽, 游磊, 吕昱辉
计算机应用    2018, 38 (3): 728-733.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017082062
摘要465)      PDF (956KB)(401)    收藏
针对现有的太赫兹无线个域网(THz-WPAN)相关接入协议涉及到的网络协调器(PNC)切换流程不够完善、存在传输冗余信息和较为明显的时隙资源浪费问题,提出一种基于PNC高效切换的太赫兹无线个域网接入协议(PCHEH-AP)。PCHEH-AP通过利用删除指定节点冗余信息、切换先确认以及PNC切换自适应时隙分配等新机制优化了PNC切换流程,提高了信道利用率,减少了数据时延,使得PNC切换更加合理和高效,能够更好地适应于太赫兹无线网络高业务量的需求。仿真结果表明,相比IEEE 802.15.3c定义的协议及HTLL-MAC协议,PCHEH-AP的数据时延至少降低了8.98%,MAC层吞吐量也提升3.90%。
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5. 基于协作网络编码的高效媒体访问控制协议
姚玉坤, 李小勇, 任智, 刘江兵
计算机应用    2017, 37 (10): 2748-2753.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.10.2748
摘要633)      PDF (992KB)(423)    收藏
针对Ad Hoc网络中现有的编码感知的协作MAC协议(NCAC-MAC)在选择协作中继节点时未考虑节点的传输能耗以及候选协作中继节点发送的控制消息不能使其他不在彼此通信范围内的候选节点放弃竞争而产生碰撞的问题,提出一种基于协作网络编码的高效媒体访问控制协议(HECNC-MAC)。该协议主要提出以下三个优化思路:首先,候选协作中继节点对其目的节点能否解码进行解码预判,减少参与竞争节点的同时保证其目的节点能成功解码;其次,在选择协作中继节点时综合考虑节点所需的传输能耗;最后,取消ETH(Eager To Help)控制消息,且目的节点通过伪广播的方式通告确认消息。理论分析与仿真结果表明,与载波侦听多路访问(CSMA)、Phoenix和NCAC-MAC相比,HECNC-MAC能够有效减少节点的能耗,降低数据包端到端时延,提高网络吞吐量。
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6. 机会网络中基于定向数据传输的地理路由算法
任智 王路路 杨勇 雷宏江
计算机应用    2014, 34 (1): 4-7.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.01.0004
摘要535)      PDF (724KB)(1137)    收藏
机会网络基于方向的地理路由(DIG)算法存在数据分组传输时延偏大以及成功率偏低的问题,这是由于DIG算法使数据在缓存中的等待时间过长且不能有效保证携带数据的节点向目的节点方向移动,针对该问题,提出了基于定向数据传输的地理路由(GRDDT)算法。该算法采用了一种新的数据转发机制并且更加有效地利用邻居表信息,有效避免了以上情形的出现,从而达到降低数据分组传输时延并提高成功率的目的。OPNET仿真实验结表明,与DIG算法相比,GRDDT算法在传输时延和数据传输成功率等方面的性能均得到提高。
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7. 高效低时延的LR-WPAN Mesh地址分配算法
任智 索建伟 刘砚 雷宏江
计算机应用    2014, 34 (1): 1-3.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.01.0001
摘要527)      PDF (552KB)(621)    收藏
针对IEEE 802.15.5标准中低速率无线个域网(LR-WPAN) Mesh的地址分配算法在地址分配通信开销和时间方面存在冗余的问题,提出一种高效低时延的地址分配(HLAA)算法。该算法通过使用入网申请消息替代专门的地址申请消息和删除地址分配消息中的冗余字段,减少了通信开销并降低了组网时延。仿真结果表明:与现有的低速率无线个域网地址分配算法相比,HLAA算法的通信开销减小了22.15%,组网时延则降低了7.68%。
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8. 新的太赫兹超高速无线网络媒体访问控制协议
周逊 曹亚楠 张庆伟 任智 漆自名
计算机应用    2013, 33 (11): 3019-3023.  
摘要626)      PDF (744KB)(353)    收藏
针对现有无线网络媒体访问控制(MAC)协议难以在太赫兹(THz)载频条件下实现10Gbps级别超高速无线接入的问题,提出一种新的太赫兹超高速无线网络MAC协议——MAC-T。MAC-T设计了新的时分多路访问(TDMA)+载波侦听多路访问(CSMA)自适应混合MAC接入机制和一种新的超帧结构,并定义了对应于太赫兹通信的关键参数,从而使最大数据传输速率达到10Gbps以上。理论分析和仿真结果表明:MAC-T协议能够在太赫兹无线网络中正常运行,数据传输速率达到了18.3Gbps,是IEEE 802.15.3c标准定义的最大速率5.78Gbps的2.16倍,数据帧的平均接入时延约为0.0044s,性能相对于IEEE 802.15.3c标准提高了42.1%,从而在MAC协议方面为太赫兹超高速无线网络的研究和应用提供了有力支撑。
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9. 基于滑动窗口的连续无线网络编码
任智 郑爱利 姚玉坤 李晴阳
计算机应用    2011, 31 (09): 2321-2324.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02321
摘要1181)      PDF (672KB)(395)    收藏
根据无线单跳广播网络的特点,提出一种基于滑动窗口的网络编码方案——NCBSW,在待重传数据分组矩阵中设计一个按时间顺序滑动的编码窗口并在其中选择参与网络编码的分组,同时保证编码分组的可解性,从而减少数据分组的重传次数和传送时延。仿真分析结果表明:相对于NCWBR方案,NCBSW方案在数据分组的重传次数、传送时延和网络开销以及节点能耗等方面的性能更优。
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10. 适用于ZigBee网络的借地址分配算法
姚玉坤 李鹏翔 任智 顾缘
计算机应用    2011, 31 (08): 2044-2047.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02044
摘要1579)      PDF (819KB)(714)    收藏
无线传感器网络使用ZigBee技术默认的分布式地址分配机制(DAAM)为节点分配地址时没有考虑到网络拓扑结构的优化,造成了网络深度的浪费。为此,提出一种ZigBee网络分布式借地址分配(DBAA)算法,通过为节点分配两跳通信范围内的空闲地址优化网络拓扑,从而提高节点获得地址的成功率。理论分析和仿真结果表明:DBAA算法在地址分配成功率、平均通信开销和平均耗时方面性能优于DAAM和SLAR方案。
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11. 适应交叉链路的移动Ad Hoc网络拓扑分割检测
任智 祖力 曹建玲 黄勇
计算机应用    2011, 31 (03): 587-590.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.00587
摘要1459)      PDF (761KB)(1198)    收藏
为准确探测移动Ad Hoc网络(MANET)中导致网络拓扑分割的关键节点,提出一种适应交叉链路的拓扑分割检测算法——CPDA;通过在基本回路探测过程中发布并利用邻节点对信息,CPDA能够排除交叉链路对基本回路走向的影响,从而解决了现有基于回路探测的分割算法——DPDP不适用于交叉链路的问题,使关键节点探测的准确度得以提高。性能分析结果表明,CPDA对网络拓扑没有特殊要求,在准确度和探测开销方面的表现优于DPDP。
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12. 无线传感器网络中基于最小跳数路由的节点休眠算法
任智 王青明 郭晓金
计算机应用    2011, 31 (01): 194-197.  
摘要1470)      PDF (781KB)(989)    收藏
结合无线传感器网络中的最小跳数路由协议,根据功能的不同将传感器节点分为只进行数据采集的终端节点和既进行数据采集又要转发数据的中间节点两类;提出一种节点休眠算法,对前述两种节点采取不同的休眠/唤醒策略以降低能耗。理论分析和仿真结果表明:所提节点休眠算法节约了节点能量,延长了无线传感器网络的寿命。
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13. 机会网络路由协议
任智 黄勇 陈前斌
计算机应用    2010, 30 (3): 723-728.  
摘要1581)      PDF (1013KB)(1975)    收藏
在机会网络中由于网络稀疏、节点移动和通信范围等因素的影响,有可能出现网络分裂或节点脱网,源节点和目的节点之间不一定存在完整的端到端路径,这为路由协议的设计带来巨大挑战,此问题近年来引起了研究人员越来越多的关注。首先介绍了机会网络的基本概念、体系结构和特点等;然后阐述了机会网络路由协议研究的进展,概括了机会网络路由协议中的新机制,对现有路由协议进行分类并详述它们的基本原理;通过比较对各种协议的特点进行分析阐述,最后给出未来研究的方向。
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14. 基于PNC高效切换的太赫兹无线个域网接入协议
任智 田洁丽 游磊 吕昱辉
计算机应用   
录用日期: 2017-10-16

15. 基于协作网络编码的高效MAC协议研究
姚玉坤 李小勇 任智 刘江兵
  
录用日期: 2017-06-21