1 广东省科学院广州地理研究所，广东 广州 510070
2 广东工业大学土木与交通工程学院，广东 广州 510006
3 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），广东 广州 511458
胶囊网络（CapsNet）是一种新型的神经网络，已被广泛应用于高光谱遥感分类。针对胶囊网络所面临的过拟合和梯度消失等问题，提出一种基于多尺度自适应胶囊网络（MSCaps）的高光谱遥感分类方法。利用多尺度（不同尺寸的输入图像）的卷积层来提取地物的空间特征与光谱特征，并采用一种非迭代自适应路由算法进一步改进CapsNet的结构，避免了耦合系数的稀疏化引起的过拟合问题。利用PU和SA两个公共高光谱数据集从总体分类精度（OA）和模型训练效率两方面评价了MSCaps的分类性能。在分类精度上，利用MSCaps与支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、深度卷积神经网络（CNN）、CapsNet、多尺度的胶囊网络（MCaps）、基于非迭代自适应路由算法的胶囊网络（ARWI-Caps）、多尺度的卷积神经网络（MSCNN）对原始影像的OA进行对比；还与SVM、RF对经主成分分析（PCA）特征提取后的影像的OA进行对比，其中两种分类方法分别简称为PCA-SVM与PCA-RF。在训练效率上，对MSCaps的训练时间和CNN、CapsNet、MSCNN的训练时间进行对比。实验结果表明：MSCaps对PU和SA数据集的OA分别为99.14%和95.38%，分类精度均高于SVM、RF、PCA-SVM、PCA-RF、CNN、CapsNet、MCaps、ARWI-Caps及MSCNN；在模型训练效率方面，MSCaps在PU和SA两种数据集上的耗时分别约为CapsNet的1/3与1/4，训练效率较CapsNet有大幅提高。因此，所提MSCaps可以有效解决基于CapsNet的高光谱遥感分类问题。
高光谱遥感 胶囊网络 非迭代自适应路由算法 深度学习 遥感分类 激光与光电子学进展
2022, 59(24): 2428004
1 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室，陕西 西安 710000
针对强电磁干扰下无人机蜂群的任务协同要求，为了尽可能延长无人机编队在空中的作业时间，提高任务完成效率，结合紫外光散射通信特点，提出了一种无线紫外光协作无人机蜂群能效优化路由算法。该算法通过引入距离项和能量项，对非均匀分簇算法的候选簇首选举的阈值门限进行了改进，并在簇间通信过程中，簇首节点可以选择最佳的数据传输路由将信息转发至长机。仿真结果表明，与现有算法LEACH和EEUC相比，改进算法下网络的能量效率分别提高了21.02%和3.92%，无人机网络的生存期分别延长了23.5%和5.6%，有效均衡了无人机蜂群网络节点的能量消耗并延长了生存期。
光通信 紫外光通信 无人机蜂群 路由算法 能效优化 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0506005
1 西安邮电大学 电子工程学院，西安 710121
2 西安科技大学 集成电路实验室，西安 710600
针对三维有源光网络路径配置时间长、光路由器插入损耗大和网络硬件开销高等问题，文章设计了自适应路由算法和无阻塞、低损耗光路由器。自适应路由算法利用XYZ确定路由算法进行端口的初次判断，再根据端口阻塞情况进行二次判断，最终选择无阻塞和距离短的端口作为节点输出端口；针对三维通信需求分别设计层内6端口和层间3端口光路由器代替7端口光路由器。实验结果表明，利用自适应路由算法进行路由计算时，路径建立过程延迟小、阻塞低, 光路由器所需波导和微环谐振器数量少、插入损耗低，平均插入损耗仅为0.88 dB，光网络硬件开销低。
三维有源光网络 电配置路由器 光路由器 自适应路由算法 three-dimensional active optical network electrical configuration router optical router adaptive routing algorithm
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生院，辽宁 葫芦岛 125105
3 常熟理工学院电子信息工程学院，江苏 苏州 215500
为解决msstatePAN协议栈的簇树路由算法（MTR）中数据包传输选择路径不是最优的问题，提出一种基于邻居表的路由改进算法（EMTR）。该算法利用当前节点、目的节点以及邻居表中邻居节点的信息，找到源节点到目的节点传输跳数最少的路径，并通过能量阈值筛选出能量过低的节点，通过比较节点链路质量选出跳数相同情况下的最优路径，同时可以有效避免在路径选择过程中所产生的冲突。仿真实验表明，相对于MTR算法，平均传输跳数减少35.8%，平均网络时延减少51.5%，仿真结束时，节点能耗节约16.1%。此算法既提供了近似最优的路由路径，又保持了无路由表维护开销和低内存消耗等优点，在邻居表维护开销有限的情况下，均衡了网络能量消耗，延长了网络生存时间，减少了传输时延和跳数。
光通信 无线传感器网络 msstatePAN协议栈 邻居表 最优路径 簇树路由算法 激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0506002
红外与激光工程
2020, 49(10): 20200125
针对低功耗有损网络 (LLN)中由于节点部署不均匀易导致负载不均衡的问题, 提出一种基于负载均衡的高能效 LLN路由算法 (EELB-RPL)。通过将链路质量、传输时延、节点剩余能量、吞吐量以及拥塞检测因子等因素相结合选出最优父节点;再通过调整溪流计时器, 使节点根据网络拓扑密度调整自身抑制机制, 避免了抑制不公平性导致负载不均衡。仿真结果表明, 所提算法与现有算法相比较, 能够有效实现负载均衡。其中, 数据包投递率提升了 14.6%, 根节点吞吐量提升了28.5%, 网络平均寿命提升了 8.96%。
低功耗有损网络 路由算法 负载均衡 low power and lossy network routing protocol load balancing Trickle timer 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(4): 723
电子科技大学信息与通信工程学院, 四川 成都 611731
针对扩张型Benes光交换芯片在未满配置情形下的问题,提出一种约束链路路由算法。该算法首先按照光开关的横向约束和子网连接关系对需要配置的光开关进行分组,然后通过优化光开关组合状态形成满足交换需求的链路路由,无需对其他空闲光开关进行任何处理,提高了光交换芯片的配置效率。以16×16扩张型Benes光交换网络为例,描述了约束链路路由算法的执行过程,并与其他配置路由算法进行比较。分析了芯片网络中当光开关失去切换功能或丧失通光功能时,该算法在提高芯片容错能力方面发挥的作用。
集成光学 光交换芯片 扩张型Benes结构 路由算法 插入损耗 开关故障 激光与光电子学进展
2019, 56(21): 211301
商洛学院数学与计算机应用学院, 陕西商洛 726000
介绍了无线多媒体传感网络(WMSN)路由的设计原则与策略, 描述了路径最优的基本原理, 最后从最优路径的选择、信息转发策略、节点能量消耗 3个方面考虑, 设计出路径最优路由算法。该算法与蚁群算法进行比较, 实验结果表明, 该算法在节点能量消耗、信息传送速度上都优于蚁群算法, 尤其传速率提高了 30%左右。
无线多媒体传感器网络 路由算法 最优路径 能量消耗 Wireless Multimedia Sensor Networks routing algorithm optimal path energy consumption 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(6): 943
重庆邮电大学 移动通信技术重庆市重点实验室, 重庆400065
针对机会社会网络中RADR (机会社会网络消息传送算法)存在消息传输时延偏大和消息传输成功率偏低的问题, 提出一种ECRA (基于社区的高效的机会社会网络路由算法)。ECRA只选取与消息目的节点在同一个社区的邻居节点来计算重要度, 并且利用连通拓扑侦听相遇节点, 检测相遇节点的邻居节点中是否存在更高重要度的节点, 若存在, 则利用相遇节点将消息传递给具有更高重要度的邻居节点。理论分析和仿真结果表明, ECRA与RADR及相关对比算法比较, 在消息传输成功率、平均端到端时延等方面的性能均得到了提升。
机会社会网络 路由算法 社区 重要度 侦听机制 opportunistic social networks routing algorithms communities important degree interceptionmechanism
