一种正交混合空时网络编码的中继通信算法

针对无线通信网络中频谱利用效率较低以及网络吞吐量不足等问题,提出一种正交混合空时网络编码的中继通信算法(QHNR)。该算法通过系统模型分析了在传输周期中的MAC阶段和BC阶段中的中继通信方式以及节点发送数据的出错率,采用分级增益的方法来提高信道利用效率,提升系统性能,并通过中继概率来选择较好的中继节点。通过网络吞吐量和网络功率分配情况来分析QHNR算法的性能。实验仿真结果表明,QHNR算法在提高网络吞吐量,提升信道利用效率上,相比采用TWR通信方案和MWR通信方案具有更好的效果。     

M-WiMAX中马尔可夫预测的M-LWDF调度算法研究

在M-WiMAX系统中为了获得多用户分集增益,更好地发挥自适应调制编码(AMC)的作用,在改进的最大加权时延优先算法(M-LWDF)基础上设计出一个预测的M-LWDF跨层分组调度算法(Pre-LWDF)来调度系统中的实时业务。M-LWDF调度算法在调度判决表达中以调度时刻瞬时速率作为参数,这会影响调度的稳定性和整体性能,尤其在移动无线通信中更加明显。提出用马尔可夫预测模型来计算下一调度时刻的瞬时速率,平滑当前瞬时速率,减小移动无线信道瞬时速率对调度性能的影响。平滑后的瞬时速率能更好地代表移动信道传输速率的变化趋势。仿真结果表明,该调度算法保证了实时业务流的服务质量,提高了系统的平均吞吐量和公平性。     

M-WiMAX中马尔可夫预测的PF调度算法研究

在M-WiMAX系统中为了获得多用户分集增益,更好地发挥自适应调制编码（AMC）的作用,在改进比例公平算法（PF）基础上设计出一个预测的PF分组调度算法（Pre-PF）来调度系统中的非实时业务。PF调度算法在调度判决表达式中用调度时刻瞬时速率作为参数,这样影响调度的稳定性和整体性能,尤其在移动无线通信中更加明显。提出用马尔可夫预测模型来计算下一个调度时刻的瞬时速率,用它来平滑当前瞬时速率,减小移动无线信道瞬时速率对调度性能的影响。平滑后的瞬时速率能更好地代表移动信道传输速率的变化趋势。仿真结果表明,该调度算法保证了非实时业务流的服务质量,提高了系统的平均吞吐量、稳定性和公平性。     

蓝牙自组个人网监听模式下分散网调度算法

蓝牙自组个人区域网络是由具有蓝牙功能的设备组成一个不需额外网络设备,在某个区域内一起自主协调工作,相互间自由通信的独立无线移动网络.网络中的某些节点采用时分复用方式参与多个微微网中并转发网络数据.由于节点在某时刻只能加入其中一个微微网中,这就需要微微网间或者分散网调度算法.监听模式为分散网调度算法提供了一个比较灵活的方式并且无须更改协议.提出了一种基于监听模式的自适应分散网调度算法,有效解决了这个具有挑战性的课题.算法监控各个链路上的流量,并获得流量变化数据,根据这些数据实时改变节点在各个链路上的监听时隙分配比例.通过对算法仿真结果的对比和分析,证明算法能够提高吞吐量,减少传输延迟,改善网络性能.     

自适应退避调整介质访问控制算法的优化研究

在无线传感网中,为了使整个网络持续高效地工作,需要降低节点能耗、减少网络时延以及提高网络吞吐量。为此,提出一种自适应退避调整消息认证码算法,每个节点根据当前网络状态采用一个固定传输尝试率并且动态调整其退避窗口大小,从而对成功传输一帧长度的时隙进行调整。仿真结果表明,与基于模型的帧调度算法和渐近最佳退避算法相比,提出的算法可有效减少网络时延,提高网络吞吐量。     

低延迟高效率的机会网络编码扩展算法

为提高编码程序对网络吞吐量和网络延迟的增益,在机会网络编码的基础上,利用自适应处理进行升级,提出一种机会网络编码扩展算法。该扩展算法作为通信栈中的一个独立层,仅依赖于节点本身的信息。在分组编码模块,编码算法搜索编码机会,寻找将消息附加到传出分组的机会;在决策制定过程中,根据网络链路质量的变化自动调整容限角;在自适应处理观察编码过程,采用与编码相关的参数。实验结果表明,与面向传输优化的机会网络编码(ONC-TO)、基于聚类的网络编码方法 (CNC),以及不使用网络编码方法相比,所提编码程序能够显著提升网络有效吞吐量,降低延迟。     

上下文感知的自适应P2P流媒体数据调度算法

在网格型P2P流媒体系统中,媒体内容通常分成不同的数据块。其中,负责协调来自多个发送节点的数据块的调度算法,是影响用户感知的视频质量的重要因素。为了提高流媒体系统的整体性能,提出一种上下文感知的自适应(CAA)流媒体数据调度算法。算法根据上下文信息定义了数据块的优先级,并动态估计与邻居节点间的网络带宽,根据数据块的优先级、发送节点质量的评估和网络容量等上下文信息计算数据块请求的次序和方向。仿真结果表明,CAA调度算法具有较小的缓冲延迟,在节点吞吐量和系统负载均衡方面比传统的P2P流媒体调度算法有所提高,同时节点连续性指标也得到了改进。     

无线Mesh网中网络编码感知的低时延路由

网络编码技术可以显著提高无线Mesh网的传输性能.为此,提出一个在组播通信中基于网络编码的无线Mesh网低时延传输路由.文中引入了关键节点和超关键节点的概念和相应的选取算法.该协议以下一跳的节点是否是超关键节点或关键节点作为路由判据,下一跳的路由节点优先选择超关键节点,其次选关键节点,最后才选普通节点,这样可以增加网络编码机会,实现低时延路由.通过举例、性能分析和仿真实验表明,该协议能更好地支持网络编码,在提高组播吞吐量的前提下,显著减少了传输时延.     

Wingrid-面向参数扫描应用的网格计算系统

参数扫描应用在计算网格环境下扮演十分重要的角色。在Wingrid项目中,我们提出并实现了一种面向参数扫描的自适应调度机制。客户端,主节点和从节点的调度基础设施,以及基于领导节点的通信系统能够改善调度的效率。同时,我们比较了自适应workqueue算法和标准启发式调度算法。实验结果显示大网络延迟下,启发式调度算法效率高于workqueue算法,在各种启发式算法中,min-min启发式算法的任务完成时间最小。     

一种多用户OFDM系统的资源调度算法

正交频分复用(OFDM)系统中,资源调度是影响整个网络性能的关键问题,而现有的静态资源调度算法和动态资源调度算法不能很好地兼顾系统吞吐量以及用户公平性两发面的性能.在分析现有算法的性能特点的基础上,基于比例公平准则,提出了一种多用户OFDM系统下行链路中的动态调度算法,并进行了数值仿真.仿真结果表明,在基站发射功率及用户吞吐量公平分配的约束下,系统吞吐量性能较好.且算法在用户吞吐量公平性上有所提高,复杂度较低.     

基于超级节点MAC中继的复域分布检测非正交网络编码

为解决正交通信过程存在的数据发送等待问题,提出一种基于超级节点多接入信道（MAC）中继的复域分布检测非正交网络编码策略。首先,对经典正交信道分布检测技术进行介绍,并针对其存在的问题,使用中继MAC无线传感器网络,把复数域网络编码技术应用在无线传感器网络中,有助于实现协同分集降低信道衰落不利影响。其次,针对中继MAC复数域网络编码正交信道分布检测技术,基于传感器的虚警率和检测概率,提出结合网络符号差错概率的最大似然（ML）最佳传感器标签选择算法,降低误差概率,同时通过超级节点近似,获得中继功率和总发射功率的公平分配。仿真结果显示,该算法在非正交网络编码检测中,检测率指标可达到91.3%,而错误率指标仅为25.1%。实验结果表明,该算法可以有效地提高非正交网络编码算法在实际应用中的检测性能。     

基于自适应SR-CKF的序贯式WSNs目标跟踪算法

针对无线传感器网络(WSNs)动态目标跟踪问题,即通过对传感器获取的动态系统状态进行估计,预测目标的位置.提出一种基于自适应平方根容积卡尔曼(SR-CKF)的序贯式WSNs动态目标跟踪算法.该算法在运算过程中直接传递目标状态均值和协方差矩阵的平方根因子,降低了计算的复杂度.将目标跟踪过程序贯式地分配到动态簇集的每一个节点上,减小了无线通信过程中碰撞和干扰现象的发生,降低了节点通信和计算负担.针对不良观测信息,基于新息协方差匹配原理,建立了自适应SR-CKF,提高了整个系统的鲁棒性.实验仿真结果表明,本文提出的基于自适应SR-CKF的序贯式WSNs目标跟踪算法有效的提高了跟踪的精度和稳定性并且减小了传感器节点间通信的能量损耗.     

爆炸场地面压力测试的Wi-Fi无线传感器网络实现

针对爆炸场地面动态压力测试,研究了基于Wi-Fi技术的无线传感器网络。设计了基于事件触发的地面测试无线传感器节点,分布式节点在系统监控和数据传输时自动连入网络,可降低功耗。通过定向微带天线和增益放大器改善地面效应对天线性能的影响,实现远距离的无线通信。爆炸现场试验结果表明:此无线传感器网络实现了2 Msps信号采集、16 Mbyte单节点数据存储,1 Mbps无线通信速率和300 m的网络覆盖。     

基于网络编码的无线数据流保护

网络编码是一种能显著提升网络传输性能的通信机制。而当前将网络编码应用于无线数据流保护以提高网络生存能力方面的研究还没达到如此完备的程度。本论文旨在建立基于网络编码的无线数据流保护模型,验证并实现建立进行网络编码的网络拓扑的算法。验证网络编码应用于无线数据流保护可以提高网络生存能力、减少网络资源消耗并具有远胜于传统保护的时效优势。在网络中部署和实施网络编码,必须建立适用于网络编码的传输节点拓扑并选择合适的编码模式。对于后者,许多学者出了有效的解决方法,而对于网络拓扑规划问题的研究则相对较少。鉴于此,本文论证了一种编码树拓扑结构算法,该算法与现有的编码模式一起,能够构成完整的网络编码无线数据流保护方案。通过理论论证可以证明应用网络编码方法可以在保护时节约网络资源。仿真实验表明,与传统的链路保护模式相比,使用网络编码的无线数据流保护方法具有更小的时延,也即具有传统保护方法没有的时间优势。     

基于最优连通功率控制的WSNs跨层路由优化算法

针对非连通区域节点空洞效应和热点区域节点间通信干扰导致的路由服务质量（QoS）下降问题,提出了一种基于最优连通功率控制的无线传感器网络（WSNs）跨层路由优化算法。算法采用自适应最优连通功率控制策略,在避免路由空洞产生和保证网络连通性条件下,降低热点区域节点数据转发竞争干扰;通过位置信息、剩余能量和干扰等级的跨层信息交互,动态选取最优转发节点,提高网络整体性能。仿真实验表明：算法能够提高路由（QoS）、优化网络生命周期和降低热点区域通信干扰。     

WSN中基于网络编码的最小广播重传算法

为了减少在无线传感网络中数据的重传次数,提高无线传感网的数据传输效率,提高服务质量,文中提出了一种网络编码的广播算法（WMBR）。在该算法中,依据网络接收节点的丢包情况,创建生成丢包的哈希表,选择并生成高效的重传数据包,然后对数据包再进行二次编码,通过这种方法有效地提高了重传效率。经过软件的仿真,结果表明：相比于普通重传方法及现有的算法而言,这种方法能够有效地降低数据包的重传次数,提高了无线传感网中数据通信的效率。     

基于数据流和网络编码的无线传感器网络数据聚合算法

为了减少分簇的无线传感器网络(WSN)中数据包传输的数量,并使传感器网络的能量效率最大化,提出了一种节能的自适应数据聚合算法.在该算法中,源节点凭借其存储和计算能力,利用数据流技术减少数据包的传输量;当数据从源节点传输到簇头时,簇头根据控制信息选择一组节点作为编码节点,当数据相关性低于某阈值时,该组节点对数据包进行网络编码,若数据相关性高于某阈值,该组节点则会成为聚合节点进行数据聚合,网络编码和数据聚合可以减少簇头冗余流量,提高能量效率.实验结果显示,使用该算法后,数据包交付率有所提高,能量消耗显著减少.     

无线多跳网络节点合作算法研究综述

无线多跳网络的通信需要多个无线节点的支持,网络性能容易受到节点的影响。节点合作算法可以提高无线多跳网络通信性能。本文从安全性、负载、效率和公平性4个方面综述了无线多跳网络节点合作算法,并进行了分类和对比分析,并总结了该方向研究的发展趋势。     

mesh网络中基于效用转发的网络编码算法

在已有的无线Mesh网络路由算法的基础上,针对网络的动态变化性和差异性等因素带来的问题进行了研究,提出一种基于效用转发的网络编码算法.首先利用节点间的历史通信数据,动态获取不同网络环境下影响效用值的各因素所占的权重值;然后在簇头节点和汇聚节点处进行二维随机线性网络编码,结合节点的剩余能量、效用值和丢包率判断节点能否进行编码,并且采用编码包优先传输的策略转发数据包;最后综合利用网络时延、效用值和节点间的跳数,选择最优的下一跳转发节点.仿真结果表明,该算法能更好地提升数据包的转发效率,降低传输时延,提高网络的性能.