层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略

为了解决传统无线传感器网络基于特定任务导致资源利用率及能量效率低下,且无法适应网络拓扑动态变化的问题,提出了针对多任务并发场景的层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略。将软件定义网络引入无线传感网实现控制层和数据层解耦,通过灵活的网络资源调度策略同时完成多个任务,在保证监测质量的前提下,最小化网络总能耗;此外,软件定义的主节点可及时获取网络拓扑变化,并通过簇头节点实现簇内资源调度,提高优化效率,并降低能量消耗。结果表明,所提出的全局网络资源调度策略提高了能量效率和资源利用率,簇内资源调度在高效解决网络动态事件的同时降低了主节点的控制开销。     

无线传感器网络TinyOS调度机制的改进研究

研究无线传感器网络TinyOS的体系结构、通信机制及内核调度机制．针对TinyOS调度机制的不足．提出一种改进的调度策略——基于时限的轮转调度策略．在由micaZ节点搭建的实验平台上对改进机制进行实验．实验结果表明．基于时限的轮转调度策略提高了无线传感器网络通信的吞吐量．改善了无线传感器网络的通信性能．     

多信道无线传感器网络节点传输调度方法

针对生成树结构的无线传感器网络功耗过高的问题,提出了一种多信道无线传感器网络节点传输调度方法。该方法可以对入口数据进行聚合,并仅向出口发送一个聚合数据包,将给定路由拓扑的无线传感器网络调度问题转化为二元线性规划问题加以合理解决。仿真结果表明,该方法与现行调度方法相比具有显著的优势。     

移动自组网络拓扑发现算法综述

移动自组网络（Ad hoc）是一种特殊的无固定控制中心、不需要基础设施的无线多跳网络。该网络没有中心控制点,网络中的节点地位平等,自我管理、自我组织,通过互相转发报文来进行网络通信。网络拓扑是网络状态的重要模型,它给出了大量的网络中活动节点及其相互连接关系的图示形式。网络拓扑结构是网络管理功能的基本组成部分之一。无线自组网络拓扑可以提供许多网络管理功能：无线自组网络的布置,设置网络操作参数,监视网络的状态,预测网络的可能出现的状态,设计和升级无线自组网络。本文主要提出了四种移动自组网络拓扑发现的算法。     

基于独占区域的无线传感器网络连通支配集

提出基于独占区域的无线传感器网络连通支配集算法.采用独占覆盖和延时等待规则,在每个节点维护的独占区域内限制支配节点数目,从而降低连通支配集的规模.根据节点剩余能量信息优化支配节点在整个网络拓扑中的分布,以提高能量使用效率和均衡网络负载.仿真结果表明,基于独占区域的无线传感器网络连通支配集能够显著降低连通支配集的规模,保证支配节点的分布均匀稀疏,同时延长整个网络的生命周期.     

用于工业控制系统的无线网络通信MAC协议的研究

无线网络技术已被广泛的应用在工业控制系统中,介质访问控制(MAC)协议作为工业控制系统无线网络通信的底层基础,是保证无线网络高效通信的关键协议.针对搭载多收发器无线终端的工业控制系统设计了一种能源有效的MAC协议—MH-MAC,该协议可根据不同网络环境和应用的需求,灵活地配置信道分配方案和介质访问策略,采用MH-RS调度算法来协调多个收发器高效工作.最后与B-MAC协议进行了比较分析,实验表明MH-MAC协议在提高网络带宽、降低传输时延、增加网络吞吐量和减少能量消耗等方面明显优于B-MAC协议,具有良好的可扩展性和实际应用价值.     

TinyOS调度机制的研究与改进

在介绍无线传感器网络节点嵌入式操作系统TinyOS内核的基础上,分析了其调度机制并指出不足.提出了几套调度改进方案,重点介绍了基于优先级调度策略,并实现了该调度策略.最后通过模拟实验.对两种调度策略进行比较,证明了改进后的调度策略使系统的性能大大增加.     

ZigBee无线定位网络的精度分析及优化

针对CC2430/CC2431的ZigBee无线定位网络误差产生的原因,对系统精度进行分析和优化.通过研究单向误差的方法,针对不同网络拓扑结构、不同参考节点间距,进行90小组实验并对数据分析拟合.当网络参数A=78,n=16,节点间距为30m、摆放方式为矩形拓扑结构的情况下,ZigBee无线定位网络的误差均值较小,定位稳定性最高.对参考节点间距为30m时的误差拟合曲线进行了分析,发现矩形的ZigBee无线定位网络区域可以近似分为误差稳定区域和误差单向偏差区域.结果表明：在构建无线定位网络时,可以根据需要选取最佳的参考节点间距,并对有误差的区域进行补偿,从而提高ZigBee无线定位网络的可用性,降低其使用难度.     

微电网中面向用户的自适应能量调度策略

基于微电网中分布式可再生能源和双向能量交易,提出一种自适应能量调度策略. 调度中心收集微电网中所有用户的负载信息,并根据实时的电价信息,集中调度用户的负载用电. 该调度策略采用自适应动态规划方法,通过在线网络训练优化能量调度策略. 仿真结果表明,该方法能够对整个调度过程进行在线学习,从而最小化用户的总电能费用.     

海洋平台结构振动监测的无线传感实验研究

为验证无线传感器及其网络在海洋平台结构振动测试上应用的可行性.首先,提出了一种无线传感器及其网络拓扑结构,结合所开发的无线传感器网络讨论了传感器节点、基站以及软件通信协议的设计;进行海洋平台无线传感实验.研究表明:将无线传感器网络用于海洋平台结构监测,能够较好地反映海洋平台结构的振动情况;传感器节点易于安装拆除,不仅省去布设导线的费用,而且节省安装时间.     

基于最优刚性子图的势博弈无线传感器网络拓扑优化算法

为了高效的利用网络资源,均衡网络拓扑能耗、剔除网络拓扑冗余链路、降低节点负载、最大化的延长网络的生命周期。本文通过势博弈和最优刚性子图的概念,综合考虑节点的剩余能量、节点的负载及网络拓扑链路的冗余性,设计了一种基于最优刚性子图的势博弈无线传感器网络拓扑优化算法(PGOSG)。首先,根据节点间通信的功率变化,构造节点的功率集合作为博弈的策略集,利用势博弈理论以均衡能耗均衡为目标构建势博弈函数,并使其收敛至纳什均衡点,进而构建初步的网络拓扑结构。然后,利用最优刚性图全局链路数较少,且不损坏网络拓扑结构的特性,在上一步构建的网络拓扑结构上,利用最优刚性子图逐层剔除网络拓扑中的冗余链路,得到最终的网络拓扑结构。仿真实验分析了PGOSG算法的网络拓扑图、链路通信质量、网络鲁棒性以及网络生命周期,并将其与现有的DEBA算法进行了对比。从仿真结果可知：在拓扑结构上,PGOSG算法在网络的通信链路上剔除了网络中的冗余链路,降低了网络中部分节点的负载。在能耗均衡上,博弈算法制定了节点数据转发规则有效的利用了网络资源,均衡了节点能耗、避免节点间冗余转发。因此本文提出的算法能够剔除网络中的冗余链路,降低节点的负载和链路权值,延长网络生存时间。     

基于节点度优化的无线 mesh网络拓扑控制算法

由于网络节点之间资源竞争以及无线信号干扰增大,无线 mesh网络的吞吐性能亟待得到进一步的优化.针对此问题,给出了一种基于节点度优化的拓扑控制算法.算法采用中继区方式构建网络逻辑邻域拓扑,利用RNG 方法对网络拓扑进行局部节点度优化.仿真结果表明,该算法保证了网络的连通性,有效地提升网络的吞吐量.     

无线航空电子内部通信网络协议现状与分析

为了制定无线航空电子内部通信（WAIC）网络协议,参考网络通信5层协议模型、机载有线通信网络可靠性安全性要求、工业无线网络协议及WAIC网络最新研究成果,提出了WAIC网络系统模型,包括应用模型、拓扑模型和通信协议模型,并对WAIC网络通信协议各层技术难点和解决方法进行了深入的研究.物理层使用4.2~4.4 GHz频段,通过正交频分复用技术提高抗干扰能力,高低速分别选用正交振幅调制和正交相移键控编码方式;数据链路层使用被动式邻居发现策略、时分多路访问调度方式和主备信道传输机制;网络层使用静态图路由协议,提供一次链路故障冗余;传输层使用无连接传输服务,基于双向认证的接入控制以及数据加密机制;应用层使用匿名消息签署协议将应用与网络解耦,提高WAIC网络应用模式的多样性和兼容性.     

基于分布式基站池的电力光载无线系统

为加强电力接入通信网络的建设,更好地满足电力应用的需求,依托电力系统已有专用光纤和无线通信资源,并借鉴分布式基站在公网通信中的建设模式,提出基于分布式基站池的电力光载无线通信系统。将基带处理单元以池的形式进行划分管理,并以分布式的方式进行信息交互和数据处理,同时,从远端单元侧、传输通道侧及基站池侧三个方面来实现基于认知的资源优化调度使用。理论分析表明,新系统可充分利用电力专用通信资源,适应电力通信接入网网架结构。     

簇状传感器网络临时分类密钥管理协议

提出了一种基于密钥树的簇状传感器网络临时分类密钥管理方法.采用DH密钥协商算法和逻辑密钥树分发节点间通信使用的三类密钥;使用事件激发来启动密钥系统更新,以确保网络拓扑变化时的密钥安全.实验表明密钥协商算法适当地增加计算量,但有效地降低了通信负载,并且减少了密钥占用的存储空间;动态更新策略能自适应网络拓扑变化,提高了密钥系统的安全性.     

在无线网络中一种分组公平调度的混合策略

设计了一个集中式和分布式的分组公平排队混合机制来解决无线分组网络中的资源公平调度问题．集中式公平控制采用了传统算法WFQ和SBFA的混合策略;分布式公平控制是在通信协议IEEE802．1l中分布式协调功能(DCF)的基础上,加载公平调度机制来实现．混合调度策略可以保证在无线分组网络中,对多个移动主机上的多个分组流,在短期和长期、局部和全局的范围内信道资源的公平使用和共享．     

面向时延约束的多跳自组网络性能建模分析

由于无线信道的复杂特性,使得无线多跳自组网在实际应用中的可靠、可用性和实时性均难以得到有效保障.对此,提出了面向时延约束下最大化带宽利用率的集中式多跳自组网络协议参数设计策略.基于无线多跳网络集中式通信调度机制,在网络参数、业务参数、协议参数的基础上充分考虑信道参数带来的影响,建立端对端时延模型和带宽利用率模型.数值仿真结果表明,集中式调度机制更适用于节点规模较小的多跳自组网络.基于上述模型增加时延约束确定网络规模,以最大化控制时隙利用率为目标设计协议参数,使网络带宽利用率在满足时延约束的前提下最优.     

一种基于槽分的无线多媒体网CDMA调度算法

在未来的无线多媒体网络中,将有各种不同的通信类交织在一起,它们各自有最大容错位出错率,针对此问题,给出了一种适于无线多媒体网络的基于槽分的ＣＤＭＡ调度算法。由于无线通信系统中可获得的带宽是最宝贵的资源,算法的主要目标是使网络流量最大并使分组损失最小,并通过对ＢＥＲ、优行级等参数的优化实现了算法的目标,调度实例证明,算法具有使负载平衡的特性。