基于多信道的无线自组网信道接入协议设计

基于无线自组网中多址接入协议对网络性能有着极其重要影响的特点,重点研究了无线自组网多址接入协议层信道接入技术,分析了现有的主要的无线自组网多址接入协议.基于CSMA/CA信道接入协议,提出了一种改进的中小型无线自组网多址接入协议.改进的无线自组网多址协议采用控制信道和接入信道分离设计,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性.     

基于无线广播优势的无线Mesh网络负载感知多播算法

提出了基于无线广播优势的负载感知多信道多播(W-LMCM)算法,以解决最大化服务用户数的多播路由与信道分配问题,将起始于同一节点的兄弟链路视为整体进行信道分配,充分利用无线广播优势节省带宽;提出最大信道号信道分配方法,避免随机信道分配带来的不利影响;在满足干扰范围内信道容量约束条件下,以最小化干扰为目标为链路分配信道,解决无干扰信道分配引起的服务用户数受限的问题.仿真结果表明,W-LMCM算法能有效提升多播吞吐量及网络服务能力.     

无线传感器网络扩张型时间同步协议

针对无线传感器网络时间同步问题,提出扩张型时间同步协议.协议采用尽可能同步的思想,建立节点对信息交互模型,可同步节点对通信范围并集内所有节点.算法提供多跳同步方案,采用分布式贪婪算法选取最合理的同步节点对.单跳同步实验表明,算法可扩大单跳同步范围并提供准确的时间信息;多跳同步实验表明,算法具有更高的多跳同步精度;MATLAB仿真结果证明,协议可减少同步节点数量并节省网络同步能量消耗.     

基于发布／订阅模式的车载自组网数据分发算法

基于车载网络环境提出了一种基于发布／订阅模式的车载自组网数据分发算法。首先利用车载自组网中节点接入路边单元的历史记录,预测车辆节点的位置;基于车载节点订阅消息的有效时间和节点数量,计算综合权值确定路边单元中消息优先级;根据车载自组网节点密度,限制数据包分发跳数。仿真结果表明,所提出的算法能显著减少冗余消息副本,降低传输时延和网络负载,提高数据传输成功率。     

基于无线传感网的音频编码技术研究

针对单个传感器节点计算能力、存储空间有限,不适应多媒体信息的传输与处理的问题,提出了一些基于无线传感网的分布式音频编码方法,这些音频编码方法能够有效地压缩音频数据,节省无线传输带宽,降低音频编码复杂度,节省节点能量,延长无线语音传感网的工作周期,指出了无线传感网的音频编码技术中需要进一步研究的问题。     

无线自组网中的信息传输问题及模拟试验研究

在用户群体之间高效传输信息是组建无线自组网的基本目标之一.对无线自组网中的信息传输问题进行了阐述和分析,说明了现有的机制及其面临的问题.针对3种信息传播模型,在不同的网络场景下模拟了无线自组网中节点之间的信息传输情况,包括传染模型、信息连锁反应模型和多跳信息传播模型.模拟结果表明,无线自组网的信息传输能力与信息传播模型...     

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.     

基于CoDE的多接口认知无线Mesh网络容量研究

认知无线Mesh网络具有可重新配置、自组织网络以及认知的能力,在有效融合异构网络和提高无线资源利用率方面具有巨大的潜力.综合考虑认知无线Mesh网络的信道分配与功率控制,结合每个认知用户节点有多个接口的情况,通过量化通信功率控制等级,设计了匹配模型的编码规则及相应的约束机制,提出基于CoDE的多接口认知无线Mesh网络容量研究算法.实验结果表明,该算法有较强的搜索能力,在搜索最优收敛结果方面,具备更好的性能.     

基于编码优化机制的无线传感网络传输稳定算法

针对无线传感网络部署中存在的链路抖动、节点受限等问题,提出了一种基于编码优化机制的网络传输稳定算法。首先,根据节点能量消耗预估值构建数据报文转发模型,采取按跳获取误码率的方式设计基于节点编码机制的数据重传输方法;同时,通过遍历数据报文传输集合得到性能最佳的节点,降低中继节点因能量受限导致传输性能下降的风险,改善因链路抖动而导致传输性能受限的现象。然后,基于网络编码优化机制设计新的传输节点选取机制,通过更新数据传输集合而选取能量最优的节点以维持链路性能,进一步改善链路抖动现象,降低信道噪声对数据传输带来的不利影响。仿真实验表明,设计的算法可显著降低链路抖动频率和节点受限发生概率。     

海上自组网中基于侦听的MAC协议退避算法

无人艇通常以编队协同的方式进行作业,并通过自组网进行数据交换.因海浪等因素影响,海上自组网的信道传输损耗通常处于动态变化中,现有MAC协议的退避算法在动态海上环境下无法区分分组碰撞和分组丢失,会出现可靠性和稳定性下降的问题.为此,本文提出一种基于信道监听的自适应最小竞争窗口退避算法,该算法通过感知邻近竞争节点数目来估计信道状态,降低信道冲突概率和重传次数,提升了网络整体的可靠性和稳定性.仿真结果表明,与经典BEB算法相比,改进算法的吞吐量和公平性分别最大提高28.67%和62.00%,端到端延时和丢包率分别最大降低2.84%和15.10%.     

基于网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案

提出一种结合随机网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案（RNC_DCES）. 该方案根据所接收数据标识信息决定节点处于工作状态或睡眠状态,以避免数据重复接收,并通过结合随机网络编码,增加相同传输次数下的数据信息量,从而实现节能. 通过理论计算分析了RNC_DCES方案所构建传输模型下的网络能耗最大值,并验证了多跳网络能耗的最优解. 实验结果表明,对比联合随机占空比网络编码（RDCNCode）算法和改进型自适应网络编码（AdapCode++）算法,RNC_DCES延长了网络生命周期4.02%和8.51%,提升了包投递率14.83%和4.65%,从而有效提升了数据包投递率和网络能量效率.     

一种编码感知路由低时延数据传输算法

当前的编码感知路由算法在数据包编码时采用基于机会的网络编码策略,不会推迟数据包的转发来等待未来的编码机会,这样会降低网络编码对时延的贡献.为克服以上问题,提出了一种基于缓存管理的编码感知路由低时延数据传输算法.在编码节点,该算法采用基于队列长度的数据包决策策略来替代现有编码感知路由算法中的基于机会的网络编码策略.该算法在数据传输阶段之前引入了网络时延训练阶段,使编码节点获得了基于队列长度策略的最优阈值.仿真结果表明,在网络拥塞的情况下,此算法比传统的基于机会的网络编码策略具有更低的数据包传递时延和数据包丢失率,并且具有更高的吞吐量.     

分组无线网在侦察系统中的应用

分组无线网 PRN(Packet Radio Network)是一种使用无线多址信道的分组交换系统。它采用无线信道进行信息传输 ,分组交换实现信息交换。根据装甲侦察分队在执行战场侦察任务时具有高度的机动性 ,且军事通信网络对抗毁性能以及对网络中信息传输的实时性和信道的利用率要求都比较高的。把这些特定要求结合分组无线网的特点 ,提出了基于分组无线网的分层、无中心结构的侦察系统组网方案。由于无线组网使侦察分队的机动性不受限制 ,分层结构能满足情报传输的实时性要求 ,使无中心结构使网络的抗毁性能大大提高 ,从而满足系统对机动性、抗毁性和实时性的要求。     

Design of the D2D multicast transmission scheme in the LTE communication system

In order to improve spectrum efficiency and transmission reliability of the LTE communication system, its terminal users can be divided into the D2D communication cluster. Specially, the multicast transmission of data packets in the LTE system can be realized through two hop transmissions, namely, the base station multicasts data packets to all cluster-heads and each cluster-head in the D2D communication cluster broadcasts the received packets. Considering that the links may be unreliable in the D2D communication cluster, the ARQ retransmission algorithm based on network coding is adopted. By establishing the lost-packet list, the cluster-head operates the lost-packets by network coding, and broadcasts the encoded packets to reduce the number of retransmission. Performance analysis and simulation results show that the proposed scheme can achieve almost the same transmission efficiency as the existing scheme, but has a lower computational complexity. Compared with the traditional multicast retransmission scheme based on network coding in the cellular communication mode, the scheme only retransmits the lost-packets in D2D cluster, to reduce the pachets transmission number of base stations and decrease the spectrum resource consumption of the cellular network effectively at a high packet loss rate.     

基于Ornstein-Uhlenbeck模型的WSN链路质量估计

无线传感器网络节点一般具有低成本、低功耗、低速率、能量有限等特点。使用廉价的低功率射频模块进行传感器之间通信,对无线信道的变化非常敏感。为了避免低信号质量数据链路上可能的重传导致的资源浪费,通常路由协议以及冗余编码机制等方法均需要不断地评估网络的链路质量。对于无线传感器网络来说,无论是自适应冗余编码还是路由协议均需要对包成功接收率（PSR）进行定量且准确地评估。针对这一问题,提出一种基于物理参数接收信号强度指示（RSSI）的方法来估计分组成功率。该方法首先根据大量实际测试,得到RSSI与PSR之间的关系,再根据实时接收到的RSSI值,利用Ornstein-Uhlenbeck（OU）模型以及Logistic曲线模型对下一时刻的PSR进行估计。仿真与实验表明,该方法相对于现有的方法具有更高的准确性与快速性。     

基于网络编码的多播网络码字构造

针对网络编码技术,提出了一种存在链路故障多播网络的码字构造方法。该方法通过对接收节点搜索大于信源发送速率 的 条离散路径,确保接收节点任意 条输入链路的全局编码向量线性无关,接收节点收到 个正确符号,避免链路故障,恢复信源信息。利用最大距离可分码已有的成果,给出不同发送速率下信源所需的最小有限域,构造最大距离可分码 生成矩阵,将其列向量作为接收节点输入链路的全局编码向量,设计网络码字,实现网络编码。     

宽带无线接入网中一种编码调度算法研究

为了提升无线接入网络支持宽带实时业务的能力,提出了一种基于简单网络编码的分组调度算法(DSNC)．通过引入分发状态参量,DSNC仅使用异或操作选择性地将重传分组编码成一个新的分组,不仅可以使网络吞吐量达到由“最大流-最小割”定理规定的上限,而且接收端可在成功接收后立即实现解码,降低了无线移动终端对计算能力、存储器空间和系统功耗的要求．在简单编码的基础上,DSNC算法依据分组排队时延进行编码和调度,能够在维持网络吞吐量的前提下为分组提供更佳的时延性能．计算机仿真结果表明,DSNC算法下的网络吞吐量非常接近理论上限,而且其平均时延和时延抖动较其它算法平均下降11％和19％,非常适合于高吞吐量的实时业务．     

Beta-Binomial删除信道中的喷泉码文件传输协议

由于命名数据网络(NDN,Named-Data Networking)无环路、逐包、逐跳转发的特点,使得数据包回传成功率降低,而传统的TCP/IP协议中的ARQ和ACK机制对于多播会话不再适用.由于NDN中的传输信道可以等效为二进制删除信道,因此可以通过应用层编码来实现文件的可靠传输.传统的信道编码技术如卷积码、级联码和RS码等复杂度较高,而将NDN与低复杂度的喷泉码的结合可以实现分布式的存储架构,因而可通过喷泉编码在应用层协议中实现可靠的纠删机制,保证整体文件的传输可靠性.以往的研究一般是基于确定的删除概率信道模型,但是由于网络的异构性和信道噪声等因素影响,可能会造成信道丢包概率呈随机性分布.因此,本文在Beta-Binomial分布模型的前提下,根据贝叶斯统计的先验信息和中心极限定理,对随机概率下的纠删信道的文件可靠传输协议进行了数学建模和理论推导.仿真结果显示此模型更具有普适性,此传输协议可在信道状况未知的前提下从理论上求出最小发包数,减少冗余编码包,提高文件整体的投递成功率,在保证传输可靠性的同时有效提升协议传输效率.     

基于场景模型的联合信源信道编码的视频网络传输

提出了一种基于场景统计模型的联合信源信道编码和网络拥塞控制的无线视频网络传输系统．采用MPEG-4分级编码将所有的层划分成几类,由码流对网络拥塞和重建视频质量的影响将其分成几个传输优先级队列,并对其进行不等差错保护．在传输过程中,依据网络状态反馈信息进行自适应的联合信源信道码率分配优化．实验数据表明,该方案对不同特性码流提供较好的保护,针对不同无线网络条件具有较好的适应性,能够明显地提高重建视频质量．     

多速率分层光组播的波长带宽优化分配

光网络目的节点的异构性使组播业务的吞吐量和资源利用率都很低,为此提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的光组播网络最佳分层组播速率确定方法. 采用启发式算法确定每层实现最大组播吞吐量的最佳层速率值,计算组播的链路共享度,对共享度高的链路采用网络编码方法传输数据包,节约波长带宽分配. 该方法同时优化了分层组播速率和波长资源的分配,解决了异构网络多速率的吞吐量最大化问题,显著提高了光网络的波长带宽资源利用率.