用于多信道路由的完全编码意识的判据

为了解决多信道路由同频信道分集难题,从而有效的提高系统频谱利用率,提出一种新的具有网络编码意识的多信道路由判据WCECTT (Weighted Cumulative Coding-aware ETT),在选路阶段量化网络编码后传输的性能优势,并综合考虑无线信道传输信道差错及干扰的影响,真正实现了具有完全编码意识的多信道路由。使用C++实现配置了WCECTT的无线多跳系统并进行性能仿真,结果表明该机制在无线多跳网络中,能够有效地增强节点对数据的处理能力,相比于不使用网络编码的系统,具有10%-20%的系统吞吐量增益。     

支持网络编码的无线Mesh网络路由协议

无线Mesh网络的吞吐量受路由策略、无线干扰等因素影响,基于最短路径的传统路由协议并不能获得良好的性能．为此,提出了1个在单播通信中基于网络编码的无线Mesh网络路由协议．该协议引入条件链路消耗,采用马尔可夫链模型来设计路由判据,下一跳的路由消耗以上一跳为条件．网络中的节点对数据编码组合后,选择条件消耗值最小的路径传输编码后的分组．实验结果表明,优化后的路由判据能更好地支持网络编码,节省网络资源,使得网络吞吐量提高了大约20%．     

具有网络编码意识的无线路由判据

近些年,具有网络编码意识的路由机制引起更多人的重视。一般来说,具有网络编码意识的路由机制包括两步：一是在路由发现过程中发现编码机会;二是在路径选择过程中从具有编码机会的路径与非网络编码机会的路径中选出一条性能最优的。第一步的研究相对比较成熟,但是对于第二步对路径的选择又与路径选择的准则有关,简单的选择具有网络编码机会的方法或者所谓的“free ride”[9]的处理方式都是不合理的。因此,本文提出了一种能够体现网络编码的性能优势,并且充分考虑无线广播特性的路由判据。通过性能仿真可以看出,相比之前路由判据与网络编码相对独立操作的情况,该方案更公平的量化出网络编码的性能优势,所选出的路径更能满足路径选择准则的需求。这样,一个更加实用化的具有网络编码意识的路由机制建立起来。     

基于成功递送率的编码感知机会路由机制

为充分利用无线信道的广播特性,提升网络性能,提出了一种基于成功递送率的编码感知机会路由机制。该机制采用成功递送率替代跳数、期望传输次数等传统路由判据进行路由选择。同时采用转发节点集,允许转发节点集中的所有节点进行编码并按不同的优先级转发数据包,从而避免了传统编码感知的路由方法为获得编码增益"汇聚"数据流所引起的流间干扰、中间节点过载等问题,获得了更高的编码增益。仿真结果表明,该机制能够以增加少量重复数据包为代价获得更多的编码机会,从而有效地提升网络性能。     

无线认知自组网报文多播问题: 随机网络编码方法

基于随机网络编码技术研究了无线认知自组网的报文多播传输技术.首先提出报文多播传输的核心问题,称作多信道单跳报文多播问题(multi-channel single-hop wireless multicast problem,MCSHWMP),并且给出多信道单跳报文多播问题的定义,基于此提出其四元模型;然后提出基于网络编码技术的无线认知自组网报文多播传输算法框架,并根据该框架提出几种候选算法.所提算法通过网络编码技术充分利用无线通信的广播性质,显著节省了无线认知自组网报文多播传输报文传输数量;综合考虑无线认知自组网传输网络节点间不同信道的访问权限及报文的传输质量,使上游网络节点的每次报文传输都能使后续节点的报文收益得到最大化;从而有效节省多播传输组合报文中用于解码的附加信息,同时降低无线认知自组网传输报文的长度.仿真测试与分析结果表明,针对多信道单跳报文多播问题基于网络编码技术的算法相对于非网络编码算法明显节省报文传输数量,且在链路报文传输成功率较高但小于1时优势较大,节省报文数量可达50%.     

无线网络中任意路径编码感知机会路由

结合机会路由和网络编码2种技术提出了一种新的任意路径编码感知机会路由方案.为了合理地选择候选节点和分配节点转发优先级,提出了编码感知期望传输次数度量标准.路由方案在无线传输过程中充分利用流间网络编码减少传输次数,从而提高网络传输效率.仿真实验结果表明,路由方案能大幅度提高网络的转发效率和吞吐量.     

基于局部重传和网络编码的可靠性传输机制

为推动基于网络编码的多路径路由（NCMR）可靠性传输机制的实用化,提出了一种面向无线Ad hoc网络应用的基于局部重传和网络编码的多路径路由（LR-NCMR）可靠性传输机制,在多路径路由基础上应用网络编码对数据包进行编码融合,引入重传机制在局部范围进行数据包重传. 仿真结果表明,相比于已有的NCMR可靠性传输机制,新的方式能提高网络的传输可靠性,同时降低网络中的数据包冗余度.     

Ad hoc网络上多描述编码视频的P2P传输

为了降低无线网络的高动态性和无线信道的高误码率给无线移动网络传输实时视频带来的限制,本文在Adhoc网络中研究了一种以纯P2P模式传输多描述编码视频的方法,以提高无线移动网络上的视频传输效率和质量。     

基于复杂系统科学的MIMO无线传输分集与编码技术

多输入多输出(MIMO)技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是第四代(4G)无线移动通信系统中最富有竞争力的技术之一.然而由于移动台的尺寸和载频的限制,使多天线技术很难实现.基于复杂系统科学的MIMO无线传输分集和编码技术成为解决这一问题的可选方案.围绕国家"973"计划项目"基于复杂系统科学的MIMO无线传输分集与编码技术"展开MIMO天线设计、MIMO信道模型、MIMO信道估计、MIMO无线传输协同分集和协同编码等方面研究,完成了相关理论推演和实验研究.这些研究为准确分析与设计4G通信系统提供了有力的保障.最后对未来的研究工作进行展望.     

基于H．264的RCPC信道编码非平等误码保护

为了提高压缩码流在无线信道中传输的可靠性,设计了基于RCPC（Rate Compatible Punctured Convolutional）信道编码的非平等误码保护方案,在保证编码效率的前提下,使视频信息在无线信道传输过程中具有更强的抗差错能力。实验结果证明,不等差错保护机制的运用有效地改善了视频在无线信道系统中的传输性能,保证了视频图像序列的可靠传输,而引入自适应不等差错保护则能更有效地利用信道的容量,提高了传输效率。     

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.     

基于密度聚类的容迟网络路由协议

为了克服现有容迟网络消息冗余副本过多,数据传输时延较大的问题,对基于历史预测的Prophet路由协议进行优化,提出基于密度聚类的路由协议,采用聚类分析理论和生灭过程理论,准确构建和维护密度聚类簇,使网络中的消息副本得到实时控制.在此基础上,提出基于Q学习的随机线性网络编码策略,采用增强学习领域中的值函数估计法,通过中间节点高效获得线性独立的编码包,以提高网络编码效益.仿真实验结果表明,相比Epidemic和Prophet路由算法,该算法可以获得较高的消息投递率;在有足够缓存的情况下,数据传输时延得到了很好的控制,对容迟网络具有较强的动态适应性.     

低轨卫星网络动态路径切换技术

面向星座式低轨（LEO）卫星网络,针对动态路由技术重构时间长导致的资源利用率下降问题,提出了一种基于预测的路径切换机制.依据卫星飞行轨迹,预测星间链路的可用时间,从而判断当前传输路径的可用寿命.在当前路径断开之前及时触发路由重构,为当前传输寻找备用路径,避免路由重构导致传输中断.提出了新型路径选择方案,根据当前路径代价和网络全局负载状态设计了综合代价函数,用于选择最优路径.仿真结果表明,所提出的路径切换技术可有效降低数据转发的丢包率,提升网络整体吞吐量.     

Environmentally-adaptive secure routing protocol for satellite networks

In order to solve the security problem of data transmission in Low Earth Orbit(LEO) satellite networks, a novel secure routing protocol is designed. First, by considering two aspects of satellite behavior attribute and communication capability attribute, a multi-dimensional security evaluation model is established, and the model for evaluating the satellite security communication capability is dynamically adjusted with the network state. Then, combined with the on-demand routing protocol, the secure communication path is established by taking the quantitative evaluation of satellite security communication capability as the routing metric. Finally the forwarding behavior of nodes in the transmission path is monitored in real time, and the routing reconstruction is triggered as needed. Simulation results show that, compared with the existing protocol, the proposed protocol can significantly improve the performance of the packet delivery rate, average end-to-end delay and average hop than the existing protocol when malicious nodes exist in the network. The protocol can effectively improve the security of data transmission in LEO satellite networks.