一种基于复数域网络编码的双层卫星通信系统

针对卫星通信网络吞吐量不足、可靠性不高的问题,提出一种基于复数域网络编码(Complex Field Network Coding,CFNC)的卫星通信方案。该方案在信号发送前对源信息作预编码处理,即在复数域上选取一个大小合适的参数化空时码与源信号相乘,编码后的信号与源信号在复数域上有着一一映射关系。对该方案的吞吐量和成对差错概率(Pairwise Error Probability,PEP)做了详尽的理论分析,结果表明,采用该编码方案的卫星通信系统在终端发射功率不变的情况下,吞吐量比路由模式提高了100%以上,比传统的CFNC方式至少可提高75%。该方案还可以扩展至更多的地面源节点,从而支持多用户网络通信。最后,仿真实验表明,在较高的信噪比下,PEP仿真值逼近于渐近值,验证了理论分析的正确性。     

无线网络管理迎来绿色时代——802.11v标准简介

无线网络的普及,让用户对诸如Wi-Fi、802.11a/b/g逐渐了解。当然,近年来的新宠是802.11n,作为Wi-Fi下一代标准,其技术优势已毋庸置疑。与之前的标准相比,802.11n能够提供5倍的传输速率与2倍的吞吐量,同时在稳定性与安全性方面也有了极大的提高。     

一种基于网络编码的云存储系统

存储空间、修复带宽和更新带宽是云存储系统的3个重要指标,系统设计往往需要在这些性能度量之间取折衷。为了降低存储空间、修复带宽、更新带宽以及系统复杂度,文中提出了一种基于网络编码的云存储系统。该系统结构为m*n数据阵列的形式,n列表示n个存储节点,其中k个节点用于存储原始数据,称为系统部分;另外(n－k)个节点用于存储校验字符,称为非系统部分。数据阵列的m行对应m个系统形式的(n,k)最大距离可分(MDS)码,每个源数据符号只参与它所在行的编码,不参与其他行的编码,这种系统结构大幅降低了编译码的复杂度。该系统可以承受最多(n－k)个节点的失效,此外,当单节点失效时,由于使用了系统形式的MDS码,可以使用干扰对齐技术进一步缩减修复带宽。与现有的某些云存储系统相比,该系统明显降低了存储空间、修复带宽和更新带宽等资源消耗,性能得到大幅提升。     

均匀分数路由网络容量域分析

均匀分数路由网络是指网络边传输的数据包具有相同的维数,且该维数与信源消息的维数可以不同.已知分数路由网络的容量域是多维欧式空间中的多胞体,但对各种业务模式网络的容量域的计算尚缺乏有效的可操作方法.本文研究了三种业务模式的容量域计算方法：针对多重单播,提出了基于缩减图、合并缩减图和虚拟节点的方法;针对一重组播,提出了基于子树分解和组合设计的方法;针对二重混合网络,提出了基于凸多边形极点的方法.除了理论证明之外,还举了大量样例演示这些方法的正确性.     

无线自组网个体移动模型分析

应用Palm积分分析随机点模型、随机方向模型和随机游走模型的平稳速度分布,证明速度衰减问题源于各个移动周期内速度和持续时间的相关性.应用Palm积分和几何概率分析随机点模型和随机方向模型的平稳节点分布,证明这2种模型具有非均匀节点分布特征.应用中心极限定理证明无边界区域随机游走模型的轨迹端点成正态分布.结果表明时间型随机游走模型是最合理的个体移动模型.     

"计算机网络"课程实验仿真教学的路径探索

"计算机网络"课程具有理论与实践紧密结合的特点.在课程实验教学中设计粗细两种颗粒度的仿真实验:前者以华为eNSP为仿真工具,让学生宏观地了解如何配置网络参数和控制网络运行;后者以OPNET为仿真环境,让学生应用C语言编程实现网络协议,并微观地观察每个数据包和每个字段的处理过程.教学效果显示这种两级颗粒度的仿真实验教学极大增强了学生的兴趣和积极性,大大提高了学习质量和实操能力.     

分布式WSN联合概率覆盖节点调度算法

利用概率覆盖探测模型,提出了一种分布式的基于联合概率覆盖的节点调度算法。节点在本地通过与其一跳邻节点的信息交互,获取本地节点所在区域的所有覆盖匹配集,根据邻节点的工作状态判断本地所在区域被概率覆盖情况;最后,节点将根据判断结果调度本地节点进入工作状态或休眠状态。仿真结果表明,该算法执行效率高于CCP和DPCP算法,能够在保证网络概率覆盖前提下,关闭大量冗余节点,保证网络工作节点数目稳定,延长了网络寿命。     

基于子树分解的分数组播路由网络容量分析

网络容量度量了网络的最大信息传输率,计算网络容量是网络信息论的基本任务。网络容量可以分为编码容量和路由容量,一重组播网络的编码容量已被证明等于信源和各个信宿之间最小割的最小值,但路由容量却由于受到网络拓扑、信源信宿的数目和位置等因素的影响不存在这样简单和一般化的结论,对具体网络需要做出具体分析。组播路由网络容量分析可建模为Packing Steiner Trees问题,但该问题是NP-hard的,目前尚缺乏计算组播路由网络容量的有效方法。讨论分数组播路由网络的容量分析问题,分数网络的信源消息和边容量都是整数维的,在这个范畴内,把组播路由网络的容量分析建模为组合设计问题并提出一种方法加以解决,该方法的关键点在于通过子树分解技术大大缩减了网络规模,由此降低了组合设计的复杂度,并通过对三层网络的分析演示了该方法的使用。     

基于OPNET的按需组播路由协议仿真

按需组播路由协议(ODMRP)是一种针对移动自组织网络的组播路由协议,该协议在源节点和接收节点之间建立网格进行数据传输,具有冗余路径、不依赖单播路由、健壮性高等特点.目前尚缺乏对于ODMRP的建模和仿真研究.针对此问题,基于OPNET仿真环境完成了对ODMRP的建模,建立了该协议的有限状态机(FSM)、节点模型、网络模型以及包格式,基于C语言编程实现了路由的建立、更新、维护和数据传输过程.通过设置不同的参数和统计量,仿真检验了协议性能,包括网络的端到端延时和数据包递交率与节点移动速度和组播组尺寸之间的定量关系,证明了所建立的协议模型的功能正确性.仿真结果表明,ODMRP协议适用于诸如战场通信、灾难救助、体育比赛、大型会展等需要临时组网进行组播通信的应用场合.     

窃听攻击下子空间码的安全性

子空间码与随机线性网络编码相结合的网络系统具有编译码复杂度低、无需附加编码矢量和非相干通信等优点,曾被用于网络纠错。针对子空间码在窃听攻击下的安全性能,将攻击者猜测信源消息的成功概率作为子空间码的安全性度量。基于Cai和Yeung提出的网络窃听模型,采用线性代数和组合学方法,定量计算了攻击者的猜测概率并得到了闭式解。分析结果表明,子空间码具有概率意义下的弱安全性,但与许多完美安全或弱安全编码方案相比,子空间码具有复杂度低、灵活性高、拓扑不受限、可对抗多边窃听等优势,因此子空间码适用于计算受限且安全性能要求不高的应用。