提升LoRa网络性能的终端参数动态选择方法研究

针对当前大部分LoRa网络因终端采用静态参数配置而导致的网络灵活性和通信效率不高等问题,提出了一种基于正交遗传算法改善LoRa网络性能的动态参数选择方法。分析了不同参数配置对网络通信性能的影响,针对LoRa网络建立信道冲突和链路预算模型,通过引入基于多目标遗传算法的动态参数选择方法求解该模型,最终获得具有最小冲突概率的参数集。通过对超过10 000台设备的单网关LoRa网络的运行结果表明,所提出的动态参数选择算法可将网络的分组交付率（Packet Delivery Rate,PDR）提高30%,显著提高了网络在不同应用场景下的适应性和扩展能力。     

马尔科夫决策过程在多路径冗余传输调度算法中的应用

传统网络终端设备通常以单路径连接网络,因此在路径发生异常时通常严重影响数据传输质量.随着重叠网络和异构多接入网络的发展,多路径传输逐渐成为可能.多路径传输中数据发送端的多路径调度算法是研究多路径传输的核心问题.本文提出了一种基于马尔科夫决策过程的多路径冗余传输调度算法,通过分阶段采用稳态马尔科夫策略并对关键数据进行冗余传输,实现了实时性要求较高的数据传输,提高了数据传输可靠性.仿真实验表明当路径传输质量发生改变时,该调度算法能够正确感知并将数据更多的调度到传输质量较好的路径上,有效降低路径质量变差时对传输的影响.该算法可应用于音、视频等实时业务中,能够有效提高用户使用体验.     

流量自适应LoRa网络防碰撞路由算法

LoRa无线技术的数据传输速率低,适合星型组网,现有的星型网络防碰撞轮询机制在大容量网络中性能不佳.基于信道竞争退避算法和分簇混合路由两方面,提出了适合LoRa网络的数据传输防碰撞算法,能自适应网络流量的变化.通过NS2软件仿真验证,在大容量LoRa网络中,算法改善了能耗、吞吐量和传输延时等方面的性能,提高了数据传输效率.     

基于WSNs节点权重的网关接入异构网络研究

在无线传感器网络(WSNs)中,虽然现有网关节点的设计已经将多网融合的传输方式引入进来,但很少有综合考虑整个网关节点的性能,包括吞吐量、丢包率、耗电量和成本开销等,并且少有深入探讨多网选择切换方法。针对此现状,引入传感器节点权重的概念,从不同权重的传感器节点需要不同的传输策略出发,以数据上传互联网为目的,提出了一种网关接入异构网络的框架,并在此框架中综合考虑吞吐量、耗电量和接入所需费用3个方面,提出了一种多目标优化的模型,之后给出启发式的近似算法。实验结果表明:在保证传感器网络中数据可靠传输和能耗稳定的前提下,提高了数据传输效率,并适当降低了网关接入异构网络的成本,为网关接入异构网络传输数据提供了一种可靠的方案。     

LoRa组网技术在胶带运输监控系统中的应用研究

针对胶带运输监控系统缺少无线数据传输通道,无法实现断线后自诊断信息上传、无线传感器接入、断线应急中继通信功能等问题,提出了一种应用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网技术方案.针对链式组网结构比较适合胶带运输监控系统多点延伸的特点,采用了LoRa链式组网模式.根据LoRa链式组网传输模式的要求,确定了节点间的数据访问关系,将主机节点与子节点设计为一主多从的传输方式,节点根据相邻关系进行路由规划,组成单层链式网络.为满足数据传输需求,采用巡检应答式通信机制,通信过程遵循规则时序,信道通过时分进行有序利用.根据上述方案,给出了用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网传输节点设备软硬件设计,并进行了测试,结果表明:LoRa链式组网模式传输性能可靠稳定,无线发送状态的节点功耗小于300 m W,10个节点组网传输时延为1.12 s,丢包率小于0.6%,可满足胶带运输监控系统对无线组网传输功能的需求.     

一种实时多协议转发网关及其应用

讨论了实时传输在同构网络和异构网络下的实现方式,针对多网集成环境下实时数据传输面,临的问题,提出了一种实时多协议转发网关模型。通过采用分层缓冲和P2P技术,针对不同性质的客户,将缓冲区用vector和list两种结构实现,并将客户按其连通性划分组,引入P2P技术提高传输效率,从而提供了软实时服务。     

基于二分图的两级动态异构网络选择方案

通信技术的发展,使多种接入技术并存的异构网络成为未来通信网络的发展趋势,随着用户业务QoS需求的提高和传输带宽的增加,现有的网络选择算法已经不能满足用户高质量的通信需求。针对异构无线网络频谱资源日益紧缺的问题,提出了由用户端和网络端共同参与的两级动态网络选择方案。该方案包括灰度关联分析法和二分图联合优化匹配算法,通过用户端和网络端的共同决策,算法在有效满足移动用户业务服务质量需求的前提下,优化了系统吞吐量,均衡了网络负载。仿真实验表明,相对传统算法,该方案极大地提高了异构网络频谱资源利用率并降低了用户在无线网络间的切换概率,实现了用户需求和网络资源的合理配置。     

基于忙音多址的多信道无线Mesh网的MAC协议

无线Mesh网(WMN)是一种新犁宽带无线接入技术,选择适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,可以提高Mesh网的无线资源使用效率以及系统传输性能.而现有的无线Mesh网络基本上是采用单信道MAC协议,不能满足日益俱增的用户需求,限制了整个网络的数据传输速率与网络容量.文中基于忙音多址访问的设计思想,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种无线Mesh网MAC协议MCBTMA(Multi-Channel Busy Tone Multiple Access).MCBTMA通过构建多个忙信号控制信道和多个数据信道,在MAC层进行多信道调度,使无线Mesh网络在吞吐量和时延方面性能有显著提高.     

新世纪的华为网络解决方案

现有网络演进的趋势为核心网络分组化;接入技术分组化——由目前的虚拟接入技术向分组、宽带接入技术发展;网络设备部件化——网络的构成部件将发展为可拆卸、可组装的标准部件,从而满足用户不同需求;网络互通网关化——未来的网络将统一经过网关进行互连;业务控制分离化——将来提供业务的网络与进行控制的网络互相分离;网络终端智能化——随着技术的发展,网络终端的智能化功能将越来越强,而网络则变为一种单纯的传输系统。这样,一方面可以简化现有网络构造,一方面可     

物联网综合实训系统设计

文中介绍一种基于实验教学和学科竞赛需求的物联网综合实训系统。该系统可以实时测量环境监测类传感数据和运动控制类传感数据,将采集到的数据通过无线通信方式LoRa传输到网关,并且根据设定的条件控制执行器,网关通过有线或无线的通信方式将数据传输至服务器,供远程用户终端进行数据监测或控制。     

基于RSSI的WSN吞吐量自适应优化策略

基于MicaZ型节点参数分别建立了ARQ技术和FEC技术的吞吐量模型,分析并仿真了各参数对吞吐量的影响,得出ARQ技术的最优数据帧长和FEC技术的最优BCH码,进而提出了一种基于RSSI测距技术的吞吐量自适应优化策略,以适应无线传感器网络(WSN)中动态变化的网络拓扑。该策略依据RSSI测距技术测量节点间的通信距离,自适应地为数据包选择最优的差错控制策略来提高WSN的吞吐量。仿真结果表明,在吞吐量和动态范围方面,该策略整体上优于单纯的ARQ或者FEC方案。     

NFL:一种基于活动流参数估计的自适应模糊AQM算法

针对主动队列管理（AQM）机制面对动态突变的网络存在参数配置难问题,提出一种将模糊AQM和活动流参数估计策略相结合的白适应AQM算法（NFL）．在综合权衡各性能指标的基础上,设计了一组能适应一定网络变化的模糊规则,并对算法进行了运算优化．为捕获网络突发流,引入了一种基于Bloom滤波器的无状态维护活动流参数估计策略,并依此提出一个模糊AQM输出增益补偿器．实验结果表明,NFL能较好地适应网络变化,相对其他算法,具有更快的收敛速度和稳定的稳态队列控制性能．     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

基于自适应遗传算法的OSPF链路权重优化

在综合考虑链路利用率、链路流量与剩余带宽的基础上,提出了OSPF链路权重优化目标函数,建立了优化数学模型,并设计了自适应遗传算法对其进行求解。实验结果显示提出的优化目标函数在满足给定流量要求的前提下,可以减少链路上的总流量;在网络流量较大时,能够均衡网络内负载分布,提高网络总吞吐量。     

LoRa数据传输网络混合加密设计

随着L o Ra网络应用深度与广度的增加,关于信息安全的需求逐渐变大,所以确保数据传输网络的安全性是LoRa网络发展与应用的必要条件.传统LoRa网络在数据传输过程中自身具有加密机制,其使用A ES-128加密算法对数据报文进行加密.但是,在加/解密过程中,2个密钥是相对称的,以至于各项参数大致相同,当一对密钥中任何一个密钥泄露时,都很容易计算出另外一个密钥.针对存在的安全问题,提出一种改进的混合加密方案:在LoRa网络的基础上引进RSA非对称加密算法,利用RSA加密算法安全性高的优势对AES加密算法加/解密数据过程中所用到的密钥进行加密处理,降低LoRa网络数据传输过程中的安全隐患,提高安全性;并在此基础上对A ES和RS A加密算法优化改进,以确保数据传输的效率.最后,对本文设计的方案进行测试,测试结果表明,本文方案在保证数据传输效率的同时增强了密钥的防窃取性,很大程度上提高了L o Ra网络数据传输的安全性.     

UPnP家庭网关配置管理的设计

提出了数字家庭网关可运营、可管理的应用模式。这种家庭网关打破了现有家用网关业务单一的局限，不仅具有数字家庭网络设备的互操作性，而且能将电信宽带服务直接延展、推送到家庭网络设备上，实现自动配置服务器对家庭网络设备的远程配置管理，促进电信网络与家庭网络的融合与互动。将家庭内外网络多服务的自动配置和终端管理技术，与UPnP协议框架相结合，家庭网关不仅可以实现设备“零配置”接入网络、网络“透明性”数据传输，而且能够为电信网络提供可运营管理的服务能力，符合数字家庭的发展趋势。