分簇无线传感器网络中提高网络连通性的协作算法

针对分簇无线传感器网络提出了一种基于虚拟天线阵列的协作算法.该算法通过节点间的协作来提高网络连通性,所有节点均按照泊松Voronoj网格模型进行分簇,簇首根据通信链路决定是否激活节点协作;若节点协作算法被激活,簇首从其成员中选择适合的节点作为协作节点共同组成虚拟天线阵列.通过协作,可扩展簇间的通信范围从而与远方节点直接通信以避免出现通信覆盖盲区,或者可补偿信道增益以防止由于信道深衰落所导致的传输失败.仿真结果表明,协作算法在通信过程中具有更好的连通性及能量效率,可有效降低接收端的丢包率,维持网络的连通性,从而延长网络的工作时间.     

C-RAN回传网络中下行资源调度策略

随着移动互联网技术的快速发展、无线终端设备与移动应用流量需求与日俱增,移动用户对无线通信网络的服务质量(quality of service, QoS)要求越来越高、回传网络的压力也越来越大. 新出现的云无线接入网(cloud radio access network, C-RAN)能够有效提升网络容量、提高用户服务质量,同时采用无源光网络(passive optical network, PON)作为其回传网络(backhaul),能够为其提供大带宽、高可靠、低时延的回传支撑. 在移动应用需求不断变化和回传网络资源有限的条件下,高效的资源调度策略至关重要,其能够有效的提升回传网络资源利用率、降低传输等待时延. 为节约回传网络波长资源、提高波长负载均衡性和资源利用率,提出一种下行资源调度策略. 根据高热点区域无线用户实时网络需求,综合考虑回传网络波长使用数量、负载均衡性和实时业务分配均匀度等优化目标,采用自适应权重并行遗传算法完成其优化过程,从而实现波长资源动态分配,提升网络资源利用率. 仿真结果表明,提出的下行资源调度策略能有效提高网络负载均衡性和网络资源利用率,并降低实时业务等待传输时间.      

WPANT:应用于移动对等网络的轻量级层次蚁群路由算法

针对移动对等网络中存在的节点移动、拓扑多变、资源受限和可扩展性差等问题,提出了一种基于轻量级层次结构的蚁群路由算法.该算法通过选取活动路由上的节点将网络划分成轻量级的层次结构,在此结构上运行蚁群路由算法.轻量级的层次结构提高了蚁群算法中信息素更新机制的效率,同时,蚁群路由算法的自组织和流量均衡等特性增强了轻量级层次结构的健壮性.模拟仿真表明了该算法的有效性.     

无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法

为了探讨无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法,克服现有方案在移动节点重新加入网络方面的安全缺陷,提出了基于椭圆曲线数字签名算法的复合安全机制来验证移动场景下的节点身份,解决了其他密钥管理方案中存在的节点易受拒绝服务攻击和密钥易被敌人推算出等安全性问题.采用阶为160 bit的椭圆曲线,在带有XMTS300CB传感器板的IRIS传感器节点上实施了该密钥管理方案,通过与新邻居安全地建立对密钥和本地广播密钥,达到帮助移动场景下的节点安全地加入网络的目的.安全与性能分析表明,该方案能够有效抵御针对无线传感器网络的主要攻击手段,并且具有较低的计算、通信和存储负载.     

基于中继的矿井无线通信系统功率分配算法

基于中继提出集中式功率分配算法,解决在矿井无线通信系统中存在的问题,比如主次信号传输相互干扰等。通过功率分配系统模型的建立,将所有中继节点处的功率分配目标函数列出,实行集中式功率分配算法,使系统加权功率最小化,系统的加权速率最大化。分析集中式系统功率分配,转化成最优解的问题,解决特定的最大化和最小化问题,获取需要的数值,达到最小化的信号干扰。在实际矿井通信中测试使用此种算法,仿真分析测试数据,结果显示具有良好的准确性和可行性。     

一种数据加密传输方案的设计与实现

提出了一种软硬件结合的数据加密传输方案,实现了Intemet通信的局域网之间传输的数据的加解密.该方案采用基于OpenSSL的认证中心对网关服务器进行身份认证,用DH算法分配初始密钥,用SSX31-B加密卡对传输数据进行3DES加解密.结果表明,该方案具有良好的安全性和稳定性,以及较高的传输效率.     

能量均衡的间断连接无线网络数据转发策略

针对间断连接无线网络中节点负载不均衡和能量资源受限的问题,提出了一种能量有效的数据转发策略.该策略根据网络运行的历史相遇信息,充分考虑网络特性,以分布式方式估计节点的活跃度、剩余能量和数据转发率,准确地估计节点效用值,感知网络节点的服务能力,以帕累托最优作为自适应选择最佳下一跳中继节点的理论依据,执行数据转发操作,有效地解决了由于节点自私性所导致的网络性能下降.数值结果表明,与其他能量管理机制相比,所提出的机制能够均衡网络节点负载,有效解决网络"热点"问题,延长网络生存时间,使投递率、时延等系统性能都得到大幅度提升.      

基于网络编码的网络QoS性能分析

网络编码的核心思想是允许网络节点对传输信息进行编码处理,运用网络编码能够提升网络吞吐量、均衡网络负载和提高网络带宽利用率等.介绍了网络编码的几种主要算法和机制,并对这些算法在提高网络QoS性能方面进行了仿真和比较研究.     

金属矿开采中的无线传感器容错路由机制

构建金属矿开采的无线传感网器网络矿内各种实时信息的采集和传输,设计无线传感器网络容错路由机制,改善金属矿开采中的无线传感器网络的通信质量,降低误码率。提出一种基于能量过载节点自适应定位的无线传感器容错路由机制。构建金属矿开采中的无线传感器网络结构模型,进行路由算法设计。仿真结果表明,采用该路由机制具有较好的数据收发容错性能,降低数据传输的误比特率,改善通信质量。     

基于LED光通信的传感数据自组织自恢复系统

针对物联网传感信息传输的特定需求,在LED(Light Emitting Diode)照明功能基础上,引入可见光通信功能.充分开发了基于光网络的信息传输自组织、自恢复功能,提出了系统节点设计方法和底层信号链路linux驱动方法,阐述了路由发现算法与通信协议的实现过程.并就嵌入式系统环境下的自组网、自协调过程进行了编程调试与有效测试,得到相应的实验数据.验证了系统架构、传输过程和核心算法的可行性和完备性,为实用研发奠定了坚实的理论基础.