基于时间复杂度的无线网络编码数据包传输次数优化分析

为了提高无线广播网络传输的稳定性,建立了一种基于时间复杂度的无线网络编码数据包传输次数优化网络模型。分析结果表明:随着节点数M不断增大,将获得更高的数据包传输次数。NCIF方案具有比CLIF更优的性能,并且比SRPSiF的性能也更好,采用NCIF方案可以获得更高的重传效率。NCIF方案具备比SRPS方案更优的性能,NCIF方案利用S生成编码包的过程中不考虑中继节点R产生的解码性,可以高效恢复目的节点的丢失数据包。当丢包率增大后,NCIF与CLIF方案都发生了性能降低的情况,降低了中继节点的作用。     

无线传感器网络中分布式网络信道编码性能研究

智能电网的无线传感器网络中,多个源节点通过中继协作与一个目的节点进行通信,这种场景称为多址接入中继信道（MARC）。针对多个中继节点的MARC,分析了基于Turbo乘积码（TPC）的自适应分布式网络信道编码（ADNCC）。ADNCC中,每个源节点采用相同的线性系统分组码对自己的信息独立编码,广播发送到中继和目的节点。中继节点将所有源节点的码字作为行码,采用第二个线性系统分组码进行列编码,只将新产生的列校验元传送目的节点。目的节点接收到来自源节点的码字和中继节点的列校验元构成一个完整的乘积码,目的节点进行Turbo译码。研究了源-中继链路（S-R链路）对ADNCC性能的影响,提出了选择式编码协作（S-CC）和估计式编码协作（E-CC）2种解决方案,仿真结果表明,E-CC方案的性能比S-CC方案好,在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,有超过3dB的编码增益。     

提高传输效率的新型编码方法

网络编码在均衡网络负载、节省网络负载,提高网络鲁棒性等方面都有其独特的优势。经典的完全网络编码方案能够提高系统传输的可靠性,却造成了无线链路带宽资源的浪费。在分析研究完全网络编码的基础上提出了一种邻居节点辅助编码方案,基于NS2的仿真结果表明该编码方法能够明显提高网络吞吐量,减小传输方案设计复杂度。并且节点能够通过邻居节点的发送通知快速停止发送无效数据包,从而可以节约信道资源。     

面向用电信息采集系统的无线传感器网络MAC协议研究

针对用电信息采集系统簇头采集器缓存占用率过高且易造成网络拥塞的问题,提出一种节点优先级自适应的PA-MAC (priority adaptive MAC)协议,根据缓存占用率动态调整节点优先级,增强缓存占用率高的节点的信道竞争力,增加节点的数据发送量,使得缓存占用率维持在较理想的水平;然后采用分布式算法,利用节点发送数据包的传输情况评估网络负载状态,结合缓存占用率及当前竞争窗口取值范围,调整竞争窗口的变化,降低数据包的碰撞概率.仿真结果表明,本算法有效缓解了采集器节点的缓存压力,提高了用电信息采集系统本地网络在归一化吞吐量、丢包率及有效传输数据量等方面的性能.     

一种用于多信道无线Mesh网络的信道分配方法

合理地分配信道是提高多信道无线Mesh网络性能的关键。针对动态信道分配策略平均吞吐率较低的不足,采用相对平衡理论,提出了一种基于可通邻居节点可用信道表的信道分配方法,给出了该方法的主要步骤和具体实现过程,并分析了时间复杂度。节点在进行数据发送前,利用可通邻居节点的可用信道集合,建立可通邻居节点可用信道表和信道优先级队列,在此基础上,选取一个最优信道,并使用改进的RTS/CTS协议进行信道协商和数据收发控制。仿真结果表明,提出的方法在平均吞吐率方面提高了5.2%。     

基于HARQ的TD-LTE基站性能测试方案

提出了一种基于HARQ（混合自动重传请求）的TD—LTE基站性能测试方案。利用安捷伦基带信号发生器与信道仿真仪N5106APXB实时接收来自TD—LTEeNB的反馈信号并根据接收到的指令动态调整上行信号的编码冗余因子以达到在各种衰落条件下测试eNB吞吐率的目的。该测试方案可以模拟终端与基站的通信及反馈过程,从而准确测量TD—LTE基站的吞吐率及系统性能。     

蓝牙与802.11b干扰问题的非协作共存技术解决方法研究

根据非协作共存技术,本文提出一种自适应包选择延迟发送方法,依据蓝牙单元信道质量的不同,选择不同长度的分组和发送时间,以躲避冲突,避免同频干扰.从而降低了丢包率提高了数据包的网络通过率,解决蓝牙与802.11b的干扰问题.     

基于补充打孔卷积码的编码协同方案研究

编码协同将信道编码与协同技术结合起来,通过编码设计为协同伙伴发送冗余信息,从而获得空域与码域的双重分集。提出一种基于补充打孔卷积码和选择反馈协议的编码协同通信方案,通过仿真验证了方案的误码率性能和新协议的有效性。     

RS码的盲识别方法研究

在通信系统中,采用信道编码技术保证传输信息的可靠性,RS码具有较强纠错能力,在现代数字通信中得到广泛应用。因此,在信息截获领域中RS码盲识别问题也尤为重要。为解决本原RS码和缩短RS码的盲识别,提出了一种RS码的盲识别方法。该方法基于伽罗华域的高斯约当消元法,遍历估计码长和码长对应的本原多项式,并引入方差来识别真实码长和本原多项式,最后利用伽罗华域的离散傅里叶变换(GFFT)实现RS码生成多项式的识别。仿真结果表明,提出的方法可以有效识别RS码码长、生成多项式、本原多项式,并且有一定的容错性。     

LDPC码差分译码算法

对于LDPC码的译码算法——和积算法,提出了一种新的LDPC规则码的差分译码算法,其主要思想是,把概率信息的差分值作为LDPC码Tanner图上的传送信息,而对于校验节点和消息节点的更新都是在特定的加法域中进行。对整个过程从数学上做了推导论证。将差分算法与LLRBP算法做了比较。与传统的基于对数似然比的译码方法相比,新算法的计算复杂度有明显降低,而译码性能则损失不大。     

基于微型加密算法的IEC 61850-9-2LE报文加密方法

电力广域通信的发展使得电力采样数据大范围共享成为可能,但采样数据面临信息泄露和遭受恶意篡改的风险,经典的采样报文加密方法由于过大的运算耗时而难以在工程实践中应用。文中结合IEC 61850-9-2LE采样报文特点,提出一种针对采样报文关键内容进行微型加密算法(TEA)运算的加密方法,并利用循环冗余校验(CRC)验证码进行解密后的报文完整性检查。采用典型的电力系统嵌入式硬件平台进行定量的效率验证,所提方法加密含8个服务应用数据单元的IEC 61850-9-2LE报文信息仅耗时0.181 ms,满足电力实时报文传输处理时间4 ms的要求。     

高压输电监测无线传感网功率控制算法

为了延长网络生命周期,解决高压输电监测的无线传感器网络中节点能量受限问题,结合应用背景的实际特点,提出一种基于节点动态聚类的功率控制算法。该算法以高压输电监测的网络架构为基础,分析传感器节点间的空间几何位置关系,综合考虑空间几何信息与节点剩余能量,利用聚类分析方法对网络内具有相似性的节点进行动态聚类,使数据转发在类区域代表节点之间传递。同时,采用可变的功率调制技术进行数据传输。仿真结果表明,该算法能够有效地降低网络能量消耗,并延长网络的生命周期。     

智能变电站过程层网络风暴的分析与处理

智能变电站过程层网络的正常运行是变电站正常运行的必要保障,网络风暴会对站内网络信息传输及相关设备造成影响,进而对变电站正常运行造成危害。根据SV报文和GOOSE报文的结构,计算其在交换机中的传输速率,对网络风暴的形成机理进行了分析,并评估了SV报文网络风暴和GOOSE报文网络风暴对站内各装置造成的影响。以某变电站中发生的一次网络风暴为例,根据网络分析仪记录的全站报文以及交换机连接关系发现网络风暴,采用断开冗余链接或故障设备的处理方法,并提出了通过报文校验、虚拟局域网技术和生成树协议避免发生网络风暴的建议。     

智能变电站GOOSE组网应用

为了保证智能变电站GOOSE报文传输的实时性和可靠性,分析和比较了MAC地址静态组播、虚拟局域网（VLAN）、组播注册协议（GMRP）3种多播报文过滤技术的特征,指出基于端口的VLAN划分方式是现阶段智能变电站GOOSE组网工程应用中切实可行的方案。分析了智能电子设备（IED）之间GOOSE报文的数据流向和交互范围,提出一种基于GOOSE信息分类和保护间隔的VLAN划分方案,最后结合工程实例给出了GOOSE组网配置方案,该方案易于实现,GOOSE数据流向清晰,能够有效隔离多播报文。     

基于故障感知容错路由算法的可重构架构设计

当路由器发生永久性故障时会影响网络的通信性能,现有的容错方法大多都是采用重路由策略,绕行路径的不确定性不仅会带来较长的绕行延迟甚至故障节点周围形成热点导致死锁。针对二维网状网络中的各种故障情况,设计了一种新的路由器架构——DRRA,通过添加的组件将不同的输入端口和输出端口连接起来,并定义了3种不同的具体连接方式,当数据包遇到故障节点时,会根据具体故障位置及路由信息选择合适方式直接绕过该故障节点,保证网络的连接性。实验结果表明,本文所提出的方案与其他容错方案性比不会产生过多的硬件开销,并且在网络存在多个故障节点的情况下保持良好的性能和可靠性。在热点流量模式下,本文提出的方案与ReRS方案相比可以降低57.4%的平均数据包传输延迟,与MiCoF相比可以降低38.9%的平均数据包传输延迟。     

智能变电站环网自愈协议的比较

从自愈时间和控制报文负荷等方面对当前流行的两种自愈环网协议——RFC3619和G.8032进行了比较。在大多数的情况下,两者的性能接近,但当出现控制报文丢失时,前者的自愈时间会达到秒级,而由于G.8032协议的报文冗余传输仍然可以维持在毫秒级的自愈时间,由此带来的控制报文数量的增加对链路带宽而言可以忽略不计。     

一种用于智能变电站数字化电能表的高精度电能算法

智能变电站中的数字化电能表接收IEC61850报文,并根据报文所载的电压和电流数据来进行电能的计算,故其准确度很大程度上由算法的精度来决定。另外,数字化电能表还需要克服坏点以及通讯网络的丢包和时延等不利因素的影响,来实现较高的计量准确度。为此文中提出了基于Blackman卷积窗的FIR低通滤波器以及基于最小二乘法拟合的粗大数据修正、丢包补偿的高精度电能计量算法。在详细阐明上述算法实现原理的基础上,进而通过实验证明了该算法的有效性和可靠性。     

基于嵌入式的PSO-BP神经网络码率控制算法研究

在多变的4G移动网络信道中,针对嵌入式移动端视频传输时出现的网络拥塞现象,利用神经网络与码率控制算法相结合的方法,减轻或预防网络拥塞的发生。接收端产生RTCP包并解析出最能直接反映信道情况的延时、丢包和抖动3个信道参数,同时将其作为输入参数反馈给神经网络,将想要预测的码率值作为输出参数,X264编码器根据最佳预测码率更新编码速率。对BP神经网络和PSO-BP神经网络算法编码速率的预测结果进行了比较,说明优化过的码率控制算法的预测误差更小。为了贴近实际,NS2仿真通过添加不同干扰流的实验及分析得到预测性能和结果,该方法可以将反映视频质量的参数PSNR值控制在32~37之间,码率的预测误差控制在±60 kb/s左右。实验结果表明,该算法在拥塞情况下能够有效调整码率,实现流畅、清晰的视频传输。     

测量船卫星通信环境下BBR-TCP协议传输特性分析

依据测量船卫星通信链路的特点,基于CentOS7和Linux-4.18.9内核,使用Netem和tc搭建了一个测量船卫星通信链路模拟仿真环境。研究了BBR-TCP拥塞控制算法的数据传输特性,分析了在特定的链路带宽和时延下,不同的丢包率对BBR-TCP拥塞控制算法数据传输特性的影响,最后分析了BBR-TCP拥塞控制算法与其它拥塞控制之间的公平性。结果表明:在模拟环境中与CUBIC-TCP算法相比,BBR-TCP拥塞控制算法具有较高的数据传输速率,受丢包率影响较小,且具有较好的公平性。对于测量船与地面之间通信环境中,优化信息传输、部署新设备和提高带宽利用率具有一定的参考价值。