UWB室内无线同步的定位基站系统设计

针对UWB室内定位系统中有线同步方式存在时钟电路设计困难、现场布线复杂且硬件成本较高的问题,提出采用基站间无线同步的方式,服务器只需发送一次定位指令,基站间就可进行定时同步,简化了同步机制,降低了系统的硬件成本,减轻了服务器与基站间的网络通信负荷;针对现有的基站大多采用串行主控芯片进行定位数据和其他功能子模块的控制与处理,造成处理效率低下、不能满足高密度标签实时定位需求的问题,提出采用FPGA作为基站主控芯片,不同功能同时并行执行,提升了基站的处理速度和工作效率。实际测试结果表明,该基站系统操作简便、运行稳定、定时精准,具有较高的实际价值。     

三维空间域多径信道模型的AOA和TOA特性分析

在三维空间域提出了一个几何模型,其散射椭圆半球体的中心在移动台(MS),基站(BS)被置于散射球体外部。该模型可以在方位角和仰角平面同时描述多径波的到达角度和到达时延,据此推导出电磁信号分别在MS和BS端关于到达角度的联合、边缘概率密度函数封闭式表达式。除此之外还推导出到达时延的联合概率密度函数的封闭式表达式。该三维模型适用于低MS天线和高BS天线且重要散射体分布在移动台附近的室外宏蜂窝通信环境。此外还对数值仿真实验获得的理论数据进行分析比较,进一步验证信道参数估计结果符合理论和经验。     

无线热点

山西移动扩容GSM/GPRS网3月28日,上海贝尔·阿尔卡特与中国移动子公司山西移动签订了两份总价值2400万欧元的合同,其中包括第11期GSM网络扩容合同和GSM/GPRS备件合同。上海贝尔·阿尔卡特将为山西移动提供并安装其领先的Evolium GSM/EDGE解决方案,包括基站(BTS)、基站控制器(BSC)、码型变换器(TC)、多无线子系统快速分组交换服务器(MFS)、和无线运维中心(OMC-R)设备。浦东工行构建无线安全网3月28日,中国工商银行浦东分行宣布部署无线局域网,通过采用昂科无线网络控制器对不同安全级别的网络设备进行安全隔离,并建立完整的…     

新品快报

安立公司宣布已经开发出来能够测试3G W-CDMA基站和3.5GHSDPA基站的RNC仿真器MD8291A.MD8391A是作为RNC(无线网络控制器)连接NodeB到核心网络部分而工作的一种仿真器。通过利用这种新产品,在不使用昂贵的实物无线网络控制器或核心网络的情况下就可以建立一个基站测试环境。这使产品不仅能够通过语音呼叫试验、视频电话试验和IP包传输试验来进行普通的运作试验和应用测试,还可以能够在和数字移动无线发送器测试仪MS8609A和向量信号发生器MG3700A一起使用的时候进行无线性能的测试。     

无线传感器网络单基站调度算法

对于无线传感器网络(WSN)移动基站的调度问题,提出了一种基于线性规划方法的移动单基站调度算法。首先,通过对移动单基站调度问题的形式化描述,对该问题在时间域中进行了数学建模,并使用重建模技术,将问题从时间域转化到空间域以降低求解复杂度,然后基于线性规划理论建立了一个多项式时间复杂度的最优算法。模拟仿真实验验证了该算法的有效性,实验数据表明该移动基站调度算法能有效地延长无线传感器网络的网络生命周期。     

基于控制角度的无线传感器网络时钟同步优化算法

针对无线传感器网络(WSN)时间同步过程中易受干扰,易发生通信延迟所造成的同步精度不高、收敛速度不快的问题,从控制的角度提出一种时钟同步优化算法。该算法首先建立时钟同步状态模型,然后通过现代控制理论的思想,引入中心控制策略,建立基于控制的时间同步状态模型。该控制策略是通过全局的时钟状态信息进行设计,在卡尔曼滤波最优估计前提下,使控制满足使性能指标函数最小的条件下,得到最优控制。仿真结果表明,所提出的时钟同步优化算法和无线传感器时钟同步协议(TPSN)相比,从第6步时钟同步开始,前者的同步误差逐渐比后者的同步误差小;在实现同一较高精度的同步需求时,前者需要的同步次数是后者所用的同步次数的20%左右;由时钟同步误差收敛均值的方差对比值显示,前者比后者的同步误差均方差小了两个数量级,因此所提出的时钟同步优化算法比时钟同步协议同步精度高、收敛速度快、网络通信负荷低。     

基于遗传优化神经网络的网络入侵特征检测

为了提高网络入侵检测正确率,提出一种遗传优化神经网络的网络入侵特征选择和检测算法。该方法先将网络状态特征和RBF神经网络参数作为遗传算法的个体,把检测正确率作为适应度函数;然后利用遗传算法的选择、交叉和变异等操作对网络状态特征和RBF神经网络参数进行优化,最后利用KDD 1999数据集对算法性能进行测试。测试结果表明：遗传优化神经网络能够快速获得最优网络状态特征和分类器参数,同时提高了网络入侵检测正确率。     

基于SCR的遗传算法及其在通信网络中的应用

无线基站传输网络作为移动传输网络的重要组成部分,必须不断进行升级改造以满足移动通信业务的高速发展。在遗传算法（Genetic Algorithm,GA）框架下引入SCR可靠性排序策略,对移动传输网络中边重构拓扑优化问题的智能算法进行分析,包括利用同步构造排序（Synchronous Construction Ranking,SCR）改进适值计算方法、交叉和变异算子设计等。将模型进行软件实现并投入工程应用,对网络实例进行了网络构件分析,对抗毁性、生存性、成环率、链路重要性、可靠性等评估指标进行计算和分析。分析结果和实际应用情况验证了评估指标体系和评估模型的可行性和实用性。     

基于ZigBee和GPRS技术的基站环境远程监测系统

针对无人值守通信基站环境监测有线系统布线困难、维护工作量大等问题,采用ZigBee无线传感器网络技术和GPRS技术设计了一种移动通信基站环境远程综合监测系统;给出了系统的总体框架结构,设计了ZigBee/GPRS网关、监测节点的硬件和软件;实现了移动基站电能、温度、湿度、烟感、门禁等环境状态参数定期自动采集,经GPRS网络传输给远程监测中心PC服务器,对于异常状态以短信息或彩信方式给维护人员发送告警信息;运行结果表明,系统工作稳定、可靠,满足移动基站环境实时远程监测和集中管理需要。     

点能量密度平衡的无线传感器网络基站移动策略

数据收集是无线传感器网络的一个基本功能。由于部署在基站周围的传感器节点承担着网络内大部分的负载,因此导致能量迅速耗尽,现有的基站移动策略可以通过基站的移动实现网络内传感器节点的负载平衡以延长网络寿命。但是现有负载平衡的基站移动策略只能在传感器节点被均匀布撒的情况下才能有效地延长网络寿命,其他情况下不能达到延长网络寿命的效果。因此本文定义了点能量概念用以表示传感器网络对感知区域每个点的感知能量,并给出了有效的点能量密度计算方法。通过点能量密度消耗分析,提出了一种点能量密度平衡的基站移动策略(energy-density-balance base stationmovement,简称EDB-BSM)。通过理论分析和仿真试验验证,相对于固定基站模式和基站随机移动模式,该移动策略能够在各种传感器节点分布情况下有效的延长网络寿命,并具有良好可扩展性。     

军用PCS系统中移动基站的位置更新策略

移动基站技术是军用PCS系统的关键技术之一。在未来的战场中，基站根据需要可以自由移动，并有可能带大量用户共同移动，基站移动到新地方后能够快速地和网络恢复连接，建立通信。基站的可移动性带来的关键问题是如何在网络中对移动基站进行位置更新和对用户群进行快速有效的位置更新。该文简要介绍了移动基站技术的概念，以第二代数字移动通信系统CSM网络为基础，对移动基站的位置更新和用户群的位置更新提出了新的更新策略，补充、完善了原有的位置更新的协议，使得新的协议能够适应基站移动性的需求。     

Distance based thresholds for 2-tier relay nodes selection in WSN

Relay selection technique approaches are increasingly used to improve the reliability of Wireless Sensor Networks (WSNs) communication, thus providing energy efficiency and reducing energy consumption. Due to the adoption of direct transmission from Cluster Heads (CHs) to the Base Station (BS), faster energy depletion may arise. Hence, the deployment of proper relay nodes techniques in WSN is a crucial task. This paper proposed, implemented and evaluated a new technique for the selection of relay nodes according to the nearest distance with Base Station (BS) in a 2- tier network. The selection was performed using K-Optimum that target the selection of the nearest number of relay nodes and, at the same time, ensure that all CHs are connected to at least one corresponding relay node based on K-Mean approach. Simulation results show that the distance based threshold for relay nodes selection implemented in Relay Access Protocol (RAP) performs better than the Multi-Tier Protocol (MAP) and Stable Election Protocol (SEP) protocols in terms of First Node Dead (FND), Last Node Dead (LND) and network lifetime.     

基于交叉重叠覆盖小区结构的时频同步算法

在无线分布系统采用交叉重叠覆盖的小区结构中,终端同时与多个基站天线通信,需要估计每个发送天线到接收天线的不同时偏和频偏.基于这种新型小区结构,提出了一种MIMO-OFDM分布系统下的多时偏、多频偏估计算法.在发送端使用适合这种需要的训练序列,接收端通过和本地序列分段相关的方法,可以在一个OFDM符号内估计出每个基站天线到终端天线的多个时偏和频偏.在三角形小区结构下对该算法进行了验证,瑞利衰落信道下的仿真结果表明,该算法具有较大的估计范围和较高的估计精度.     

WSN中LEACH协议的研究及改进

针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议中簇头节点选择的不合理以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多的不足,提出了一种新的改进算法--LEACH-EDH。在分簇阶段,它充分考虑了节点的能量和地理位置;在传输阶段,采用了基于概率的混合路由算法。仿真结果表明,该算法有效地平衡了网络的能量消耗,并显著地延长了网络的存活时间。     

Using mobile data collectors to improve network lifetime of wireless sensor networks with reliability constraints

In this paper, we focus on maximizing network lifetime of a Wireless Sensor Network (WSN) using mobile Data Collectors (DCs) without compromising on the reliability requirements. We consider a heterogeneous WSN which consists of a large number of sensor nodes, a few DCs, and a static Base Station (BS). The sensor nodes are static and are deployed uniformly in the terrain. The DCs have locomotion capabilities and their movement can be controlled. Each sensor node periodically sends sensed event packets to its nearest DC. The DCs aggregate the event packets received from the sensor nodes and send these aggregate event packets to the static BS. We address the following problem: the DCs should send the aggregate event packets to the BS with a given reliability while avoiding the hotspot regions such that the network lifetime is improved. Reliability is achieved by sending each aggregate event packet via multiple paths to the BS. The network lifetime is maximized by moving the DCs in such a way that the forwarding load is distributed among the sensor nodes. We propose both centralized and distributed approaches for finding a movement strategy of the DCs. We show via simulations that the proposed approaches achieve the required reliability and also maximize the network lifetime compared to the existing approaches.     

异构传感器网络中一种基于局部簇的分簇算法

为了降低异构传感器网络中节点间的通信代价及网络能耗,首先基于分解和组合数学原理提出了局部簇的概念,使节点的工作仅局限于一个簇内而非整个网络。然后,在局部簇内又提出了一种新的分簇算法:根据节点能量异构特征选择簇首,簇首除首轮由基站选出外,其他轮数均由前一轮中的簇首节点来确定;数据传输采用混合拓扑的网络结构,簇内同构节点可直接相互通信;引入了簇维护策略,维持簇的工作状态。仿真结果表明,基于局部簇的分簇算法明显减少了簇首的能耗,降低了整个簇的能耗。鉴于簇的局部性和独立性,显而易见新算法可以有效降低整个异构传感网络的能耗。     

基于吸引因子和混合传输的分簇路由算法

为了能够有效地降低无线传感器网络(WSN)的能耗,延长网络生命周期,对低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议等多个分簇路由协议进行分析,并针对其算法存在的缺陷提出基于吸引因子和多跳传输的分簇路由算法(CRAH)。针对不合理的簇头选择问题,采用加权和的方法将节点剩余能量与节点位置两个参数,作为簇头选择的新指标;对簇头节点的任务进行重新分配,选出新的融合节点;融合节点和基站的通信采用单跳与多跳相结合的混合传输方式,结合吸引因子和Dijkstra算法提出新的基于吸引因子的Dijkstra(AF-DK)算法,为融合节点找到最优转发路径。仿真结果表明,与LEACH、集中式低功耗自适应集簇分层型(LEACH-C)路由和固定簇半径的分簇(HEED)等协议相比,CRAH使网络寿命分别提高了约51.56%、47.1%和42%,网络能耗速度明显减缓,基站接收的数据量平均减少了69.9%。CRAH使簇头选择更加合理,有效减少了通信过程中的冗余数据,均衡了网络能耗,延长了网络生命周期。     

Location privacy and resilience in wireless sensor networks querying

Due to the wireless nature of communication in sensor networks, the communication patterns between sensors could be leaked regardless of the adoption of encryption mechanisms—those would just protect the message content. However, communication patterns could provide valuable information to an adversary. For instance, this is the case when sensors reply to a query broadcast by a Base Station (BS); an adversary eavesdropping the communication traffic could realize which sensors are the ones that possibly match the query (that is, the ones that replied). This issue is complicated by the severe resource constrained environment WSNs are subject to, that call for efficient and scalable solutions.In this paper, we have addressed the problem of preserving the location privacy of the sensors of a wireless sensor network when they send a reply to a query broadcast by the BS. In particular, we deal with one of the worst scenarios for privacy: When sensors are queried by a BS to provide the MAX of their stored readings. We provide a probabilistic and scalable protocol to compute the MAX that enjoys the following features: (i) it guarantees the location privacy of the sensors replying to the query; (ii) it is resilient to an active adversary willing to alter the readings sent by the sensors; and, (iii) it allows to trade-off the accuracy of the result with (a small) overhead increase. Finally, extensive simulations support our analysis, showing the quality of our proposal.     

传感器网络中鲁棒性虚假数据过滤方案

虚假数据攻击不仅误导基站做出错误的决定,同时也会耗尽宝贵的网络资源。提出了一个鲁棒性虚假数据过滤方案(a Robust Filtering False Date scheme,RFFD)。该方案主要包括一个密钥管理架构及与之对应的虚假数据过滤安全机制两个部分。理论分析和模拟实验表明,与SEF方案相比,RFFD方案过滤虚假数据包的性能显著提高。     

IEEE802.16中基于非实时业务的节能算法

IEEE802.16系统中采用节能机制（PSM）来延长移动设备的电池使用寿命。针对非实时业务,IEEE802.16e和IEEE802.16m中的节能机制,通过令睡眠窗口指数倍增长来进行休眠,牺牲了大量的数据包响应时间来换取节能效果。为此,根据数据包到达的平均时间间隔,提出了一种动态设定移动终端（MS）睡眠周期的休眠算法nPSM。由基站（BS）在数据包到达时计算数据包平均到达间隔,并在下一次与移动终端通信过程中,通过下行数据包以捎带的方式将该信息传递给移动终端,作为后续休眠周期的长度。结合数学分析和仿真实验,验证了所提休眠算法相比现有针对非实时业务的节能算法,在低通信负载下,在减少数据包响应延时的同时提高了节能效果。