一种基于6LoWPAN的TCP报头压缩方案

TCP是一种可靠的传输层协议, 许多应用有强烈的可靠性要求, 需要TCP的支持. 6LoWPAN网络受节点硬件资源与底层通信协议限制, 需要对TCP报头进行压缩, 然而目前尚无相关标准.在研究现有TCP报头压缩方案的基础上, 针对6LoWPAN网络的特点, 提出了一种适用于6LoWPAN网络的TCP报头压缩方案LOWPAN_TCP_HC, 并进行了测试. 实验结果表明LOWPAN_TCP_HC能够有效压缩TCP报头, 减少传感器节点能量消耗, 延长节点使用时间.     

基于IPV6的嵌入式系统设计与应用

在嵌入式系统中实现嵌入式TCP/IPv6协议栈可以使嵌入式系统直接与外网通信,将扩大嵌入式系统的应用范围.通过分析IEEE 802.15.4和IPv6协议,在保证实现网络基本功能的前提下,着重研究了如何对复杂的TCP/IPv6协议栈进行精简,并提出了一套可行的方案,此方案能够适应嵌入式系统的需要,然后用软件实现嵌入式系统中的精简的TCP/IPv6协议栈,模块之间能够互相通信.     

无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈

通过研究无线传感器网络中的树型拓扑结构、适配层的功能和IPv6协议，依据6LowPAN草案，对标准IPv6协议进行裁剪。设计并实现了一种应用在无线传感器网络通信节点上的超轻量化的IPv6协议栈，减少了代码空间和降低了协议自身的通信开销，满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。     

IPv6的嵌入式设计与实现

随着网络的发展,新的IPv6协议可以更好地满足嵌入式系统对联网功能的需求,在嵌入式系统中实现IPv6协议有着良好的应用前景,因此着重研究了如何对复杂的TCP/IPv6协议栈进行精简,并提出了一套可行的方案,此方案能够适应嵌入式系统的需要,然后用软件实现嵌入式系统中的精简的TCP/IPv6协议栈,模块之间能够互相通信.     

改进的6LoWPAN分片地址压缩方案

针对6LoWPAN网络物理层MTU的限制,提出一种报文头部压缩方案分片报头压缩。6LoWPAN的压缩方案一直考虑的是对IPv6头部字段进行压缩,但数据报在适配层传输时,多以分片的形式进行传输,除第一分片外,后续分片头部Mesh Delivery字段也要记录适配层源地址和目的地址,极大增加了网络的负载。为此,分开处理第一分片和后续分片,对后续分片,通过增加分片标记和分片头部冗余的地址字段映射表及其它数据结构,利用分片标记替代分片报文Mesh Delivery字段中较长的地址字段,结合现有的IPHC报头压缩技术,进一步对报头进行压缩。性能分析结果表明,当网络负载和传输数据包较大时,从数据包投递率、平均吞吐量、平均时延的测试可以看出该方法较原来的IPHC协议表现更优。     

健壮性报头压缩的研究

由于层次性互联网传输协议框架中各层协议的封装,使得协议报头变得越来越大,导致了信道带宽的利用率较低。针对报头压缩的问题,阐述了发展报头压缩技术的意义,对压缩的可能性进行了分析,介绍了ROHC协议的基本概念,阐述了ROHC压缩和解压的．状态、运行模式和压缩效率,最后介绍了一个ROHC在PPPoE上的具体的实现过程,并给出了ROHC报头压缩技术的优势。     

航空电信网中CLNP报头压缩算法的研究

航空电信网是实现新航行系统的基础,目前国际国内都已经开始了航空电信网的建设。在航空电信网的空地通信中,报头开销占了整个报文传输的很大比例,严重浪费了宝贵的空地无线通信资源。提出了一种新的空地通信报头压缩算法,取消了报文的分段选项,设置了无报头的选择项,并且在进行报头替换的基础上用W-LSB算法进一步压缩报文本地压缩参考,从而成功地将报文头部大小压缩至1~3个字节。大量的仿真验证了该报头压缩算法能够提高报文的传输成功率,减少报文的传输时延。     

FPGA中网络通信协议栈的裁剪及其全硬件实现

针对基于FPGA的嵌入式系统中软件网络协议栈需要内置CPU的不足,阐述了采用全硬件方式实现网络协议栈的必要性,并提出了适合的网络通信协议栈裁剪方案.该协议栈包含精简的UDP、IP、以及MAC层驱动,可完成常规的网络通信.协议栈完全采用硬件描述语言编写,并在FPGA中实现.实验结果表明,该协议栈只占用2K逻辑资源,能以100Mbps的速率在FPGA与PC之间进行数据传输,为基于FPGA的系统调试及运行提供了一种简易的高速通信手段.     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

设计了一种低功耗无线传感器网络节点,并完成了TinyOS操作系统在该节点中的移植。该节点的硬件设计综合考虑了功耗和性能等诸多方面,与其他无线传感器网络节点平台相比功耗低、通信距离远。此外,为新的MSP430系列处理器改进了TinyOS的设计工具链环境,使得软件编写可以不局限于GCC编译器。将TinyOS操作系统移植到新节点上,实现了射频收发器CC2520的射频协议栈。     

基于QualNet的战术数据链协议跨层通信机制

一般的无线通信网络严格按照协议栈逐层通信,虽然易于实现但同时也在一定程度上降低了网络效率和性能,使得在一些特殊应用场景条件下不能满足需要.为了解决问题,结合战术应用背景需求,分析了战术数据链的网络特性,采用跨层设计的方法,设计并实现了一种基于QualNet仿真环境的跨层通信机制.仿真结果表明,数据传输能够一定程度摆脱逐层通信的束缚,快速地进行跨层交互,减小协议栈里高层协议与低层协议的传输延迟,提高了信息更新的实时性.同时由于通信层次减少,消息传输可靠性得到提高,对战术数据链的应用具有重要的现实意义.     

无线多媒体传感器网络中一种自适应的报头压缩机制

无线多媒体传感器网络传输大数据量的音频、视频、图像等数据,需要高效地利用宝贵的无线信道资源.报头压缩技术能够减小传输的数据量,提高信道利用效率.提出一种自适应的报头压缩机制AAHC,基于对信道状态的准确估计,动态调整压缩算法的参数,并使用UDP(user datagram protocol) Lite协议作为传输层协议. AAHC机制在获得较高压缩效率的同时,可保证报头压缩的抗差错鲁棒性.仿真结果表明,AAHC机制的性能优于传统的ROHC(robust header compression)机制和CRTP(compressed RTP)机制.     

基于IEEE 802.15.4c TinyOS平台的移植研究

TinyOS拥有组件化编程、事件驱动机制、有效的能量资源管理等特点,在无线传感器网络操作系统当中颇受关注。然而,自IEEE 802.15.4c制定以来,TinyOS还未有工作在其标准下的节点平台。因此,文中在分析TinyOS硬件抽象架构的基础上,设计以MSP430F5419A和AT86RF212为硬件架构、以移植TinyOS为软件架构的节点平台,并针对802.15.4c研究协议栈嵌入平台的关键步骤。通过基于CTP协议的多跳组网数据传输实验,结果表明,该平台可以稳定地工作在Tiny-OS操作系统中,并在低功耗、远距离、抗干扰方面,性能较为出色。     

一种无中心无线网络协议栈的设计及实现

本文介绍了一种无中心无线网络系统的空中接口高层协议栈的设计及软硬件实现参考。本高层协议栈是依据现代通信协议的分层思想对传统协议栈进行重新设计,和传统协议栈相比协议层次更清晰,提高了组网的灵活性、增大了网络容量,并使得设备更加易于配置和管理。     

基于蚁群算法的路由协议在TinyOS中的实现

为了提高无线传感器网络(WSNs)的通信链路质量,在TinyOS系统中实现了基于蚁群算法的路由协议,该协议采用多跳的通信方式,为应用程序提供较为可靠的数据传输服务。结合Zig Bee网络的体系结构,详述了该协议的实现流程。通过TOSSIM仿真平台对该协议进行了验证,仿真结果表明:基于蚁群算法的路由协议能够在降低丢包率和传输延时的同时平衡节点的能量消耗,进而延长整个网络的存活时间。     

一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩技术

针对物联网基于IPv6的低功耗无线个域网6LoWPAN报头压缩技术中的LoWPAN_HC1和LoWPAN_HC2对于全局地址和多播地址的作用非常有限,而LoWPAN_IPHC存在广播通信无方向性、冗余的网络通信消耗等问题,提出了一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩方法 LoWPAN_CIPHC。该方法采用簇的策略细化报头压缩目的地址与源地址,既可以使内部网络通信路径最优,又方便控制广播区域。测试结果表明,与LoWPAN_IPHC相比,LoWPAN_CIPHC能够在不增加运算的情况下,减少网络通信消耗。     

LTE系统中适应链路层机制的TCP头压缩算法

LTE系统采用全IP承载,具有比以往无线系统更高数据速率和容量.为了能够有效利用无线带宽资源,LTE系统中采用了ROHC(robust header compression)信头压缩协议对无线分组进行压缩.针对ROHC协议算法复杂度过高实现困难以及对高速数据业务的适应性较差等特点,提出一种适应LTE链路层机制的TCP头压缩算法.仿真结果表明,相比ROHC协议,本文提出的算法具有更高的头部压缩效率,进一步提高无线带宽资源的利用效率,同时,也能更好的适应LTE系统的高带宽环境,具有较低的算法复杂度和良好的稳健性和适用性.     

传感器网络研究及初步实现

简要介绍了传感器网络的应用背景和体系结构。为验证系统的可行性，利用自行设计的传感器节点，搭建构成简单的网络原型系统。系统运行于微型操作系统TinyOS，通过程序实例测试，实现了节点间的通信，取得了良好的效果。     

无线传感器网络实时传输性能研究*

基于Micaz节点平台设计了系列实验,测试TinyOS网络协议栈各层面的时间特性.根据实验的结果,分析了影响无线传感器网络实时性能的主要因素,为协议和应用的设计提供了实验基础.