TinyOS中报头压缩原型系统设计与实现

无线传感器网络的资源非常有限,报头压缩技术能够在较大程度上减小数据传输量,提高资源利用效率。重点分析了TinyOS协议栈中主动消息层和通信层的报头特征和可压缩性,在此基础上提出一种适合TinyOS的报头压缩方案,可显著减少报头长度。修改了TinyOS的通信组件,在其协议栈中插入压缩层,使系统具有报头压缩功能。基于Micaz节点组成的网络,设计开发了一个进行报头压缩的原型系统,实现了该报头压缩方案,并对方案的实际性能进行了评估。对比实验显示,此原型系统可有效减少网络能耗、降低网络丢包率。     

无线IP网络中一种针对实时流的报头压缩算法

无线IP网中,为了能够有效利用带宽资源,使提供实时业务具有经济上的可行性和现实性,必须采用报头压缩技术减小协议报头带来的额外开销.然而,现有的报头压缩方案在设计时没有考虑无线信道状态.为了能够更好地适应无线链路特性,提出并分析了一种无线IP网络中针对实时流的基于信道状态的健壮报头压缩算法.该算法通过对无线信道状态的精确估计来调节报头压缩器中W-LSB编码的可变滑动窗口的大小,在压缩率和抗差错健壮性之间能够实现好的平衡,并适应特性经常变化的无线链路.最后,通过仿真结果证明该算法在无线链路上的有效性.     

一种自适应的健壮TCP/IP报头压缩算法

在无线IP网络中，采用报头压缩技术减小TCP／IP协议报头带来的额外开销，提高无线信道的频谱利用率．然而现有的报头压缩方案没有考虑无线信道状态，无法很好地适应无线链路的时变特性．提出并分析了一种自适应的健壮TCP／IP报头压缩算法．该算法通过使用对无线信道状态的精确估计调节报头压缩器中W—LSB编码的可变滑动窗口大小，能够实现压缩率和抗差错健壮性之间较好的平衡，可以很好适应特性经常变化的无线链路．最后，给出了实验结果，证实了该算法在无线链路上的有效性．     

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.     

6LoWPAN_GHC报头压缩算法的研究

6LoWPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)定义了IPv6报文如何在IEEE802.15.4网络上传输.其中难点主要在于适配层的报头压缩,这对于增大有效负载的空间非常重要,因为IEEE802.15.4留给上层协议的空间只有81字节左右.简单介绍了了6LoWPAN的几种现有的报头压缩算法,同时着重研究了一种通用的报头压缩算法6LOWPAN_GHC(以下简称GHC),并进行了实验验证.GHC可以看做是对通用报头及类报头有效载荷的一种补充算法,这样就不需要为新报头或者类包头有效载荷定义新的压缩规范了.     

一种自适应的健壮TCP／IP报头压缩算法

本文针对现有的报头压缩方案没有考虑无线信道状态,无法很好地适应无线链路的时变特性。提出了一种自适应的健壮TCP／IP报头压缩算法。该算法通过使用对无线信道状态的精确估计,调节报头压缩器中W—LSB编码的可变滑动窗口大小,能够实现压缩率和抗差错健壮性之间较好的平衡。最后,通过仿真验证了该算法在无线链路上的有效性。     

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。     

基于动态贝叶斯网络的健壮报头压缩算法

空间飞行系统采用IP协议承载,相比传统的无线通信方式具有更高的数据速率和应用灵活性。为了解决低带宽、高误码率等问题,需要采用高效可靠的报头压缩算法来提高有效载荷效率。但是,由于无线环境的复杂多变,以及空间飞行系统的高速机动性,无线信道传输质量会发生动态的变化,一般的压缩算法无法很好地适应这种时变特性。为此,提出一种基于动态贝叶斯网络的健壮报头压缩算法DB-ROHC。DB-ROHC根据解压端离散的历史丢包观测序列,动态调整关键压缩参数,达到压缩率和健壮性的较好均衡。仿真结果表明,与传统的健壮压缩算法相比,该算法在复杂无线链路中健壮性更优和有效带宽更大。     

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。     

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.     

无线链路中IPv6稳健头标压缩(ROHC)的U模式的研究

利用NS仿真软件对无线链路中IPv6稳健头标压缩(ROHC)协议中的U模式下的关键参数如何选取进行了研究，并且通过仿真得出的曲线给出了这些关键参数较佳的选择参考值．     

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.     

基于包头压缩的概率性包标记

为了解决概率包标记存储空问不足问题，本文介绍了一种基于包头压缩的概率性包标记，并对其进行了分析，提出了一些改进想法。     

宽带接入网中的动态压缩技术

针对链路层数据压缩的问题,以HFC网络为背景,结合DOCSIS系统中的数据压缩方法和网络数据特征,提出一种动态压缩策略。该策略根据数据压缩速率、数据到达速率以及压缩比之间的关系,动态地启用压缩技术,可以进一步提高网络吞吐量,降低设备的资源耗用,提高设备的处理能力。实验证明了该策略的可行性。     

基于FPGA的高速数字脉冲压缩

研究一种基于现场可编程门阵列实现的高速脉冲压缩处理的硬件结构。设计通用的蝶形处理单元,使其在脉冲压缩处理的3个阶段都能使用,实现了硬件的共享,提高了硬件资源的利用效率。通过可使用原位运算的并行存储器结构,使得每个时钟周期均可完成一次蝶形运算,极大地提高了处理速度。采用块浮点处理单元,兼顾定点的高速率和浮点的高精度。经过实践验证,时钟在100 MHz时完成4 096点的脉冲压缩的时间为140 μs。     

IPv6物联网层次转发体系中的地址压缩

作为“互联网+”计划的重要组成部分,物联网广泛应用于人类社会的各个方面.IPv6节点标识是物联网大规模部署的基础.然而,128b的IPv6地址却给资源受限的物联网增加了存储、带宽等代价.面向物联网层次转发体系,设计了IACH地址压缩机制,包括:去除尾部无效寻径信息、地址剥离、地址扩展等.接着,提出了地址映射机制,将外部无规律的IPv6地址映射成物联子网虚拟地址,使其可应用上述IACH机制进行压缩.该机制与现有6LoWPAN兼容.实验及性能分析表明:IACH可大幅提升物联网报文传输的有效负载比例.对于相同长度的IP上层负载,IACH转发时延略低于标准6LoWPAN.     

无损压缩中基于块的梯度预测模式

为应对自然图像纹理属性的多方向性要求,提出一种基于块的梯度预测模式.对不同的块采用水平、垂直、左斜以及右斜4种扫描方式,并根据图像纹理属性自适应选择扫描方式.块中每个像素则通过加权不同扫描方式下的相邻像素预测得到.实验结果表明,与CALIC单一水平扫描方式的梯度预测方法相比,该方法能有效提高预测精度,且预测残差的零阶熵可降低3％～12％.     

PPP链路头标压缩方案及其实现机制

主要介绍了低速链路上TCP／IP包头和IP／UDP／RTP包头的压缩方案及其在Linux平台上的实现机制。实验表明该压缩方案在Linux下实现简单可行，能在一定程度上提高低速PPP链路的效率和服务质量。