视频传感器网络中基于GOP与距离感知的协作ARQ机制

针对视频传感器网络协作通信的中继选择和多样性服务质量需求保障等问题,提出了基于GOP与距离感知的协作ARQ机制.基于传感器节点物理属性和MPEG-4编码算法,综合考虑了影响视频传输的各种因素,建立了网络状态感知分析模型,在此基础上建立了距离感知的中继选择机制,并根据应用业务需求确定最佳差错控制方案.数学分析和仿真实验表明,所提策略在视频播放质量、实时性和能效方面表现出了比传统ARQ和距离感知的协作ARQ更优越的性能.     

两跳双中继协同ARQ策略研究*

基于中继择优选择,提出一种新型协同通信系统传输方案：两跳双中继协同ARQ策略。该方案是传输时延和传输效率的优化折中。理论分析和仿真结果说明,在时间相关瑞利衰落信道模型下,两跳双中继协同ARQ策略无论是在源到中继链路质量较好时,还是源到中继链路衰落较为严重时,给系统带来的性能增益都远优于单中继协同ARQ策略和双中继协同系统。     

无线传感器网络自适应多中继协作差错控制策略

提出一种基于能效和通信距离的适用于无线传感器网络的多中继自适应协作差错控制策略,在提供高可靠性数据传输同时保持高吞吐率和高能效.根据传统ARQ、Chase合并的混合ARQ的能效规律和数据包在链路层分割为若干个数据帧的规律建立了一种马尔科夫链模型,并给出了饱和吞吐率、数据包丢弃概率、时延和能效分析方法,在此基础上提出了自适应多中继协作差错控制策略.针对线性移动无线传感器网络模型,对传统ARQ、Chase合并的混合ARQ和自适应多中继协作差错控制的通信性能以及移动性的影响进行了分析.结果表明所提策略在饱和吞吐率、可靠性和能效方面,表现出了比传统ARQ和Chase合并的混合ARQ更优越的性能.     

无线传感器网络基于通信距离的协作ARQ策略

提出了一种适用于无线传感器网络的基于通信距离的多中继协作ARQ策略,从而为无线数据传输提供了可靠性,同时获得了较高的吞吐率和能量效率.首先根据ARQ机制和在链路层将数据包分割为若干个数据帧的规律,建立一种马尔科夫链模型;在此基础上,分析饱和吞吐率、数据包丢弃概率、平均时延和能效的性能随通信距离的变化规律;最后提出了基于通信距离的协作ARQ策略.针对线性无线传感器网络,分析比较了所提协作ARQ与传统ARQ的通信性能.数学分析结果表明,所提协作ARQ能获得比传统ARQ更优的饱和吞吐率、可靠性和能效.     

基于频谱合约的协作通信中继选择方法

针对认知无线网络中协作通信中继节点自私性的需求和非对称网络信息的特点,提出一种多用户协作通信合约机制的设计与实现方法。首先,通过将协作通信映射成劳动力市场,研究对称网络信息条件下多用户频谱合约建模方法;在此基础上,针对合约签订前中继节点私有信息隐匿性引起的逆向选择问题,研究非对称网络信息条件下频谱合约建模方法,以激励中继节点真实地反馈其类型信息和保证协作通信的实现。实验结果表明,雇主授权用户(PU)雇用信道状态好、协作成本低的非授权用户(SU),能获得较大的协作通信增益。提出的多用户协作通信合约机制能为无线频谱的高效利用提供新思路。     

用户多中继两跳MIMO系统中的容量分析

针对多中继MIMO无线通信系统,分析了多中继纯两跳情况下的中继处理方法,并将单中继多用户系统中的中继处理技术推广到多中继情况,同时应用脏纸编码算法,分别得到了两种中继处理技术下的信道容量,最后对它们的性能进行了仿真和比较。     

无人机中继链路传播损耗及性能分析

针对两跳无人机中继通信场景,综合考虑机身姿态、天线特性、气候状况及信道衰落等影响,建立了两跳中继链路的传播损耗模型,分析了传播损耗均值的计算方法,推导了多径阴影复合衰落导致传播损耗随机起伏的统计特性。在此基础上,进一步推导得到了两跳无人机中继系统的中断概率与误比特率的理论表达式。最后,通过对郊区、山区和海洋场景的数值仿真,验证了本文推导的理论结果的正确性,并分析了无人机飞行高度、地面节点位置以及通信场景等因素对两跳中继系统性能的影响。     

基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈

随着无线物联网的发展,如何提高其性能速度成为一道难题,而网络编码的出现,正是应了这种需要,明显的提高了无线物联网的性能,受到了许多人的关注与研究。区别于有线网络,无线网络拥有共享信道与信道的时变性,所以为了充分发挥无线物联网的作用,必须提高无线信道的安全性,如今也有一些提升信道可靠性的技术,像中继技术, ARQ技术等。从网络编码技术中还发展出一些有特殊针对性的技术,比如抗搭线窃听的网络编码技术,网络纠错码技术等都在网络安全领域的展开相当的研究。基于网络编码的中继传输技术,可以大大提高系统的可靠性与实效性。本文就基于网络编码的物联网多中继切换机制进行漫谈,介绍一下网络编码的无线传输技术,针对物联网中的比如多中继,多路径的情况与物联网中的网络构造多跳切换场景等等,提出一些可能。     

节点传输半径对无线自组织网络容量的影响分析*

在共享无线信道的多跳无线自组织网络中,节点传输半径的大小直接影响节点的一跳吞吐量和业务流传输的中继所需跳数,从而影响网络容量。在网络业务类型一致的条件下,通过数学模型分析和仿真实验,考察了网络容量与节点传输半径、业务流传输的路径长度以及网络节点数量之间的关系,其分析结果有助于优化无线网络的组网结构。     

车联网中基于模糊逻辑处理的多跳广播协议

多跳广播是车联网中告警消息传播的关键技术之一。在真实环境下,由于车辆的高速移动、网络信号不稳定等若干因素容易造成大量失真数据。现有的多跳广播协议在选择中继转发节点时,往往忽略了失真数据所带来的不良影响,从而导致其实际广播应用效果不佳。综合考虑交通环境下无线网络信号的可靠性、消息传输的实时性及道路交通状况信息,提出了一种基于模糊逻辑处理的广播协议(MBOF),该协议首先采用模糊逻辑选择中继节点,提高广播机制的容错能力,确保告警消息的定向传输,然后通过使用候补转发机制来降低告警消息丢失率。实验结果表明,MBOF协议在容错能力上较相关协议有较大提高。     

带有重叠区域的多跳非均匀分簇路由算法

能耗作为衡量无线传感器网络性能的一项重要指标,通常将延长生命周期、均衡能耗作为网络协议重要的设计目标.针对静态、异构、非均匀分布的网络模型,设计带有重叠区域的分簇及簇内单跳、簇间多跳的路由算法 ----- OMU分簇路由算法,该算法中簇头不再作为数据转发节点,而主要用于簇内数据的接收与融合.通过综合考虑节点剩余能量、节点密度及与基站的距离进行簇头选举并进行分簇,形成簇间重叠区域,产生用于数据转发的中继节点.同时,建立簇头与中继节点轮换机制以达到节点能耗均衡的目的,并为每个节点建立能量最省的多跳数据传输路径.仿真结果表明,所设计的分簇路由算法,特别是在大规模部署的无线传感器网络中,能有效减少和均衡能量消耗.     

基于贪婪算法无线传感器网络中继节点布局的研究

为实现远距离的无线通信, 在网络中添加中继节点, 采用多跳路由传输数据。对于中继节点的布局问题, 依据线性结构使网络整体能量消耗最小的特征, 提出一种中继节点贪婪布局算法。该算法通过最近贪婪策略、中继节点通信容量、传感器节点数据转发跳数等约束方法限制中继节点的布局位置。理论分析和实验验证了该算法能够有效减少能量消耗, 延长网络寿命。     

Efficient ARQ protocols for exploiting cooperative relaying in wireless sensor networks

Cooperative relaying is an efficient technique to provide diversity in wireless sensor networks. In this paper, we exploit the limited feedback from the destination and propose a novel cooperative ARQ protocol, which combines the incremental relaying and selection relaying schemes. A relay node is requested to repeat the erroneously received packet, instead of the source node. Both simple and hybrid type I ARQ schemes are studied. An analysis model is established to analyze and compare the data link layer performances of different ARQ protocols in slow fading wireless channel. We prove two SNR thresholds of the relay–destination channel, above which the cooperative ARQ protocols have better performances than the traditional counterparts. In addition, the diversity performances of the various protocols are investigated and it is demonstrated that full order diversity (second-order in this case) can be exploited by the proposed cooperative ARQ protocol. Simulation results are given, which verify the theoretical analysis and comparison.     

一种无线Mesh网络跨层丢包通告机制

现有TCP机制无法有效区分网络丢包是拥塞丢包还是“失聪”丢包。针对该问题,提出一种在无线Mesh网络环境下跨层显示“失聪”丢包通告机制。该机制在系统使用定向天线条件下采用基于忙音的媒体接入控制机制区分数据丢包原因,通过IP和TCP跨层设计显示通告帧和定义的多跳转发规则向源端进行正确的通告。利用该机制对线性无线Mesh网络进行理论推导和分析,并通过数值实验证明其可行性和有效性。     

MIMO多跳无线网络

综述了多跳无线网络MIMO(multiple-input multiple-output)技术的研究进展,分析了MIMO技术的引入对多跳无线网络各层及整体设计的影响.以跨层协议设计为重点,详细介绍了当前典型的基于MIMO的多跳无线网络协议算法的核心机制,并比较分析了这些算法的特点和性能差异与存在的缺陷.最后,结合本领域内的研究现状,指出了基于MIMO的多跳无线网络走向实际工程应用环境所亟待解决的关键问题,指出了基于MIMO技术设计自适应调整、高性能多跳无线网络跨层模型及协议的重要性.     

基于拟生灭过程的多跳Ad hoc网络洪泛方式下拥塞控制及饱和条件研究

802.11Ad hoc网络中拥塞控制是保证网络稳定性的重要因素。拥塞发生时,通常的做法是控制流量,而研究网络何时出现拥塞则是目前的首先任务。针对多跳Ad hoc网络,对单个节点的数据发送过程,考虑包的最大重传次数、数据包的缓冲队列,提出一种新的基于802.11MAC接入协议DCF Basic Access机制的无限状态拟生灭过程模型。研究了在洪泛方式下为避免网络到达饱和状态,节点MAC层上数据包的到达率应满足的条件。指出在DCF协议下到达率对网络状态的影响。与现有文献的区别是,从网络层的角度进行研究,提出了一种新的更精确地描述数据发送过程的模型。给出了多跳Ad hoc网络中稳定性与数据到达率的数学关系式,为多跳Ad hoc网络的拥塞控制提供了一个重要的参考。     

无线多跳网络节点合作算法研究综述

无线多跳网络的通信需要多个无线节点的支持,网络性能容易受到节点的影响。节点合作算法可以提高无线多跳网络通信性能。本文从安全性、负载、效率和公平性4个方面综述了无线多跳网络节点合作算法,并进行了分类和对比分析,并总结了该方向研究的发展趋势。     

无线多跳网QoS性能统计性边界的研究

为保证无线多跳网的服务质量（QoS）,需要求解其性能边界。基于统计型流量包络建立了无线多跳网的数据流传输模型,在此模型的基础上利用统计网络演算理论推导了无线多跳网单节点的时延统计性边界、端到端的时延统计性边界以及端到端数据积压统计性边界。仿真实验结果表明,不同数据流的测量值都在数值计算的边界范围之内,表明基于统计网络演算理论的无线多跳网QoS边界模型具有较好的性能。     

基于功率控制的传感器网络寿命延长算法

目前无线传感器网络中节点多采用同样的发射功率,由于其多跳中继通信和多对一的流量特点,使得整网流量分布严重不均。靠近接收站的节点因承担流量过大而首先耗尽能量,造成网络分区并破坏网络的连通性,使得网络使用寿命严重下降。结合传感器网络在环境监测中的应用,利用环带模型对网络流量进行了量化分析,并提出了基于二分法的功率控制技术以降低网络流量的不均匀度,试验结果表明可大幅度提高网络的使用寿命。