移动IP网络最优动态寻呼区域配置策略

IETF（Internet Engineering Task Force）所提出的分层移动IPv6（Hierarchical Mobile IPv6, HMIPv6）,通过引入MAP（Mobility Anchor Point）来降低移动IPv6网络绑定更新所产生的信令开销,但HMIPv6没有指明如何配置MAP及MAP域的具体方法。本文基于移动节点MN（Mobile Node）的移动跳数,提出一种动态选择MAP及配置MAP域的具体方法,以实现HMIPv6,并在此基础上引入寻呼策略及其优化模型,对寻呼区域进行优化设计,指出了引入寻呼降低信令开销的一个条件。此外,对所给出的策略进行数值分析。     

IEEE802.15.6无线体域网CSMA/CA接入机制建模与性能分析

无线体域网是由附着在人体表的可穿戴传感器或植入人体内的生物传感器组成的无线网络.IEEE 802.15工作组于2012年正式发布了用于无线体域网的IEEE 802.15.6通信标准.该标准面向窄带通信主要采用支持QoS区分服务的时隙CSMA/CA接入机制.为深入理解该机制的内在特性,利用Markov链对饱和状态下的退避过程进行建模,并在此基础上分析了各个优先级的吞吐量、成功收包率和延迟等性能.仿真结果验证了模型分析的准确性.分析和仿真结果表明,该标准为不同优先级提供了区分服务,但在饱和状态下最高优先级会抢占大部分信道资源,造成其他优先级的资源短缺.     

射频供能无线传感器网络高能效数据收集方案

在射频供能无线传感器网络中,提高网络能效和吞吐率是一个重要的研究问题.该文统筹考虑信道分配、节点的能量阈值以及MAC（Medium Access Control）帧分块重传机制,提出高能效和高吞吐率的数据收集方案;推导了节点的充电时间、节点传输一个MAC帧的平均能耗和平均时延、网络能效和吞吐率,定义了网络效用函数,形成了最大化网络效用的优化问题.通过调整效用系数并求解优化问题,可以获得使网络能效和吞吐率最大化的最优能量阈值和MAC帧最优分块个数.仿真结果表明,所提方案的能效和吞吐率高于已有方案.     

智能全方位视觉传感器及其应用研究

全方位视觉传感器(ODVS,Omni-Directional Vision Sensor)是传感器网络的一种重要部件.该文研究了ODVS的设计、嵌入式Linux ODVS系统结构、ODVS视频服务器及ODVS应用系统软件的开发,详细阐述了基于ODVS的多目标自动跟踪系统的具体应用,给出了实验结果,本研究对传感器网络的高效应用有着重要的应用价值.     

带门槛的环形搜索移动性管理策略中移动台所 越过的位置区环数

位置管理或移动性管理是移动计算研究领域的一个具有挑战性的问题.我国及其他国家目前正在使用的个人通信网络如GSM、IS-41中,用两层数据库HLR/VLR支持位置管理.在这些网络中,每当移动台从一个位置区LA(Location area)移动到另一个位置区,其基本的位置管理策略(简称"基本策略")不管是否必要均立即进行位置更新操作,因而造成系统资源的极大浪费,降低了系统的性能.本文给出一种带门槛的环形搜索策略(简称"门槛环形策略")——将位置区分成环,设定一个门槛(整数),当移动台越过的位置区的环数没有达到门槛时,系统不进行位置更新操作,以减少位置管理的费用.在假定移动台的呼入是一个泊松过程,移动台在各个位置区的逗留时间是符合一般概率分布的随机变量的条件下,推导出在两次呼入之间移动台处于各位置区环的概率及移动台所越过的位置区环数公式,给出了"门槛环形策略"的位置管理费用小于"基本策略"的条件.     

移动通信网络中自适应的寻呼策略研究

移动通信网络中,位置管理用于跟踪移动台,有位置更新和寻呼两个基本操作。现行位置管理策略在查找移动台时对整个位置区进行同步寻呼,由于位置区由众多小区组成,而移动台只在其中一个小区,所以现行策略造成了网络资源的大量浪费。该文基于增强学习理论与方法,提出了自适应的多阶段智能寻呼策略,通过学习寻呼过程所获得的移动台位置信息,动态调整各阶段所寻呼组的小区,以降低寻呼费用。仿真实验结果表明,所提出的寻呼策略能较大地降低寻呼代价。     

一种适用于无线传感器网络的移动IPv6协议

在基于IEEE 802.15.4 标准的低功耗无线传感器网络LoWPAN 中,让节点在移动过程中与IP 网络节点保持连续通信是物联网领域的一个重要课题.在现有的移动IPv6 协议(如MIPv6,HMIPv6 等)中,一些用于移动性管理的信令包长度超过了IEEE 802.15.4 MAC 帧的最大载荷,它们被分成多个分片在LoWPAN 中传递,这增大了控制信令包的丢失概率和传递时延.提出一种WoMIPv6(WPAN oriented MIPv6)协议,利用头部压缩技术将移动性管理信令长度压缩到不到60 字节,能够让节点只交换一些简短的信令包即可完成节点的跨子网移动切换.也就是说,WoMIPv6 协议的移动性管理信令不需要分片就可以在单个IEEE 802.15.4 MAC 帧中传递.此外,推导了WoMIPv6 的时延表达式.数值分析结果表明,在信令长度开销和时延方面,WoMIPv6 协议优于HMIPv6 协议.     

基于计算机视觉的自动扶梯节能系统

自动扶梯是始终或阶段性保持运行状态的电梯,针对其在无人乘坐情况下持续运行所造成的能源浪费,提出了一种基于计算机视觉的自动扶梯节能控制系统,该系统由拍摄自动扶梯全景的摄像单元、微处理器和可编程逻辑控制器(PLC)构成;首先通过摄像单元获取整个自动扶梯的全景视频图像,接着利用混合高斯模型对全景视频图像进行背景建模处理,得到在自动扶梯上的前景对象;进而,根据自动扶梯上有无前景对象,生成相应控制信号,通过电梯PLC模块控制自动扶梯的运行和停止;实验结果表明,本文所开发的自动扶梯节能系统,对于自动扶梯上的对象物体,检测率在99%以上,可以较为可靠地控制自动扶梯运转与停止,达到预期的节能效果。     

无线网络编码增益感知的低时延路由协议

降低无线网络数据包传递时延对实时应用有重要的意义.该文提出了一种编码增益的计算方法和编码图的简化方法,并基于此提出了编码增益感知的路由协议CGAR(Coding Gain Aware Routing).CGAR利用网络编码增益和无线链路的期望传输次数ETX(Expected Transmission Count)计算传递一个来自新流的数据包所需要的时间,并以此为选路度量,旨在降低数据传递时延.仿真试验表明,CGAR的时延优于COPE和DCAR协议.     

移动IP网络中基于遗传算法的多步寻呼策略及性能分析

在移动IP网络中,层次移动IP协议可降低移动IP位置管理的信令消耗。该文研究支持寻呼的HMIPv6,提出了时延限制下的多步寻呼策略以及基于遗传算法的多步寻呼方案——根据移动节点的位置概率分布,采用遗传算法对寻呼区域内的所有子网进行分组,每步寻呼一个组,使平均寻呼信令开销达到或接近最优。此外,对HMIPv6、单步寻呼的HMIPv6以及基于遗传算法的多步HMIPv6寻呼方案的信令开销进行了比较分析,得出寻呼节省信令开销的必要条件。最后,给出一组数值结果以说明所提出的寻呼策略的有效性。