室内无线光局域网中漫射多径建模方案的演进

针对面向传统单光源无线光接入网络的分析性建模方案无法充分地适用于正在兴起的基于阵列式发光二极管(LED)光源的无线接入网络问题,提出了两种新的演进方案。第一种演进方案全面引入对各光源漫射分量的表征;第二种演进方案在前一方案基础上更精细化地引入对各漫射相对时延的考虑。两种演进方案都克服了现有的演进方案未考虑绝大部分光源所引入的漫射多径分量而高估信道基带传输特性的缺陷。量化结果显示,由于对漫射分量的充分考虑,避免对基带传输带宽的高估最高可达近50 MHz,避免传输幅度低估最高可达近15 dB。此外,两种演进方案能够表征接收位置、反射率以及接收端视场角(FOV)各自与传输特性的高度相关性,弥补了现有演进方案无法表征上述相关性的不足。     

模糊随机环境下的无线传感器网络多约束多路径路由

无线传感器网络路由约束同时存在模糊性和随机性,传统路由算法只考虑随机性,不能准确刻画无线传感器网络路由约束.文中引入模糊随机过程理论和模糊随机规划方法,对无线链路时延和可靠性的模糊性、随机性以及时变性进行统一建模,提出了一种模糊随机多约束多路径路由模型,能够更真实地反映无线传感器网络链路特征.在此基础上,设计了一种同时...     

计算机网络链路容量分配的新方法

网络链路的容量和时延是设计计算机网络拓扑结构中的主要问题 ,大量的网络拓扑结构设计需要这方面的研究而结果将在这一领域得到应用 .现在已经提出了多种不同的计算方法 .本文在 L.Kleinroek's的基础上给出了一种新的分配网络链路容量的方法 ,所建立的模型不同于已有的 Bernd Meister,Carol A.Niznik的算法 ,避免了α参数的引入及分组算法 ,并始终进行定量分析 ,给出了严格的综合性数学模型 .利用此算法可得到满足链路时延差异和链路容量限制条件下的具有最小网络时延的链路容量分配结果     

改进型基于MPLS的HMIPv6的快速切换

针对现有的多协议标签交换(MPLS)和层次移动IPv6(HMIPv6)融合的方案仍然存在时延大、丢包率高等问题,提出了一种改进的基于MPLS的HMIPv6方案。本方案通过将多播技术应用于移动锚点(MAP),并且在切换完成之前提前完成新链路上标签交换路径(LSP)的建设,实现了移动节点(MN)移交切换时延的最小化,使得在切换过程中大大降低服务中断现象,最大限度地保证新链路建立完成之前数据包不被丢失。最后通过NS-2仿真与比较,结果表明本方案跟现有方案相比能够大大减少移动过程中的丢包率和传输时延,提高移动IP     

基于Petri网的工作流过程模型及资源分布分析

针对工作流系统的特点对时延Petri网模型进行扩展,提出了一种新的工作流建模方法,即扩展时延Petri网。给出了扩展时延Petri网的定义,并用该方法分析了工作流四种基本模型;给出了利用排队论和随机Petri网理论计算工作流模型时间性能指标的新方法,用这种方法可求得与实例到达率相关的工作流模型平均完成时间。最后应用上述方法讨论了工作流资源分布的几种模式,并与模拟结果加以对比,计算结果的最大误差在3%左右,说明基于扩展时延Petri网的方法是分析工作流系统时间性能的有效方法。     

基于终端差异化与D2D网络的IDNC协作重传方案

为了满足终端用户的个性化需求并且降低D2D网络的传输时延,提出了一种基于终端差异化的立即可解网络编码（IDNC）协作重传方案。首先,针对PC-D2D网络存在的解码冲突以及传输冲突问题提出一种新的IDNC算法框架并且在此框架的基础上搜索极大独立集（MIS）,综合考虑数据包的接收情况、终端用户需求以及链路丢包率情况设计权重,衡量权重选取一次重传时延增量最小的并发协作重传终端以及数据包组合生成编码包;同时,考虑不需要数据包提供的未来解码机会,优化终端不需要的数据包,进一步降低传输时延。仿真结果表明,所提方案在满足终端个性化需求的同时能够有效地降低解码时延和完成时间。     

基于链路稳定度的车载网路由协议研究

针对车载网中节点移动速度快,拓扑结构变化速度快的特点,以及AODV协议广播式路由链路存活时间短、平均端到端时延大等问题,提出了一种通过计算链路稳定度的方式来改进AODV协议.在节点进行广播时,首先计算转发角度,然后,再将投影最长和链路生存时间最长作为综合选择条件,以此高效地选择路径相对较短以及链路相对稳定的路由.通过这种方式,改进后的AODV协议很好地解决了网络中链路易断裂的问题,提高了数据包的投递率,降低了平均端到端的时延.利用NS2仿真软件进行性能仿真,结果表明:改进后的AODV协议在包递率、平均时延和吞吐量方面优于传统模型.     

基于时延调整器的一种多节点链路时延抖动控制

针对多节点综合业务传输链路，提出一种基于起始时延调整的分布式时延抖动控制方案，并通过仿真对比的方法对该方案的有效性进行研究。结果表明，该方案可大幅度减少多节点链路端到端的时延抖动以及网络缓冲空间需求总量，并可使链路节点的缓冲空间分布趋干均衡且具有一致性。     

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(EH-WSN)中,采用网络编码(NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(DR)和固定的最大重传次数(MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,所提出的方案具有最小的端到端传输时延。     

基于功放记忆效应的动态X参数模型的研究*

为了更加准确的表征功放的记忆效应,本文提出了一种新的功放模型——动态X参数模型。一方面,充分利用X参数可以精确表征功放工作在大信号,调制信号下出现非线性的特性。另一方面,通过模拟记忆效应产生的机制,构建功放模型中的记忆核函数,进而降低了功放模型的复杂度。将二者结合在一起,进而对功放进行精确的建模。相比传统的建模方案,本文所提出的动态X参数模型不仅仿真精度高,而且仿真速度快。经仿真测试NPT1004功放的数据,利用本文所提出的新的动态X参数模型对功放建模,结果证明了本模型仿真功放的ACPR的误差减小了3dB。从而验证了该模型的可行性,对今后利用动态X参数对功放的建模具有参考价值。     

基于非对称信道的双向中继传输方案

针对双向中继系统广播时隙的两信道质量非对称时数据传输率受弱链路质量影响而使强链路质量信道增益未被充分利用的问题,提出一种新的传输方案。该方案采用先验比特信息方法,弱链路质量的节点在接收信号时利用已知比特信息,通过映射的子集来解调信号,使符号间的最小欧氏距离变大,两链路以与各自质量所对应的数据传输率进行传输,同时能达到两链路相同误比特率的要求。仿真结果表明该方案可应用到非对称信道的双向中继实际场景。     

一种基于无线传感器网络数据链路层的能量模型

提出一种无线传感器网络数据链路层能量模型,综合考虑网络层、物理层及传输信道的影响,分析模型主要参数,提出能耗优化的方法.用NS2仿真结果证明了该模型的有效性,并在仿真的基础上推导出能耗经验计算公式.     

Design and analysis of a flow control scheme over wireless networks

This paper studies the problem of congestion control on wireless networks. A dynamical model for the end‐to‐end network flow control that exploits the differentiation between congestion loss and physical channel error loss is proposed. The introduction of a specific wireless model is motivated by the distinctive presence of channel errors, which are often not known exactly. We assume that each wireless link is associated with an additional error function that depends on the current flow along the link and that accounts for the packet loss rate caused by the physical channel. This leads to a new dynamic flow control scheme that naturally extends a known mathematical model for the fluid‐flow approximation of the Transmission Control Protocol for wireline networks. The main objective of this work is to study the dynamical properties of the new model: we analyze its nonlinear dynamics, derive its stability properties, and study its robustness to delays. We also present and discuss some ns‐2 simulations of its dynamics. This work additionally looks at the actual implementation of the proposed scheme: by requiring only modifications to the application layer rather than the transport one, no alterations to the network infrastructure or transport protocols are needed. The article argues that the new scheme appears to be not only theoretically meaningful but also practically relevant for an application layer implementation. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于侧边协作系统的物理层密钥生成方案

传统侧边协作系统下用于生成密钥的信道特征值是协作信道与直接信道的乘积,这种方案的密钥生成速率较低。为提高密钥生成速率,提出利用两个独立信道的信道特征之和来生成密钥。在前两个时隙,合法通信双方通过信道探测,获得其直接信道的信道状态信息。在后两个时隙,合法双方分别获得各自与协作信道之间的信道状态信息。最后利用直接信道与协作信道的和作为随机密钥源。基于侧边协作系统,分两种情况介绍该方案：单个侧边协作节点,单个双向协作节点。仿真结果表明,该方案可以获得更高的密钥生成速率,并且随着SNR的增加,该方案泄露的信息量趋向于一个常数。     

可见光通信物理链路的基准保密容量比较研究

在5G演进过程中,可见光通信的物理层安全问题逐渐受到关注与讨论。然而,现有研究范式尚局限于基于传统朗伯型LED光源的可见光通信保密链路的讨论,对于实际商用非朗伯光源下链路的保密特性,特别是非朗伯链路配置下的基准保密容量,尚缺少量化比较研究。针对上述问题,文章延伸了已有可见光保密链路建模方案;量化展示了室内环境下,典型非朗伯可见光保密链路的基准特性差异。量化结果显示,相比较传统朗伯波束情况,典型非朗伯波束可将基准保密容量的空间动态范围从0~10.78 bps/Hz压缩至0~6.40 bps/Hz,相应地基准保密容量均值从初始的5.25 bps/Hz减少至2.78bps/Hz。因此,在设计及优化可见光通信保密链路过程中,应综合考虑光源多样波束特性对保密容量的影响,可将其作为潜在的优化维度。     

不同环境下无线信道密钥生成性能研究

在无线通信物理层安全的研究中,通信双方的信道具有很好的短时互易性,可以从无线信道中提取出相似的信道特征并生成一致的密钥.该技术可以利用无线信道天然的随机性为无线通信系统实时的分配对称密钥.本文利用通用软件无线电平台(USRP)设计并实现了实时的无线信道密钥生成系统.基于设计的无线密钥生成系统,本文在室内房间、室内走廊、空旷室外三种不同场景中的终端固定、终端移动以及人员走动三种不同信道环境下长时间测量了无线信道并生成了密钥.通过分析合法通信双方和窃听者信道状态信息(CSI)的互易性、CSI信息泄露率、CSI随机性、密钥随机性四个指标,详细分析了不同场景及环境下无线信道密钥生成技术的安全性与可靠性.通过实验表明,空旷室外信道随机性最高,室内走廊随机性其次,室内房间随机性最低.此外,周围环境变化愈快,信道随机性愈高.通过选择合适的密钥生成参数,都可以在不同的场景及环境下生成满足随机性要求的密钥.     

WLAN跨层链路自适应机制

针对IEEE 802.11无线局域网（WLAN）标准并没有给出速率自适应机制的问题,提出了联合物理层与MAC层的跨层链路自适应机制CLLA。该机制在考虑信道干扰、区分碰撞丢失和噪声干扰丢失的前提下,分别对物理层和MAC层进行了数学描述,建立了以吞吐量为性能指标的两层参数之间的函数关系,自适应地选择发送速率以提高系统的吞吐量。仿真实验及与现有链路自适应机制的比较表明,提出的跨层链路自适应机制CLLA不仅能适应噪声干扰与信道的变化,而且明显地提高了系统的吞吐量。     

无线传感器网络室内信道模型的研究*

提出一个无线传感器网络室内环境信道衰落模型,通过对无线信道衰落模型的理论研究和根据无线传感器网络信道衰落测试系统检测的室内外数据的分析,得到无线传感器网络信道衰落模型的各个参数,确定了无线传感器网络室内信道衰落模型。通过实践应用证明,此衰落模型在实际网络的节点部署和节点定位中的作用优于其他无线信道衰落模型。     

一种UWB通信、测距系统的数据链路层协议设计

针对基于DW1000芯片方案,搭建室内定位、测距系统的场合,为UWB通信系统设计一种数据链路层协议。主要阐述了该协议的架构设计,包括数据链路层系统中节点的部署、各类合作对象之间的动态交互、对象内部的工作状态转换,并使用统一建模语言(UML)对系统进行具体描述。     

室内无线传感器网络信道传输模型及统计分析

无线传感器网络在室内的应用越来越广泛,然而相应的无线信道衰落模型的研究却尚未成熟.为此,针对典型的住宅和办公环境进行了无线传感器节点的信道传输衰落特性测试,并对测试数据进行了拟合和建模.拟合结果表明,在大尺度衰落的情况下,所提出的三阶多项式对数距离路径损耗模型能够更好地表征室内环境下的信道衰落情况,对研究室内无线传感器网络的关键技术具有重要的参考价值.