基于优先级的服务区分和速率控制策略

针对中高速无线传感器网络中不同种类的网络流量对服务质量的需求,提出一种基于优先级的服务区分和速率控制策略。该策略对实时性和可靠性要求强的流量赋予高优先级以进行服务区分;并利用ε因子计算节点的速率差,逐跳地调整其上游节点的发送速率。仿真结果表明,所提出的策略能够保证高优先级实时流量具有高吞吐量和低延迟,并保持网络吞吐量的稳定。     

基于压缩感知的拥塞控制机制

针对无线传感网络(WSN)的拥塞问题,提出一种压缩感知与速率控制相结合的拥塞缓解方法。针对局部拥塞,通过开环逐条反压机制调整上游节点的发送速率,从而快速缓解局部拥塞;针对全局拥塞,各节点采用压缩感知的方法采集数据,减小采集信息的冗余,从而缓解全局性拥塞。拥塞缓解后,节点正常采样,以此来保证数据的真实度。仿真结果表明,该方法对WSN的拥塞具有较好的控制效果。     

基于无线传感器网络的分布式时分多址调度策略

针对周期汇报型无线传感器网络(WSN)中数据量大而导致的无线信号冲突概率高的问题,提出了一种分布式的时分多址调度策略(DTSS)。该策略采用了一种分布式的竞争算法来构建节点的时隙调度表,即每个节点根据自身搜集到的信息来决定下一跳目的节点,并和其他节点竞争传输时隙。所有节点完成时隙调度表的建立后,节点在每个数据采集周期根据自己的工作时隙调度表发送和接收数据。仿真结果表明,该策略避免了节点无线信号的冲突,降低了节点能耗,延长了网络生命周期。     

基于无线传感器网络的分布式时分多址调度策略

针对周期汇报型无线传感器网络(WSN)中数据量大而导致的无线信号冲突概率高的问题,提出了一种分布式的时分多址调度策略(DTSS)。该策略采用了一种分布式的竞争算法来构建节点的时隙调度表,即每个节点根据自身搜集到的信息来决定下一跳目的节点,并和其他节点竞争传输时隙。所有节点完成时隙调度表的建立后,节点在每个数据采集周期根据自己的工作时隙调度表发送和接收数据。仿真结果表明,该策略避免了节点无线信号的冲突,降低了节点能耗,延长了网络生命周期。     

应用于MANET实时流媒体传输的自适应速率调节机制

近年来,通过无线移动网络传输实时流媒体数据一直是很热门的研究课题.然而,这种无线环境下的实时流媒体传输面临着严峻的挑战,原因在于多媒体应用严格的服务质量要求和无线移动网络固有的动态特性.提出一种应用于无线移动ad hoc网络实时流媒体传输的速率调节机制(ARAM).该机制采取跨层设计,根据GM(1,1)模型预测得到带宽信息,考察队列情况来自适应地调节节点的发送速率.通过NS2设置典型的无线网络场景进行仿真,以来获取无线流媒体传输的数据.对ARAM性能的数学分析表明,该机制有效地改进了无线移动ad hoc网络中流媒体传输的可靠性和无线实时通信的服务质量.     

基于模糊逻辑的单速率组播拥塞控制机制

分析了现有的单速率组播拥塞控制的优缺点,提出了一种基于模糊逻辑的单速率组播拥塞控制机制FSRMCC,在FSRMCC中接收端利用指数平滑预测模型预测期望速率,运用模糊判决器控制反馈信息的发送,减少反馈包的数量,发送端根据反馈信息通过模糊控制器及时调整发送速率,减少速率抖动;仿真表明,FSRMCC具有良好的TCP友好性、速率平滑性、响应性以及可扩展性,适用于流媒体组播业务的传输.     

SWIPT MIMO全双工系统中的物理层安全通信优化方法

研究多输入多输出通信系统中同时存在无线信息与能量时的安全传输问题。在源端和全双工节点发送端的发送总功率、全双工节点接收端的能量收集限制2种约束条件下,设计人工噪声与全双工节点接收端的能量分配因子,给出保密速率最大化问题的函数表达式,并分别提出基于替代函数和泰勒公式展开的2种优化方法。仿真结果表明,所提2种方法能有效解决全双工模式中的保密速率最大化问题,且与半双工模式相比,全双工模式可以提高系统的保密速率与安全性。     

有线/无线混合网络传输控制策略

针对有线/无线混合网络存在的数据包易丢失的问题,提出一种基于探测包的传输控制策略。发送方周期性地向网络发送探测包,接收方通过观测探测包到达的时间间隔评估网络状态。观测结果能较好地表征可用带宽、网络拥塞以及包丢失原因等信息,发送方可根据观测结果调整发送速率以适应网络拥塞和丢包特性。仿真实验结果表明,该策略是有效的。     

WSN中利用贝叶斯博弈的数据传递策略

在无线传感器网络中,数据的传递策略对网络的能量损耗具有重要的影响,为此,提出了一个基于贝叶斯博弈的数据传递模型。在该模型中网络节点为了获取最大的收益,在考虑自身能量水平的基础上,适当的调整发送/转发的数据量。当节点发送/转发的数据满足一定条件时,网络存在均衡状态。仿真结果表明,该基于博弈论的数据传递策略在均衡状态下能够明显降低能量损耗,延长网络的使用寿命。     

存在多个窃听节点的WSNs可达保密速率研究

当无线传感器网络中存在多个非法窃听节点时,合法节点间通信的安全性就面临着严重威胁;针对此问题,在发送节点不知道其到各窃听节点准确信道状态信息的情况下,优化出可使节点间可达保密速率最大化的最优输入协方差矩阵;此优化问题是一个很难直接求解的非凸优化问题,文中通过一些等价变换将此非凸优化问题转变成一个仅由凸约束集构成的可行性问题,并利用二分法设计了计算最大可达保密速率的迭代算法;最后针对窃听节点的数目以及信道误差的大小对可达保密速率的影响进行了仿真,仿真结果验证了算法的有效性和理论分析的正确性。     

采用压缩感知的协作多点信道反馈算法研究

协作多点技术（ Coordinated Multiple Points,CoMP）作为LTE-A的最重要候选技术之一,已经得到广泛的关注。在协作多点中,有很多种传输方案,其中一种基于联合传输下的全局预编码方案能够获得极佳的系统性能,而实现该方案的前提是基站可以得到较为完整的信道状态信息。因此在信道反馈时选择显式反馈,因为相比较其他反馈方式,它可以反馈更为完整的信道状态信息,而显式反馈的缺点为需要的反馈量过大。文中利用一种采用压缩感知的信道反馈新方法对联合传输下的全局预编码方案信道显式反馈信息进行压缩,仿真结果显示在不影响系统性能的前提下,能够有效地减少反馈量,使得系统发挥最佳性能。     

Adaptive Distributed Dynamic Channel Allocation for Wireless Networks

Channel allocation schemes in a mobile computing (wireless) environment can be either static or dynamic. Static allocation offers negligible channel acquisition time and zero message complexity and works well at a low system load; the performance steadily decreases as system load increases since many calls are dropped. In the case of even temporary hot spots many calls may be dropped by a heavily loaded switching station even when there are enough idle channels in the interference region of that station. On the other hand, dynamic schemes provide better utilization of the channels at higher loads albeit at the cost of higher channel acquisition time and some additional control messages. Our purpose in the present paper is to propose a combined channel allocation scheme so that each switching station can tune to its own load independent of other stations in its interference region; the objective is to minimize the call drop rate and at the same time maintain a minimum average channel acquisition time and minimum control message complexity.     

基于部分信道信息反馈的多用户MIMO传输机制研究

在宽带无线通信系统中,多天线技术的实现依赖于多用户MIMO传输机制及信道信息反馈的有效解决.提出一种发送端进行干扰消除的TIE算法及相应的用户选择算法和功率分配算法,并提出一种基于向量量化的部分信道信息反馈机制,可以在多用户环境中提高系统性能并能有效降低信道信息反馈开销.分析了采用部分信道反馈机制的TIE算法的性能,论证了其性能特征.实验结果表明,与其他算法相比TIE算法可以有效地提高系统数据速率,而部分信道反馈机制可以在保持系统数据速率的前提下极大地降低信道反馈信令的开销.     

全双工无线携能通信速率最大化波束赋形研究

针对全双工无线携能通信系统,提出了一种基于系统和速率最大化准则的波束赋形联合优化方案。该方案以系统和速率最大化为目标,在保证上行/下行链路的最大发射功率约束及最小能量收获需求的同时,实现了信息速率和频谱效率的同步改善。由于速率问题为非凸问题,首先采用半定松弛及一阶泰勒近似方法将其转换为凸优化问题,然后结合基于逐次凸近似的迭代算法分别求解最优的信息波束赋形矢量和能量波束赋形矢量。仿真结果表明,所提方案相比传统方案性能更优,实现了系统和速率的有效提高。     

准静态场景下基于智能超表面的密钥生成方法

针对物联网准静态场景中信道变化缓慢、密钥速率低的问题,提出了一种基于智能超表面(RIS,reconfigurable intelligent surface)的密钥生成方法.首先,利用RIS的捷变特性构造快速变化的信道;然后,基站(BS,base station)与合法用户通过信道估计、量化、信息协商等步骤从信道信息中...     

一种基于ZCZ序列的OFDM信道估计

提出了一种基于ZCZ序列的OFDM信道估计方法,该方法是基于隐训练序列的信道估计方法的一个特例。与传统的基于训练序列的估计方法不同,隐训练序列不占用单独的时隙,而是周期性地叠加在数据序列上,这虽然引起了一定的发送能量损耗,但大大提高了信息速率。该估计方法利用了接收数据的一阶统计特性,具有实现简单的优点,与传统的基于训练序列的方法相比,提高了频谱利用率。由于ZCZ序列的平衡性,该方法不受直流偏移的影响,这大大改善了传统的基于隐训练序列的信道估计性能。给出了信道估计算法,并对估计误差进行了分析。     

基于WEB的气场监控系统中页面刷新问题的解决

基于WEB的气场监控系统克服了传统C/S应用的局限性,较好地满足了现代数字化气田信息化管理的要求.然而气场监控中一个最大的特点就是数据的实时性,在构建这样一类系统的首要问题是如何解决监控页面频繁刷新的问题.通过对一系列相关技术方案的探讨,采用最新的WEB技术来解决这一瓶颈,保证了监控的实时性,同时为系统提供了更好的灵活性、可扩充性和适应性.     

Realizing high-accuracy transmission in high-rate data broadcasting networks with heterogeneous users via cooperative communication

This paper considers a broadcasting network in which multiple single-antenna (weak) and multiantenna (strong) users are receiving simultaneously spatial-multiplexed data streams from the multiantenna base station (BS). In order to improve the received data quality for the single-antenna users while preserving the transmission rates of the multiantenna users, we propose user cooperation schemes without the employment of space–time codes or retransmission from the BS which reduce the data rates and the spectral efficiency. Three cooperation schemes among single-antenna users, namely, decode-and-forward (DF), amplify-and-forward (AF), and hybrid cooperation, are examined and compared. Simulation results demonstrate that single-antenna users through cooperation can achieve comparable or superior error-rate performance as compared with noncooperative multiantenna users. Various configurations of the proposed cooperation schemes are studied to show the tradeoff in terms of cooperation overhead, receiver complexity, and system performance. The acquisition of the channel information and the effect of channel estimation errors on the system performance are also investigated for practical implementation of the proposed schemes. The proposed schemes are capable of avoiding modification to the multiple-input multiple-output (MIMO) transceivers, and are readily applicable to existing MIMO broadcasting networks.     

An integrated cross-layer framework of adaptive FEedback REsource allocation and Prediction for OFDMA systems

Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) technology has been adopted by 4th generation (a.k.a. 4G) telecommunication systems to achieve high system spectral efficiency. A crucial research issue is how to design adaptive feedback mechanisms so that the base station can use adaptive modulation and coding (AMC) techniques to adjust its data rate based on the channel condition. This problem is even more challenging in resource-limited and heterogeneous multiuser environments such as Mobile WiMAX and long-term evolution (LTE) networks. In this paper, we develop an integrated cross-layer framework of adaptive FEedback REsource allocation and Prediction (FEREP) for OFDMA systems. The proposed framework, implemented at the base station side, is composed of three modules. The feedback window adaptation (FWA) module dynamically tunes the feedback window size for each user based on the received automatic repeat request (ARQ) messages that reflect the current channel condition. The priority-based feedback scheduling (PBFS) module then performs feedback resource allocation by taking into account the feedback window size, the user profile and the total system feedback budget. To choose adapted modulation and coding schemes (MCS), the channel quality indicator prediction (CQIP) module performs channel prediction by using recursive least square (RLS) algorithm for the users whose channel feedback has not been granted for schedule in current frame. Through extensive simulations, the proposed framework shows significant performance gain especially under stringent feedback budget constraints.     

基于部分信息的SLT-LT联合码防窃听方案设计

近年来, 信息的安全传输备受人们关注, 现有的物理层安全技术从信息论的角度出发, 将物理层安全编码与传输信道的动态物理特性进行结合, 实现信息的保密传输。作为一种纠删码, LT(Luby transform)码由于其编码随机性、码率不固定等特性,使得窃听者不能直接从泄露的编码符号中得到有用信息, 只要合法用户在窃听者之前接收到足够数量的编码符号, 便可实现信息的安全传输。而作为一种转移 LT(Shifted LT, SLT)码, SLT 码能高效恢复信息的同时具有更小的译码开销。因此, 我们将 SLT码应用于 Wyner 降阶窃听信道模型进行研究, 提出一种基于部分信息转移的 SLT-LT 联合码防窃听方案, 信源利用接收者已知的部分信息对度分布进行调整, 并对信源符号进行 SLT-LT 码级联编码。由于窃听信道是合法信道的降阶信道, 因此外在的窃听者截获到的消息符号是合法接收者的降阶版本, 在相同时间内, 合法接收者能够收到更多消息符号, 随着编解码过程的不断进行, 合法接收者的优势不断累积, 能够优先完成解码, 而度分布的调整以及级联编码方案使得编码符号的平均度进一步增大,窃听者难以完成解码, 进一步降低了窃听者译出率; 之后, 对所提方案的编解码性能以及安全性进行理论分析, 并通过实验仿真进行验证, 仿真结果表明, 与其他防窃听 LT 方案相比, 本文所提方案仅增加少量的译码开销但具有更好的安全性能。