无线自组网TCP吞吐量上界研究

对进入无线自组网节点的TCP数据流进行漏桶管制,节点为TCP提供基于速率-延迟模型的服务保障,在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导TCP数据流的吞吐量上界模型。在网格拓扑的无线自组网环境下,TCP数据流的仿真结果都在数值计算的上界范围内,从而表明基于网络演算的无线自组网TCP吞吐量性能上界模型具有较好的性能,同时也表明现有TCP协议在无线环境下还存在较大的改进空间。     

Ad Hoc中的TCP改进方案——Adaptive ADTCP

在分析无线自组网特点及其对TCP性能影响的基础上,提出了一种能够自适应无线自组网状态的TCP改进方案(Adaptive ADTCP）。Adaptive ADTCP在明确辨识网络状态的前提下,首先根据前向路径跳数自适应地调整拥塞窗口增长因子,限制源节点TCP拥塞窗口过分增长,避免造成网络拥塞;同时源节点TCP根据当前拥塞窗口自适应改变发送的分组长度,充分利用网络资源。仿真实验表明,在网络重负载和节点高速移动情况下,Adaptive ADTCP对数据传输的吞吐量有较大提升。     

网络编码在无线Mesh网中的应用综述

网络编码是近年来通信领域的一种新的技术.网络编码允许中间节点将接收到的信息进行编码并发送出去,提高了网络吞吐量、健壮性等.无线Mesh网可以使用网络编码技术显著提高多跳链路的传输性能.文中简要介绍网络编码的基本原理和线性网络编码,总结了网络编码在无线Mesh网中的最新研究进展,评述了网络编码对无线Mesh网通信性能的影响,包括提高网络吞吐量、健壮性和安全性,最后对其发展趋势进行了展望.     

无线Mesh网中编码感知组播路由协议CAMR

网络编码是一种能够提高网络吞吐量的新技术,将网络编码应用于无线Mesh网组播对Mesh网络进一步实用化有重要意义.编码感知路由是一种能够充分识别和利用网络中的编码机会的路由.虽然已有若干个基于网络编码的单播路由协议,但无线网络中编码机会并没有被充分利用,到目前为止还没有无线Mesh网络中的编码感知组播路由协议.提出一个编码感知组播路由协议CAMR(coding-aware multicast routing).CAMR协议利用了一个新奇的编码感知路由度量CAM(coding-awarerouting metric),可以度量无线Mesh网络中节点的实际编码机会和编码能力的大小.基于CAM设计的CAMR协议可以充分利用无线Mesh网络中节点的编码机会,提高了无线Mesh网络组播的吞吐量.模拟实验验证了CAMR协议的优势及其有效性.     

基于网络演算的无线自组网TCP丢包率上界研究

精确的TCP丢包率上界对无线环境下TCP协议的性能改进具有指导意义;对进入无线自组网节点的TCP数据流进行漏桶管制,节点为TCP流提供基于速率-延迟(Rate-Latency)模型的服务保障,在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导了TCP数据流的丢包率上界模型;在网格拓扑的无线自组网环境下,TCP数据流丢包率的仿真结果都在数值计算的上界范围之内,表明基于网络演算的无线自组网TCP丢包率性能上界模型具有较好的性能.     

无线Mesh网中网络编码感知的低时延路由

网络编码技术可以显著提高无线Mesh网的传输性能.为此,提出一个在组播通信中基于网络编码的无线Mesh网低时延传输路由.文中引入了关键节点和超关键节点的概念和相应的选取算法.该协议以下一跳的节点是否是超关键节点或关键节点作为路由判据,下一跳的路由节点优先选择超关键节点,其次选关键节点,最后才选普通节点,这样可以增加网络编码机会,实现低时延路由.通过举例、性能分析和仿真实验表明,该协议能更好地支持网络编码,在提高组播吞吐量的前提下,显著减少了传输时延.     

无线Mesh网中网络编码的研究进展

无线Mesh网络是一种具有广泛应用前景的无线接入系统,网络编码允许网络节点对接收的数据报文进行加工处理,为解决Mesh网网络问题提供了一条新途径。通过对比在单播中网络编码和传统路由的不同,阐述了网络编码基本原理;然后总结了网络编码的发展现状;分析和归纳了网络编码提高无线Mesh吞吐量、可靠性、安全性等性能的应用;最后对网络编码在Mesh网络中的进一步研究方向进行了展望。     

无线Mesh网多路径混合包的传输方法

无线Mesh网络是目前无线网络中的研究热点,而Mesh网络中的一个重要瓶颈就是网络吞吐量受到限制.多路径传输可使无线网络获得更高的带宽达到提高吞吐量的目的,然而它也会造成能效降低,调度复杂;因此,提出一种吞吐量能有效提高的方法,将一种改进的新网络编码与多路径结合在一起,通过把数据包以段为单位进行编码,然后把编码后相互独立的多份数据沿多条路径进行传输,有效的降低数据包的重传,减少通信量.在提高吞吐量的同时,保证了数据传输的可靠性.模拟实验结果表明该方法有效.     

多信道无线Mesh网络负载均衡路由算法研究

针对无线网状网的网络容量问题,在多信道无线网状网模型的基础上,利用线性规划公式对无线网状网的路由问题进行描述,在此基础上提出了一个负载均衡的路由算法,在对业务请求的路由跳步数进行约束的前提上,通过减少网络链路上的负载,达到提高网络的吞吐量的目的。仿真结果表明,提出的算法能显著提高网络性能。     

基于联合编码且负载均衡的AODV路由策略

在无线网状网中,为使AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector routing)路由协议支持流间编码并解决流间编码带来的负载不均衡问题,提出了一种优化的路由策略 CLAODV (Coding-aware and Load balanced AODV)。该策略允许编码节点的多个下游节点共同解码同一个编码包,以增加路径上的编码机会。同时,设计了一个可以同时体现路径上编码增益、路径丢包率以及路径负载程度的新路由度量参数(Expected Coding-aware Transmission Count and Load balancing,ECTXL)。CLAODV路由策略可根据该参数进行路由选择。仿真结果表明:与其他相关路由策略相比,文中提出的CLAODV路由策略不仅能有效增加路径的编码机会,提高网络吞吐量,而且可以明显降低路由时延与带宽资源开销。     

Digital Image Source Coder Forensics Via Intrinsic Fingerprints

Recent development in multimedia processing and network technologies has facilitated the distribution and sharing of multimedia through networks, and increased the security demands of multimedia contents. Traditional image content protection schemes use extrinsic approaches, such as watermarking or fingerprinting. However, under many circumstances, extrinsic content protection is not possible. Therefore, there is great interest in developing forensic tools via intrinsic fingerprints to solve these problems. Source coding is a common step of natural image acquisition, so in this paper, we focus on the fundamental research on digital image source coder forensics via intrinsic fingerprints. First, we investigate the unique intrinsic fingerprint of many popular image source encoders, including transform-based coding (both discrete cosine transform and discrete wavelet transform based), subband coding, differential image coding, and also block processing as the traces of evidence. Based on the intrinsic fingerprint of image source encoders, we construct an image source coding forensic detector that identifies which source encoder is applied, what the coding parameters are along with confidence measures of the result. Our simulation results show that the proposed system provides trustworthy performance: for most test cases, the probability of detecting the correct source encoder is over 90%.      

无线网络编码的块时延控制

网络编码技术的应用能提高无线分组网络的传输可靠性、吞吐量。但是,在这些网络编码策略中首先要将传输的信息拆分成若干个"数据块",然后再分别对各个数据块进行网络编码处理。而数据块的大小会严重影响数据块的传输时间,数据块越大,数据块时延就会随之增大。在现有的网络编码策略中,数据块的大小一般会在传输之前就会确定,但很难用事先设置好的大小满足实际情况下的时延要求。本文提出了网络编码条件下的数据块大小选择算法的目标方程,并分析了数据块大小对吞吐率的相应影响,进而设计了一种自适应满足实时应用时延要求的数据块大小的选择算法。该算法可通过在无线网络中自适应设置每一个编码块大小来满足实时应用的要求。     

一种多重信道感知的主动机制网络编码算法

针对网络编码算法的能量开销大、解码出错率高等问题,提出一种多重信道感知的主动机制网络编码算法,该算法建立了系统模型来分析网络编码的工作方式,以最小化样本作为代价,采用多重信道感知的方法来检验中继节点的编码效果,使网络从中继节点的编码效果中进行学习,从而将源信息发送给编码效果较好的中继节点。为了减少解码出错率,算法采用了一种主动机制,该机制依据源节点的发射功率和源信息的大小来控制终端的解码出错率,提高网络解码能力。实验仿真对比结果表明,提出的网络编码算法能够有效控制网络编码的出错率,并能有效减少网络开销。     

无线传感器网络机会路由协议—MORE的优化

无线传感器网络中的机会路由协议—MORE协议,即独立于MAC层的机会路由和编码协议,从对MORE协议的学习中,得知MORE协议在源节点准备发送数据包时,首先将K个数据包随机地分成批(batch)进行流内随机网络编码,再以广播的形式发送出去,这种提前设定好批的大小的方法不能满足实时的要求,对信道利用率和时延造成影响。针对MORE协议的这种弊端引入一种根据块时延的大小自主适应选择数据块大小的算法对MORE协议进行优化。     

基于网络编码的P2P流媒体直播系统研究

针对目前存在的P2P流媒体直播系统不能充分利用网络资源的问题,提出了一种基于网络编码的P2P流媒体直播方案。该方案充分利用了Peer节点的计算能力,即在对媒体数据进行存储转发前先进行网络编码,以提高数据块的下载速率以及节省网络带宽资源。实验结果表明,在同等网络状况下,利用了网络编码后节点的播放质量有了明显的改善,尤其是在网络状况不好的情况下改善更为明显。     

基于一维数据块的AVS视频帧内编码算法

针对AVS（Audio Video Coding Standard,音视频编码标准）视频部分帧内预测中固定三抽头滤波器难以适应纹理类型变化、预测精度低的问题,基于相邻一维数据块（像素行或者像素列）之间纹理一致性更强的特点,提出了基于一维数据块的帧内自适应滤波编码算法,将固定三抽头滤波器扩展为自适应滤波器,以一维数据块为单位生成预测,解决参考像素与预测像素之间距离较远所带来的相关性差、预测不准确的问题。利用最小二乘方法,对已编码的相邻一维数据块进行自适应滤波预测,计算得到最优的三抽头滤波器,将其直接作为当前一维数据块的自适应滤波器,从而避免了自适应滤波器系数的传输开销。实验结果表明：新的帧内编码方法能够提高现有AVS视频帧内编码效率平均达到0.324 dB,最高达到0.879 dB,而且编码性能高于帧内模板匹配方法平均0.120 dB。所提出的方法在新一代的视频编码标准AVS2.0的制定中具有广阔的应用前景。     

多源多宿组播网络编码的可达信息率区域

为了解决多源多宿组播网络编码问题,提出了计算可达信息率区域的算法和构造线性网络编码的方法。在已有研究的基础上,把多源多宿组播网络编码问题转化为一个含有约束的单源组播网络编码问题,通过理论分析与推导,找出了各源点组播率之间的相互约束关系,进而构造了一个多目标优化模型来表征可达信息率区域的边界,提出了两种求解该多目标优化问题的方法:枚举法和基于遗传算法的多目标优化算法。从求出的Pareto边界可以导出可达信息率区域。选定了各源点的组播率后,通过求解含有约束的单源组播网络编码问题便可以构造出线性网络编码方案。仿真测试结果表明提出的方法可以求出可达信息率区域的整数点边界,并能构造线性网络编码方案。     

结合信源特性与网络拥塞控制的可靠性视频传输算法

提出了一种用于在无线网络中传输视频的结合信源特性及网络拥塞控制的鲁棒性算法.通过场景建模以及特性分析,将分级编码产生的所有码流层划分成不同的类型,并根据它们对网络拥塞控制的贡献以及对重建图像质量的贡献不同,将其分成两个不同的队列.系统根据不同的网络丢包状态(即丢包是由网络拥塞引起还是由无线信道的不可靠传输引起)动态地调整信源速率、不等错误保护强度以及拥塞控制策略.仿真结果表明,该方法与MPEG-4信源编码加固定速率Turbo码方法以及动态调整信源、信道编码速率加选择性丢I,B,P包的网络拥塞控制方法相比,能够提供更好的性能.     

基于最大干扰网络编码的应用层多播算法

构建于终端系统的应用层多播具有网络层多播不可比拟的优势,为了提高应用层多播的效率和性能,提出一种基于最大干扰网络编码的应用层多播算法。该算法在采用网络编码的基础上,在多播路径选择上通过考虑源到多个目的节点路径间的最大干扰,来提高编码的利用效率,有效节省带宽。仿真表明,相比较一般应用层多播算法和基于网络编码的多播算法,本算法在提高网络吞吐量和资源利用率方面都有更好的表现。     

一种安全的多源网络编码签名算法

网络编码已被证明在提高网络传输速率、减少网络拥塞、增强网络可靠性以及降低结点能耗等方面有着巨大优势,因此可被广泛用于计算机网络、无线传感器网络以及p2p系统中。但是,网络编码也面临着多方面的安全威胁,其中污染攻击是其最主要的安全威胁之一。目前,绝大部分的签名方案均只能适用于对单源网络编码中的污染攻击,无法满足普遍存在的多源网络编码的安全要求。对多源网络编码中的污染攻击进行了更深入的分析,给出了安全的多源网络编码所需要满足的条件,提出了一个安全高效的多源网络编码签名算法来预防网络中的污染攻击,该算法可以满足多源网络编码的全部安全要求。