多跳AF中继中的动态混合携能通信

考虑从信源到信宿经过m跳的多跳AF中继传输,给出了混合时间分配和功率切割的无线携能通信协议的帧结构构建过程。在每个中继的总传输功率和吞吐量一定的约束条件下,评估了功率传输效率和信息传输性能之间的权衡关系。导出了双参数混合的非闭合形式表达式,计算出在给定节点吞吐量下的最大可实现跳数。数值仿真结果表明,为了扩展网络覆盖范围和保证能源效率,可以通过不同的中继跳数动态调整两个参数,以实现最佳的无线携能通信性能。     

矩形多跳蜂窝结构及其容量分析

为满足用户数量及数据速率增加对传统蜂窝小区提出的覆盖及容量增加的要求,文中分析多跳通信模式的基础上,提出矩形蜂窝结构。此结构提供在低成本条件下完成区域覆盖及提高系统容量的方法。它将基站的容量提高大约1/3,从而可以在一定系统成本的基础上提高系统收益。     

多跳中继通信网STDM模式链路容量分析

下一代基于中继节点的多跳蜂窝网络将支持更高速率的多媒体移动业务.多跳中继链路能够有效改善无线通信链路的信道质量,有利于系统容量的提高,但是中继节点的引入代价属于额外无线信道资源的消耗,将会降低系统容量.因此本文提出了空间时分复用(STDM)的多跳中继链路模型,使得中继无线信道资源能够空间复用,通过理论分析和数值仿真,在保证一定的链路距离下,与传统严格时间正交的模式相比,STDM模式的链路吞吐量可以成倍的提高.     

基于干扰管理的高吞吐无线多跳网络基站选址算法

为减少无线节点数据并发传输干扰,提高网络数据传输效率,在多跳无线网络中,设计了基于干扰管理的高吞吐基站选址算法。首先根据网络中节点位置的稀疏程度确定基站坐标的可行区域.然后通过对串行干扰消除技术特点的研究,发现基站位置应尽可能远离两两节点之间的中垂线。基于此,设计相关算法实现将可行区域划分成若干小区域,并提出通过一种"收缩"的方式在每一小区域内确定一点,作为基站选址的备选位置。最后,从备选位置中选出对网络吞吐量改善效果最好的一点作为基站的最终位置。仿真显示该算法能使网络整体性能提升10%~70%。     

认知无线电中信道和功率协同分配算法研究

认知无线电是一种新的智能无线电技术,它通过动态地接入频谱为用户提供高容量的服务.主要研究了在中继协助下认知无线网络中信道和功率分配的问题.区别于传统的中继信道,认知无线网络信道可归结为3类:直接信道、多跳和中继信道.讨论了不同信道模式的系统吞吐量并且提出了一种信道和功率协同分配算法.该算法通过把感知频谱归到适合模式下,然后优化各节点频谱功率的分配以提高系统的整体吞吐量.在最后数据仿真结果中,协同分配算法在提高吞吐量方面要明显好于单一的信道和功率分配.     

基于节点密度的非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)分簇路由协议中簇结构分布不合理,节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于节点密度的非均匀分簇路由协议EDUCP.该协议考虑网络中节点的疏密情况,控制节点竞争区域的范围,使密度大的区域的节点成为簇头的概率增加,将剩余能量大、能耗速度慢的节点选为簇头,使簇头分布更加合理;在多跳通信链路选择时,通过对Euclid距离的判断在簇头和基站之间选择中继节点,进一步减少节点的能量消耗.实验结果表明,EDUCP在网络生存周期、能量均衡等方面具有较好的性能.     

混合WSN中的单层约束中继节点放置研究

针对混合无线传感器网络中的中继节点放置问题,提出了一种满足一定的连通性和生存性要求的最小数量中继节点放置算法,其中中继节点只能放置到候选位置的一个子集上。在连接中继节点的放置问题中,提出一种采用基于最小生成树的STP高效近似算法,以保证传感器节点和基站之间的连通性;在可生存中继节点的放置问题中,提出了基于{0,1,2}-SNDP的多项式时间近似算法,以保证传感器节点和基站之间的双连通性。实验结果表明,单层约束中继节点放置算法具有较小的运行时间和几乎可以达到与最优解结果相媲美的性能.     

无线传感器网络中分布式网络信道编码性能研究

智能电网的无线传感器网络中,多个源节点通过中继协作与一个目的节点进行通信,这种场景称为多址接入中继信道（MARC）。针对多个中继节点的MARC,分析了基于Turbo乘积码（TPC）的自适应分布式网络信道编码（ADNCC）。ADNCC中,每个源节点采用相同的线性系统分组码对自己的信息独立编码,广播发送到中继和目的节点。中继节点将所有源节点的码字作为行码,采用第二个线性系统分组码进行列编码,只将新产生的列校验元传送目的节点。目的节点接收到来自源节点的码字和中继节点的列校验元构成一个完整的乘积码,目的节点进行Turbo译码。研究了源-中继链路（S-R链路）对ADNCC性能的影响,提出了选择式编码协作（S-CC）和估计式编码协作（E-CC）2种解决方案,仿真结果表明,E-CC方案的性能比S-CC方案好,在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,有超过3dB的编码增益。     

基于IPv6的低压电力线载波树型路由控制机制

将电力线载波通信网络应用于智能电网中,有效延长通信距离是亟待突破的技术难题。为此,提出一种基于IPv6的低压电力线载波树型路由机制,子网节点通过支持IPv6地址自动分配的分布式地址分配策略来构建载波网络层次转发树模型。中继节点以MAC头中的目的地址进行下一跳路由转发,并结合IPv6适配层中的Mesh头实现多跳路由寻址。在层次转发树中,中继节点只需存储与其子节点数相当的信息项即可实现子网内路由信息的快速生成。搭建了电力载波通信配电网树型拓扑结构测试平台,测试结果表明,该树型路由控制机制能够以较小的时延进行IPv6数据包的多跳转发,并有效延长了电力线载波通信距离。     

慈溪电力应急指挥通信系统的建设

在国家电网公司应急指挥通信系统规划设计的背景下,慈溪供电局结合自身需求组织搭建了一套基于宽带无线专网的应急指挥通信系统。该系统由区域传输网络和指挥调度平台两部分组成。其无线传输网络通过4个基站,结合终端中继实现了全市范围的无线信号覆盖,具备语音、视频及IP数据等综合业务传输能力。系统具有实用性强、业务兼容性好、扩展能力强及数据安全性高等特点。     

高效节能的无线传感器网络数据收集协议

无线传感器网络中的节点具有有限的能量,为了延长网络寿命,提出了一种分布式的高效节能的无线传感器网络数据收集协议DEEC-MR.协议中节点根据自身剩余能量竞争簇头,每个簇头节点根据相邻簇头节点与基站的距离、剩余能量等信息寻找父簇头节点,构造一颗以基站为根的近优最小汇集树.簇头将采集到的数据聚合后沿汇集树以多跳的方式传输至基站.仿真实验证明该协议能有效降低网络能耗,与其他两种数据收集协议(LEACH,PEGASIS)相比,DEEC-MR将网络寿命分别提高1600％和200％,同时使能耗均匀分布在每个节点上,避免部分节点过早死亡,具备很高的可靠性.     

基于Voronoi图的小区覆盖模拟

地理信息系统(GIS)已被广泛用于移动通信行业中的网络优化工作中。传统的GIS应用方式是以点的形式呈现各个发射基站的地理位置,缺乏各小区之间尤其是相邻小区之间关联关系的分析,不能很好地支持小区覆盖的直观表现,难以提供基站和直放站建设的决策支持。本文采用以Voronoi图为核心算法的小区模拟覆盖功能,可以按地理上的离散基站将通讯区域划分为小区,实现了小区物理覆盖情况的模拟,提高了GIS系统的地理分析功能和互操作性。     

继电保护及故障信息网络传输系统

继电保护及故障信息系统是一个分布式系统，是目前电网故障分析和处理保护信息的完整解决方案。文中简单介绍了继电保护信息主站和子站系统的结构和功能，分析了现有继电保护信息传输系统的不足。通过对信息传输系统和信息流向的分析，提出单子站多主站的概念，并结合电力系统数据网络技术体制，引出构建网络化继电保护信息传输系统的思路，提出基于光纤 SDH IP技术体制的继电保护信息网络传输系统方案，并分析了该方案的特点。     

An enhanced probabilistic scheme for data transmission in large-scale sensor networks

In this paper, a probabilistic scheme is presented for directed data transmission without maintaining route tables. In the model, each message is required to reach the base station (BS) successfully with a certain probability. We analyze the relationship between the number of the intermediate nodes, link reliability and relay probability. We obtain the condition for relay probability which can guarantee the performance of the networks. This scheme is robust and adaptable to the change of topology of the sensor networks. Simulation with Ns-2 helps to illustrate the main results of the analysis.     

Deployment control of wireless multihop‐relay mobile robots based on voronoi partition

This paper describes a new method for the deployment of wireless relay nodes. When using rescue robots in a building or underground city, radio signals are attenuated significantly, and therefore, multihop extension involving wireless communication relays is required. The goal of this research is to deploy wireless relay nodes to maintain connectivity between the base station and the leader robot that explores around the front line. To move the relay robot autonomously, a distributed algorithm is required. The proposed method is suitable when it is applied for wireless relay purposes. In this method, a virtual force drives a node to the centroid of Voronoi neighbors so that the connectivity of wireless communication is maintained. The proposed method is evaluated by conducting numerical simulations and experiments. In the simulation, one or two leader robots are assumed. In the experiment, a mobile robot equipped with omni‐wheels is used. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 184(4): 42–51, 2013; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22413     

基于AdaBoost提升学习的次优中继选择安全传输方案

针对无线通信协作技术中多跳中继和子信道分配等复杂应用场景下系统时效性差和复杂度大的问题，在级联中继系统中提出了一种利用AdaBoost算法集成学习选择次优中继的安全传输方案。将合法信道和窃听信道的信道CSI作为训练模型的输入，使系统安全容量达到一定值的中继节点索引作为输出，把级联中继系统的次优中继选择问题转化为一个多类分类问题，并用基于AdaBoost加权表决的支持向量机求解。级联中继系统的次优中继选择方案可分为生成数据集、集成模型训练和结果预测3个阶段。在模型训练阶段，绘制分类准确率和查准率-查全率曲线，对比集成学习较个体学习在准确率方面具有更佳的性能。最后，通过仿真AdaBoost算法分类的中继索引，验证了集成学习方法进行次优中继选择具有更高的准确率，能有效降低系统时延和复杂度，提高中继协作系统的安全性能。