基于网络断层扫描的传感器网络链路丢包研究

文中提出了一种基于网络断层扫描的无线传感器网络链路丢包率测量方法,通过边界节点的丢包率来估计传感器内部链路丢包的情况。根据无线传感器网络数据聚合的特点,提出了网络逻辑拓扑和链路报文丢包模型,在将链路报文丢失率推测问题形式化为MLE问题的基础上,用引入修正因子的μ的EM算法来推测链路报文丢失率。NS2仿真结果证明,μ-EM算法推测的链路报文丢失率与预设值更加接近,特别是在大规模网络中μ-EM算法在精确度和有效性方面均明显优于EM算法。     

低丢包率无线传感器网络S-MAC协议的研究

针对S-MAC协议的层间丢包问题,利用缓存队列原理提出了一种简化通信数据分组格式的S-MAC协议优化改进方案。结合TinyOS的主动消息机制在Mica2节点上实现了改进的S-MAC协议,并对MAC层的丢包率进行了测试。实验测试结果表明,优化改进后S-MAC协议较标准S-MAC协议在MAC层的丢包率上有明显的降低,提高了网络性能。     

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.     

WSNs中路由与能量收集速率的联合优化

针对带有能量收集装置的无线传感器网络(WSNs),提出了一种路由与能量收集速率联合优化的算法。通过规划节点能量收集装置的规格和网络路由,使WSNs在满足预算约束下达到最大的数据采集速率。算法将问题建模为一个组合优化问题,并通过凸松弛和变量离散化算法,得到一组次优结果,避免了高复杂度的穷举遍历。仿真结果表明:在不同的网络规模下,该算法性能均优于对比算法。     

数据库系统网络丢包故障处理与分析

网络丢包是我们在使用ping对目标站进行询问时,数据包由于各种原因在信道中丢失的现象。本文笔者从网络丢包的原因及实例分析入手,简要介绍了故障分析及排除过程。     

网络丢包现象原因初探

网络丢包现象时有发生,通常用ping命令来检测丢包率情况。网络丢包主要集中在线路故障、设备故障、网络拥塞、路由错误等方面,并探讨了其原因。丢包的原因非常多,但难以用系统的方法进行排查,应根据具体的情况进行分析。     

无线/有线混合网络下基于平均丢包率差值的Fuzzy丢包评判算法

在对最后一跳为无线的无线/有线混合网络下,对无线误码丢包和网络拥塞丢包的平均丢包率差值统计概率分布特点进行了分析和验证,在此基础上提出了一种基于平均丢包率差值的Fuzzy丢包区分算法,利用Fuzzy模式识别区分丢包原因.仿真验证表明,该算法效果比较理想.     

WSNs中联合速率控制与时隙分配的效用优化算法

针对无线传感器网络(WSNs),提出了一种联合节点数据采集速率控制与时隙分配的(JRCTA)算法效用优化.该算法建立统一速率控制与时隙分配的效用优化模型,将节点数据采集速率的优化控制与基于冲突避免的节点发送时隙分配结合起来,在控制网络延时性能的前提下,最大化汇聚节点在单位时间内所采集到的数据量.仿真实验结果表明,JRCTA算法具有较好的性能.     

基于网络编码的覆盖网络丢包率测量研究

近年来,互联网得到快速发展,新应用不断出现,很多研究机构都致力于研究对互联网实施监测和测量的技术.人们大多使用主动测量方法来监测网络的特性(如带宽、延迟和丢包率等),但是该方法本身会加重网络的负担.因此,需要在带宽效率和测量准确性之间进行权衡.针对该问题,本文首先提出基于网络编码的覆盖网络测量方法,接着对该方法进行了介绍,然后将它应用在真实网络PlanetLab上,实验结果表明将网络编码运用到覆盖网络的测量中,确实可以改善网络测量中带宽效率和测量准确性的权衡状况.     

差额奖惩机制的WSNs节点信任演化模型

针对目前无线传感器网络(WSNs)节点间信任决策导致网络不稳定的问题,引入了差额奖惩机制.在实际中,网络存在不可靠因素,加入丢包率,构建基于奖惩机制的信任演化模型.通过信任演化模型,推导出节点交互时的状态.通过实验分析了节点在选择策略时的各种变化以及差额奖惩机制对演化收敛时间起到的作用,通过实验验证了差额奖惩机制对WSNs中的善意节点最终收敛到信任策略所需节点初始信任策略比例数的要求所起到的作用.差额奖惩机制弥补了在无差额奖惩机制模型中演化收敛速度慢的问题,并且降低初始节点选择信任策略比例数的要求,为WSNs信任机制的设计提供了理论基础.     

基于Gilbert模型的无线传感器网络报文时间相关丢失率推测算法

在用Gilbert模型描述无线传感器网络中报文丢失过程的基础上,提出了一种基于Gibbs抽样的逻辑链路报文丢失时态依赖性推测算法,解决了传感器网络中报文丢失的时态依赖问题.仿真结果与理论计算结果相比表明:算法推测结果可以较准确地反映报文丢失在时间域上的关联关系.     

基于误码丢包率监测的无线TCP改进

针对无线环境下TCP错误调用拥塞控制算法致使性能下降的情况,提出一种基于误码丢包率监测的无线TCP改进方法。利用显式拥塞通知的路由器配合区分分组丢失性质,在数据发送端采用实时误码丢包率监测,并根据监测结果调整TCP段尺寸。仿真结果表明,改进后的TCP吞吐量在误码率为1E-4时超过TCP_SACK和TCP_Reno近1倍。     

基于丢包率的多播网络拓扑推断算法

在已有的网络拓扑推断算法的基础上,提出一种改进的基于丢包率的多播网络拓扑推断算法。依据各层次节点及接收节点的层次信息,利用海明距离和节点接收的探测包数目,能够同时推断网络拓扑结构和链路丢包率,并且在计算链路丢包率的估计值时动态地调整拓扑推断的判决门限值,从而提高了推断的准确性。仿真实验证明,与现有算法相比,该算法具有更好的性能。     

基于丢包率预测的视频传输纠错算法

为解决视频图像在互联网中进行传输时,其质量易受网络丢包率、时延等因素的影响而显著降低的问题,提出了一种基于丢包率预测的视频传输纠错算法。该算法采用隐马尔可夫模型预测网络丢包率,根据丢包率的大小自适应地选择FEC或ARQ对视频图像进行纠错操作。当预测出的丢包率较高时,为避免FEC算法在丢包率较高时降低带宽利用率,采用选择性ARQ算法恢复丢失的视频数据包,并通过限制其重传次数使视频传输的实时性得到了保证;当预测出的丢包率较低时,则采用优化了RS冗余值的FEC算法进行纠错操作。在OPNET modeler中进行的仿真实验表明,与HARQ算法相比,使用该纠错算法,视频图像的PSNR的平均值提高了1.6 dB,平均时延减少了0.24 s左右。该算法不但降低了视频传输的平均时延和丢包率,而且提高了接收端视频图像的重建质量,具有复杂度低、实现简单的特点。     

面向无线传感器网络的数据完整性和隐私保护融合算法

无线传感器网络(WSNs)作为物联网的重要组成部分,在实际应用中,希望在得到精确数据融合结果的同时,又能保护数据信息的隐私性和完整性。为此,提出一种新的数据融合完整性保护算法,在增添私有种子对节点采集数据进行隐私保护的基础上,利用复数的虚部数据与采集到的真实数据呈非线性关系,有效地实现信息完整性的鉴别。性能分析和仿真结果表明:该算法可以在较低数据通信开销与计算开销的前提下,应对恶意节点的各种攻击,提供更有效更可靠的数据完整性保护。     

丢包对视频体验质量影响的分析

网络传输过程中发生丢包会降低用户对视频的体验质量。使用EvalVid仿真传输测试床来深入分析丢包率及不同位置丢包对用户体验的影响,并根据回归分析法建立了映射模型。用户使用该模型可以很方便地得出用户的体验质量。经理论分析证明该模型正确、易于操作,可实时检测丢包对视频的影响。     

Fast state estimation subject to random data loss in discrete-time nonlinear stochastic systems

This paper focuses on the design of the standard observer in discrete-time nonlinear stochastic systems subject to random data loss. By the assumption that the system response is incrementally bounded, two sufficient conditions are subsequently derived that guarantee exponential mean-square stability and fast convergence of the estimation error for the problem at hand. An efficient algorithm is also presented to obtain the observer gain. Finally, the proposed methodology is employed for monitoring the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) via a wireless communication network. The effectiveness of the designed observer is extensively assessed by using an experimental tested-bed that has been fabricated for performance evaluation of the over wireless-network estimation techniques under realistic radio channel conditions.     

The analysis of packet loss prediction for Gilbert-model with loss rate uplink

In this paper the analysis of packet loss prediction for Gilbert-model with loss rate uplink is performed. Based on the loss rate uplinks, an iterative algorithm has been derived to compute a new loss probability function, which can adapt to the channel dynamics and predict packet loss rate more accurately. The results in this work are helpful for any joint source-channel coding system for which FEC protection with loss rate uplink is suitable.     

无线传感器网络节点分布与定位性能之间的关系分析

无线传感器网络中锚节点分布情况在很大程度上影响未知节点定位的精度,但目前对均匀性的分析相对较少,针对这一问题,对锚节点分布与无线传感器网络定位算法性能之间的关系进行全面分析。首先提出了锚节点均匀分布的相关概念,并设计建立了相应的网络系统模型,然后对质心算法、DV-Hop算法、最小包容圆算法性能与锚节点分布之间的关系进行了仿真实验。结果表明：锚节点的分布情况对所有定位算法均有影响,其中质心算法对锚节点均匀性最敏感,DV-Hop算法次之,最小包容圆算法对锚节点均匀性最不敏感,分析结果对无线传感网络实际应用具有指导意义。     

无线Ad hoc网络中的丢包分析模型研究

针对无线Ad hoc网络中的丢包现象,假设网络中节点的丢包率是与归一化吞吐量有关的,并且在此假设的基础上提出一种分析丢包率的数学模型,利用这种模型可以一定程度的解释无线Ad hoc网络中的丢包。仿真结果表明利用该模型的理论分析结果与仿真结果具有相当的相似性,表明该模型在一定程度上解释了无线Ad hoc网络中的丢包问题。