一种及时可靠的无线体域网络传输协议

无线体域网络比传统传感网络要求更高的数据传输可靠性和及时性,其可靠性属于数据包级可靠。提出了一种及时可靠的无线体域网络传输协议AODV-RT,该协议考虑到节点的存储资源受限和无线体域网络数据优先级,采用E2E(EndTo-End)、HBH(Hop-By-Hop)以及E2E与HBH相结合的错误恢复机制保证数据传输的可靠性。首先在每个节点缓存优先级别最高的警报信息,提供HBH错误恢复;其次通过在中间节点位置为接收信号强度RSSI较低的后一级节点缓存优先级别较高的数据包,提供E2E与HBH相结合的错误恢复;最后对低优先级数据采取E2E错误恢复。性能分析与模拟实验表明:该协议在数据传输率、端到端延迟和能量消耗等方面优于相似协议MAODV-SIM。     

基于PID神经网络的无线体域网功率控制算法研究

无线体域网络(WBSN,Wireless Body Sensor Networks)在远程医疗保健、特殊人群监护等领域的应用已引起广泛关注。能量严格受限的场景使WBSN对节点的能耗要求非常高,因此能量消耗问题已经成为了对于无线体域网发展的主要挑战,而功率控制可以有效的节省能量的消耗。本文设计了一种基于比例,积分,微分的神经网络SPIDNN（Single-out PID Proportion Integral Differential Neural Network）自适应网络功率机制来动态调整无线体域网中传感器节点的发射功率控制方法,是一种利用具有自学习的PID控制算法来动态的调整发射功率的大小。通过实验将所提算法与体域网中网内经典功率控制算法乘增加减（MIAD Multiplicative Increase Additive Decrease)算法以及传统基于偏差的比例,积分,微分(PID Proportion Integral Differential)控制算法进行了对比,实验结果证明,该算法不仅提高了收包率,保证了链路的质量,而且在相同的实验环境下,发送2000个数据包的总耗能分别降低了20%以及16.6%,该算法在性能上优于MIAD和PID控制算法,为无线体域网中传感器的控制节能问题提供了一个较好的解决方案。     

体域医学传感器网络的设计及其QoS性能分析

提出医学无线传感器网络（MWSNs）的三层体系结构,并重点分析体域医学传感器网络的组成结构和网络传输需求。设计了基于IEEE 802.15.4无线个域网协议的体域医学传感器网络（BA-MWSN）,其拓扑结构采用星型,MAC采用时隙CSMA/CA机制。通过网络仿真评估了该BA-MWSN的QoS性能,分析表明：该网络能满足体域MWSNs的网络传输要求;设置合理的节点数量、网络负载和使用长帧可以获得较高的网络利用率和可靠性。     

基于优先级的无线体域网MAC协议研究

由于体域网节点能量有限,不易更换,因此降低节点能耗,对延长节点和网络生存期十分重要。针对体域网在医疗领域应用的特点,根据数据业务类型和数据量的大小,采用设置优先级的策略,提高节点发包成功率,降低碰撞,以达到减少网络整体时延,降低节点能耗的目的。     

基于网络编码的体域网可靠数据传输方法研究

随着电子技术的迅速发展,以能够检测及采集人体生理数据、应用于健康监控、医疗保健、体育竞技等领域的体域网应用越来越广泛。但是由于人体姿态处于不停移动变化中,无线体域网的网络环境很不稳定,数据传输的可靠性较低。针对这一问题,本文引入网络编码技术,以简化的网络拓扑为模型提出一种基于网络编解码的中继算法,并分析了该算法的网络传输可靠性。最后,以丢包率作为网络可靠性衡量指标,仿真结果表明:该算法与传统的数据传输算法相比,在一定程度上提高了数据传输的可靠性。     

无线芯片域网络中的调制解调技术

介绍了无线芯片域网络(WCAN)的物理层调制解调技术,给出了AWGN信道和多径信道条件下的传输性能仿真结果。     

无线体域网高能效竞争接入机制研究

低能耗是无线体域网WBAN通信最重要的指标.构建了IEEE 802.15.6无线体域网CSMA/CA竞争接入的功耗模型,分析了用户优先级、MAC帧负荷尺寸和数据到达量对信道接入能耗的影响,提出了一种通过数据汇聚传输提高能量效率的增强型信道接入方法.仿真结果表明,在低业务量及混合业务场景下,所提方法能够显著减少信道接入的能量消耗.     

基于能量收集和链路感知的无线体域网路由协议研究

为了提高无线体域网的能效和数据传输可靠性,提出一种基于能量收集和链路感知的无线体域网路由协议(EHLA)。针对传感器能量匮乏且电池不易更换等问题,引入能量收集技术为传感器补充能量。通过分析网络的能耗和信道特性,建立由剩余能量、链路质量和节点间距离所组成的多目标成本优化模型。最终根据EHLA路由协议得到最佳的下一跳转发节点和到Sink节点的最优路径。仿真分析表明,与现有EVEN和ELR-W协议相比,该协议有效地增加了网络寿命和数据传输可靠性。     

基于Max-Min模型的无线体域网路由协议

针对无线体域网(WBAN)节点能量的有限性,基于多径路由机制和Max-Min模型提出了一种能效路由协议。该路由协议在路由过程中使剩余能量最小的节点的剩余能量尽可能大,从而均衡了网络中节点的能耗,延长了网络生存时间。通过MATLAB对该路由协议进行仿真,并与基于Min模型的路由协议进行对比,结果表明,基于Max-Min模型的路由协议相对于基于Min模型的路由协议能够更好地均衡节点的能耗,并延长网络生存时间。     

基于分段修复的区域路由协议

在自组网中,ZRP的域间路由维护策略使ZRP具有较多的丢包数目和较多的路由重发现次数。前者使ZRP的数据包投递率较低,从而使其可靠性较低;后者使ZRP的传输时延和路由开销较高。针对上述问题,提出一种基于分段修复的区域路由协议SRZRP(Segmented Repairment based Zone Routing Protocol)。在SRZRP中,每个节点通过维护一个基于域内拓扑结构的有向无环图来保存到达其域内每个节点的多条备份路由,尽量利用备份分段路由进行域间路由修复。理论分析表明,SRZRP具有较高的可靠性。仿真结果表明,SRZRP提高了数据包投递率,说明SRZRP提高了协议的可靠性;同时,SRZRP降低了平均端到端时延和路由开销。     

基于主动网络的可靠多播路由协议

主动网络是一种允许用户对网络中间节点进行编程的新型网络结构,该文在多播网络系统模型基础上,探讨了主动网络可靠多播协议的特点和多播路由问题,提出了一个基于主动网络的可靠多播路由协议模型,该协议较好地减少了网络中大量的路由重构和分组的重传,缩短了错误发现和恢复时间。最后,利用仿真实验作了相关计算,给出了RMRPA协议的性能分析及与不可靠多播协议的比较。研究结果表明RMRPA协议为多媒体多播传输提供了一种新的有效途径。     

卫星网络可靠传输协议ACK机制研究与性能分析

基于近地轨道卫星网络特点,分析了现有空间信息传输可靠传输协议ACK改进机制,以SCPS-TP协议提出的SNACK机制为研究对象,对几种典型的TCP扩展协议进行了仿真实验和性能比较分析。     

无人机自组网按需寻路的可靠OLSR协议

无人机自组网应用场景中,针对OLSR(Optimized Link State Routing)协议在数据通信阶段,无人机快速移动可能引起通信链路中断,并且OLSR协议没有链路维护机制,导致发包成功率降低和时延增加.在节点入网阶段,无人机无法及时获取全网拓扑信息,导致通信失败.本文借鉴AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)路由协议中按需寻路思想,提出一种按需寻路的可靠OLSR协议.该算法提出了两个优化思路:基于TC全网寻路机制和基于HELLO邻居寻路机制,通过增加路由获取途径,维护多跳链路的稳定性.通过仿真实验将该协议与现有协议进行比较,实验结果表明,该协议在不增加控制开销的前提下,提高网络的发包成功率,端到端时延和吞吐量.     

无线传感网可靠传输协议分析

数据的可靠传输是无线传感网广泛应用的前提。现有的无线传感网可靠传输方案存在着局限,无法适用于所有的应用需求,研究针对无线传感网的可靠传输关键技术具有实际的意义。     

一种基于OLSR的传感网络再编程可靠与能量有效传输协议

远程再编程是有效维护和管理部署后传感网络的重要手段,但要求更新的代码可靠且能量有效地传送到网络中的所有节点.提出一种基于OLSR的传感网络再编程可靠与能量有效传输协议,该协议利用ADV消息中的"下次ADV发送间隔"参数t和传输的代码段数C,变传统的ADVREQDATA三次握手顺序传输为ADVDATA两次握手非顺序传输;并从低层OLSR协议形成的MPR集中选择下级广播节点,有效地减少了广播的节点数,从而降低了能量开销;事后还能统计出实际参与代码更新的节点数.性能分析与模拟实验表明:该协议在节点完全更新代码率、平均延时、能量消耗等方面优于传统的PSFQ.     

无线体域网技术研究

体域网技术是无线传感器网络研究的一个重要应用方向,在远程医疗、健康监护等领域有着广阔的应用前景,该技术的应用对解决看病难看病贵等问题和应对人口老龄化问题方面有着重要的实际意义.对体域网技术进行了详细的阐述,给出了体域网技术的概念和应用领域.然后,并根据现有的研究总结给出了一个面向医护领域的典型的体域网体系结构.从无线通信、介质访问控制、安全等几个体域网重点研究方向,讨论了当前体域网研究的热点.最后,给出总结并作出展望.     

无线体域网中节点认证方案研究

针对无线体域网中节点身份认证问题,本文在传统椭圆曲线签名算法的基础上,提出了一种新的在线\离线椭圆曲线签名方案。该方案在未确定签名消息之前进行离线签名,在确定要加密的消息和身份私钥之后进行在线签名。对该方案进行了安全性分析,证明了其具有正确性、不可伪造、不可否认、抵御重放攻击、轻量级的优点,同时通过运算量的对比分析,表明该方案由于取消了求逆运算,具有较大的计算优势。