基于节点认证的物联网感知层信息安全传输机制的研究

文章分析了传统物联网信息传输系统在感知层的信息传输的安全问题,应用MD5等算法在采集端点与信息采集节点之间以及信息采集节点与隔离保密节点之间增加身份认证和加密机制,实现感知节点的身份认证和信息加密,使物联网感知层的信息传输更加安全和可靠。     

一种应用于桥载设备监控网络CSMA/CA机制算法

在机场桥载设备在线监测管理网络的现场应用测试中,针对网络突发事件中高优先级节点传输延时长,节点能耗利用率低的问题,采用基于优先级调度策略思想的网络节点能量优化机制,对网络MAC层协议中的CSMA/CA算法参数做出调整,达到数据快速传输的目的,利用NS2软件进行网络仿真,结果表明该方法提高了高优先级节点的信道访问率,均衡了网络能耗并延长了网络生命周期.     

IEEE 802.15.4协议在GAINS-Z节点上的移植

本文基于CHIPCON公司提供的基于IEEE 802.15.4的MAC层和PHY层代码对中国科学院（宁波所）研发的GAINS-Z节点硬件进行了软件移植。并组建一星型拓扑无线传感器网络，实现网络协调器（PAN Coordinator）和设备节点（Device）之间的数据传输，验证了移植的正确性。     

衰落信道下的无线Ad Hoc网络的有效仿真

现有的网络仿真软件对无线信道尤其是移动衰落信道支持较弱,这些软件大都假设信道在帧的传输期间保持恒定,而在帧与帧之间变化.本文指出,这种基于帧的模型不能有效地仿真无线Ad Hoc网络的节点移动特性,网络的仿真要能够刻画信道在帧内的变化,因而提出了基于bit的模型.仿真结果表明,在基于bit的信号接收模型下,误帧率随着节点移动速度的增加急剧增长,而使用基于帧的模型得到的误帧率与移动速率无关.该模型对于目前的Ad Hoc网络的交叉层协议设计具有重要的参考价值.     

无线中继网络中基于方向天线的MAC协议

无线中继网络是指网络中的节点互相通信成为中继节点之间,中继节点之间距离很近可以形成协作分集,该文对这种网络进行了研究,引入多天线技术(MIMO)中的波束成型技术来消除信道间干扰,实现并行传输数据,分析了协作传输策略,结合协作传输策略对中继节点的功率分配进行了优化,基于合协作传输策略设计了一种基于方向天线的MAC协议.经过分析和实验仿真,基于MIMO波束成型的协作传输方法在相同情况下比其它的方法增加15％以上的信道容量.     

基于水下无线传感器网络路由协议的仿真

水下环境的复杂特性是水下传感器网络(UWSN)设计路由协议时面临的挑战。为了在源节点和目的节点之间建立高效、可靠的传输路径,分别对基于压力的路由协议、节能型路由协议及基于矢量转发的路由协议进行论述和分析,对各种路由协议性能进行了评述。并采用Aqua-Sim仿真软件对基于矢量转发的VBF协议和HH-VBF协议进行了仿真分析。结果表明,HH-VBF协议在数据包传递率和平均剩余能量方面要优于VBF协议,该仿真验证了理论分析的正确性。     

机会网络中考虑缓存的ProPhet路由算法

机会网络中的ProPhet等路由算法根据机会网络中节点的相遇频率进行节点之间消息的传递,不考虑节点每次相遇的持续时间以及节点中缓存剩余情况。在机会网络内部节点之间的移动速度很快的情况下,采用这些路由算法会使网络内数据的传输效率急剧下降。针对这一不足,结合ProPhet路由算法,计算节点之间的传输概率时充分考虑节点的相遇持续时间以及剩余缓存对节点之间传输概率的影响,使节点之间能更有效地传输数据。仿真结果表明,在给定的移动模型下,该算法能够有效提高消息传递成功率,降低网络中能量消耗等开销。     

煤矿应急救援中无线Mesh网络多信道分配算法

针对现有的无线Mesh网络多信道分配算法无法解决煤矿应急救援中无线Mesh网络因传输干扰导致的信道分配抖动问题,结合无线Mesh网络连通性以及干扰模型,提出了一种基于拓扑分层和干扰避免的多信道分配算法,即对网络拓扑分层,在确定第1层节点与边的基础上,继续对其他层进行拓扑分配,然后根据干扰情况对各层进行信道分配。设计了仿真模型:无线Mesh节点发射距离为200m,干扰距离为500m,拓扑范围为1 000m×1 000m。随机选取20个节点,在可用信道变化和网关变化2种情况下对该算法进行仿真分析,结果表明该算法较常用的拓扑结构算法提高了网络的吞吐量,降低了信道分配中的传输干扰。     

IEEE 802.16 Mesh模式下的跨层拥塞控制

基于IEEE802.16Mesh网络,提出了一种拥塞控制策略.每个节点通过自身拥塞情况进行局部拥塞控制,同时利用节点间的协同能力在每相邻两跳内的3个结点间进行拥塞控制.通过跨层机制反馈整条传输链路的拥塞情况,并在链路源节点进行数据发送调节.仿真结果表明,这种基于跨层反馈的拥塞控制策略(CLFC2)能有效缓解链路拥塞状况,在负荷严重的情况下能提供更好的通信质量.     

基于跨层设计的车载网路由协议

针对传统的车载网路由协议在拓扑快速变化的情况下未能提供较好的服务质量的问题,提出一种基于跨层设计的路由协议。利用物理层参数信号干扰噪声比和MAC层参数重传次数估计值以及节点移动性信息计算节点可靠性指数,可靠性指数越小的节点链接越稳定、质量越好,网络层选择可靠性指数最小的节点作为下一跳节点。移动模型仿真软件Vanet Mobi Sim和网络仿真器NS-3的仿真结果验证了该路由协议具有数据包传输率高和传输时延小的特性。     

Highly-Efficient Bulk Data Transfer for Structured Dissemination in Wireless Embedded Network Systems

Recent years have witnessed the remarkable development of wireless embedded network systems (WENS) such as cyber-physical systems and sensor networks. Reliable bulk data dissemination is an important building module in WENS, supporting various applications, e.g., remote software update, video distribution. The existing studies often construct network structures to enable time-slotted multi-hop pipelining for data dissemination. However, the adopted transmission mechanism was originally designed for structureless protocols, and thus posing significant challenges on efficient structured data dissemination. In this paper, we investigate the problem of structured bulk data dissemination. Specifically, we propose reliable out-of-order transmission and bursty encoding mechanisms to transmit packets as many as possible in each transmission slot. As a consequence, the resulting transmission protocol (ULTRA) can fully utilize each transmission slot and propagate data in the network as fast as possible. The performance results obtained from both testbed and simulation experiments demonstrate that, compared to the state-of-the-art protocols, ULTRA can greatly enhance the dissemination performance by reducing the dissemination delay by 34.8%.     

影响网络传输速率的因素

计算机网络是计算机和通讯技术结合而成的信息交流手段。它的传输速率由计算机软硬件、传输介质、通讯设备、网络协议等决定。其中传输介质和网络设备之间不同的连接和布线方法、面板模块的选择等对网络的衰减和串扰有不可忽视的影响。     

基于NS2的移动自组网路由协议的仿真与实现

在移动自组网路由技术的研究中,实际网络系统的实现往往是代价最高或不现实的;利用网络仿真器NS2对相关路由协议的仿真是一种既有效又经济的研究方法,但目前的NS2还不能支持所有移动自组网路由协议的仿真;根据拓展仿真的原理和方法,对在NS2中添加路由协议进行了研究,添加了基于关联度的路由协议ABR,对节点间数据传输率的测试结果表明利用拓展后的NS2进行ABR协议的网络仿真,能方便用户对网络性能进行评价。     

基于NS2的Ad Hoc网络路由协议性能对比分析

移动Ad Hoc网络是移动节点动态临时组建的自组织网络,路由协议一直都是Ad Hoc网络研究的关键问题。使用NS2网络仿真软件,在不同的场景下分析比较移动Ad Hoc网络的5种路由协议DSDV、OLSR、DSR、AODV和TORA性能,得出不同路由协议在不同场景下的优缺点和适用的网络环境。     

基于TCP传输的移动自组网路由协议性能分析

本文就移动自组网的关键技术之一--路由协议做了性能上的分析.以往对路由协议的仿真,传输的是基于UDP的CBR数据流,其对在移动自组网中传输FTP数据流无指导意义.本文中给出了DSR、DSDV、AODV三种典型协议在节点不同移动速度下的基于TCP传输的仿真,对路由协议的主要性能参数:有效发送量、延时和丢包率进行了统计分析.仿真结果表明:有效发送量DSR好于DSDV,AODV最差;从延时方面分析,DSDV具有最小的端到端延时,而AODV又比DSR好;在对丢包率分析时,AODV的丢包率最大,DSDV的次之,DSR的丢包率最低.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

混合电动汽车电控网络总线技术研究

针对传统车辆电控网络点对点通信方式的不足,结合混合电动汽车的特点,采用基于CAN总线和LIN总线的通讯技术设计了适用于混合电动汽车的整车电控系统通信网络;为了提高整车电控系统的工作效率和通信的稳定性,详细设计了CAN总线的通信协议和节点传输内容、CAN总线和LIN总线的通用硬件电路和软件流程,并对通信网络进行了功能建模与仿真;仿真结果和实际道路测试表明,设计的通讯网络满足工况下整车性能指标要求,主要网络节点通信良好。     

基于Ad Hoc的改进型多信道接入协议研究

为了解决目前多信道接入协议面临的多信道隐藏终端和多信道Deafness问题,加入了探测报文和等待报文,采用节点状态表和信道空闲状态表的方法,并采用NS2仿真软件对该协议进行性能仿真。仿真结果表明,该协议解决了多信道隐藏终端和多信道Deafness问题,与DPC协议相比提高了网络吞吐量和信道利用率,降低了网络传输的延迟,增强了网络的性能。     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.     

利用组播及QoS技术对IPTV网络进行优化

主要阐述了有关IPTV网络业务、组播协议、Qos协议和OPNET网络仿真软件的有关基础知识,同时阐述了在业务承载网中的IPTV网络的发展现状,研究IPTV可能出现的网络传输拥塞时的缺点,提出基于组播和QoS技术的IPTV承载网络组网方案。重点阐述了OPNET的模型层次与构建方式,并提出了OPNET网络模拟仿真的具体步骤,通过OPNET软件进行模拟仿真实验,仿真中,按照数据业务、IP语音业务、IPTV服务等三个类型,分别对网络发射数量、终端接收数据流量、网络时延值和网络抖动数值等进行测试仿真,同时对所收集的网络状态信息进行数据分析。通过仿真实验,可以发现在IPTV网络中使用Qos及组播,有效减轻业务网的流量负荷,减少传输时延,提高网络系统稳定性,从而保证了相关服务的顺利进行。     

A power efficiency routing and maintenance protocol in wireless multi-hop networks

In wireless multi-hop networks, selecting a path that has a high transmission bandwidth or a high delivery rate of packets can reduce power consumption and shorten transmission delay during data transmission. There are two factors that influence the transmission bandwidth: the signal strength of the received packets and contentions in the contention-based MAC layer. These two factors may cause more power to be consumed during data transmission. We analyze these two factors and propose a power-aware routing protocol called MTPCR. MTPCR discovers the desired routing path that has reduced power consumption during data transmission. In addition to finding a desired path to reduce power consumption, MTPCR also takes into account the situations in which the transmission bandwidth of the routing path may decrease, resulting in much power consumption during data transmission because of the mobility of nodes in a network. MTPCR is thus useful in a network: it analyzes power consumption during data transmission with the help of neighboring nodes, and it uses a path maintenance mechanism to maintain good path bandwidth. The density of nodes in a network is used to determine when to activate the path maintenance mechanism in order to reduce the overhead of this mechanism. With the proposed path maintenance mechanism, power consumption during data transmission can be efficiently reduced, as well as the number of path breakages. In our simulation, we compared our proposed routing protocol, MTPCR, with the following protocols: two classical routing protocols, AODV and DSR; two power-aware routing protocols, MMBCR and xMBCR; and one multiple path routing protocol, PAMP. The comparisons are made in terms of throughput of the routing path, power consumption in path discovery, power consumption in data transmission, and network lifetime.