无线传感器与执行器网络层次结构研究

WSAN（无线传感器与执行器网络）通常是由一组传感器节点和执行器节点构成,能够改变环境和物理世界,正在成长为下一代WSN（无线传感器网络）。文章在分析WSAN基本构成与功能的基础上,给出了无线传感器与执行器网络的简单模型与应用．介绍了WSAN物理层、MAC（媒介接入控制）层、传输层当前存在的主要问题,最后从拓扑控制、数...     

一种基于位置的WSAN密钥预分配方案

论文从无线传感器和执行器网络的信息传输方式出发,提出一种新的密钥预分配方案。方案充分利用执行器节点具有能量充足、存储器资源丰富、较强计算和通信能力等特点,结合部署位置信息,在执行器节点-执行器节点和执行器-传感器节点两个通信层上采用不同的密钥预分配方案。通过分析可知,新方案在连通性、安全性、计算和通信消耗上都有良好性能。     

一种高效覆盖的水下传感器网络部署策略

传感器节点的部署直接关系到水下传感器网络的成本和性能.考虑到传感器节点间具有很强的协同能力,该文提出一种基于检测融合的部署策略.采用Neyman-Pearson准则融合单元网格内所有传感器节点的检测信息,实现正方形和正三角形两种单元网格的高效覆盖,进而分别给出针对两种单元网格的监测区域网格划分方法,从而确定监测区域需要的传感器节点数量以及放置的具体位置.通过仿真实验验证了该部署策略的有效性.结果表明,与不采用检测融合时相比,降低了传感器节点冗余度.使用相同数量的传感器节点,新的部署策略能够在保证一定感知质量的基础之上获得更大的覆盖范围.     

移动传感器网络非均匀事件区域节点部署优化

针对移动传感器网络中热点事件监测场景,研究传感器节点的快速优化部署策略.首先假定事件随机产生,针对事件优先模型及节点感知误差函数推导基于Voronoi剖分时感知误差最小,然后定义节点有效覆盖权值,证明了当所有节点有效覆盖权值一致时,整个网络覆盖效能将达到最大.结合虚拟力及节点有效覆盖权提出一种分布式优化部署算法SDOA(Sparse Deployment Optimization Algorithm),其在保证覆盖能效最大化时保证网络连通性.最后仿真比较了本文提出部署策略能够快速有效实现对热点区域部署,并保证较高的覆盖效能.     

自适应多传感器网络覆盖节点部署技术研究

基于多传感器节点圆形数据采集区域相切形成一系列相似三角形在几何原理上的有效性和可行性,提出了一种基于相似三角形的网络节点协同控制节点部署技术.首先把数据采集区域分割为多个几何相似的三角形,保证对监测区域无缝覆盖的同时聚集最少的传感器节点;其次在簇首节点与分簇区域内的传感器节点之间构建高效拓扑;然后建立一种自适应节点失效重建网络拓扑控制机制.仿真实验表明,该节点部署算法可以对监测区域实现完全无缝覆盖,保持网络整体性能高效以及数据传输的可靠性..     

移动边缘计算中服务功能链的自适应优化部署策略

为解决移动边缘计算中面向用户的服务功能链（Service Function Chain,SFC）部署成本开销过大、时延过长问题,提出了针对SFC的支出成本与时延联合自适应优化的部署策略。首先,在虚拟网络功能（Virtualized Network Function,VNF）节点选取阶段,考虑路径损耗这一无线信道衰落问题,根据有线用户与无线用户的位置情况,选择当前最佳节点以降低SFC的响应时延。其次,在服务节点配置阶段,根据用户请求处理的数据内容的新鲜度记录,自适应动态增加和删减相应的缓存,利用资源感知算法在保证数据传递可靠性的同时,减少服务节点的配置个数,降低配置开销。最后,在SFC部署阶段,利用基于KSP（K-shortest Paths）的功耗感知算法确定最佳节点映射排序与通信链路,在减少通信链路重映射的同时还能保证部署的SFC的低成本与低时延。实验仿真结果表明,相比于已有方案,该方法能够有效降低部署成本与时延,并能对不同用户的SFC部署做到自适应优化,提高了SFC的部署成功率。     

基于联合感知模型的无线传感器网络连通性覆盖协议

本文研究在没有节点位置信息的情况下,如何有效地保证节点采用联合感知模型且节点通信范围多级可调的无线传感器网络的覆盖质量和连通性.给出了在节点随机部署方式下,网络覆盖质量和网络连通性与工作节点个数、监测区域面积和节点性能参数的关系;设计了一个选取最少工作节点保证网络覆盖质量和网络连通性的调度控制算法(SCA),该算法力求...     

基于MOEA/P的无线传感器网络节点部署研究

在无线传感器网络节点部署中,提高网络覆盖性、连通性,降低网络成本,满足过度覆盖约束等是优化无线传感器网络的多个目标,提高无线传感器网络的服务质量的问题成为一个多目标优化问题。研究围绕在二维的平面区域进行传感器节点的部署。在保证连通性的基础上,采用基于投影面的MOEA/P算法实现最大化覆盖区域,最小化节点部署成本。实验结果表明,采用MOEA/P算法进行节点部署优化比采用MOEA/D算法在IGD指标上降低了18.5%。     

无线传感器网络规则部署的k-重覆盖模型特性研究

无线传感器网络规则部署的k-重覆盖模型特性直接影响着网络监测结果的全面性和准确性,决定上层协议的可靠性。本文通过计算几何理论,对正n边形网格k-重覆盖模型的物理特性进行理论分析得出,各模型在确保预设k-重覆盖需求下的节点临界部署距离阈值,为实现网络可靠覆盖控制算法设计提供基础;并通过MAT-LAB仿真实验研究获得了不同k-重覆盖需求下最优覆盖模型,为高效节点部署提供指导依据。     

基于蚁群算法的传感器网络节点部署设计

传感器网络节点的人工部署是一类重要的应用方式,为了解决传感器网络节点部署位置的优化问题,提出了基于蚁群算法的传感器网络节点部署设计算法Easidesign.针对蚁群算法在解决传感器节点部署的扩展性问题,提出了贪婪策略、额外信息素蒸发机制等改进方法.Easidesign算法最大特点是充分考虑到当sink节点处于不同位置时对传感器节点部署设计的影响,并且能保证每个部署的节点与sink的连通性,因此Easidesign具有很大的实用价值.通过大量仿真与实验,不仅证明了算法的有效性,而且给出了如何设计算法中的关键参数等问题.     

移动混合传感网中节点自主部署算法

针对节点感知半径不均衡的移动传感网络节点的部署问题,论文提出一种基于VL(Voronoi Laguerre)图分割的节点自主部署算法(Autonomous Deployment Algorithm, ADA)。ADA先对目标区域做VL图划分,将目标区域的覆盖任务在各个传感器节点之间进行分配。分配到覆盖子区间任务的节点通过构造VL受控多边形来确定下一轮候选目标位置。未分配到覆盖子区间的节点则根据自身与邻居节点感知圆及目标区域边界的几何位置关系计算所受虚拟力,最终确定下一轮目标点坐标。网络各个节点通过逐轮更新自身位置,从而提高网络覆盖。仿真结果表明,ADA算法在网络覆盖率、节点部署速度和节点分布均匀性等方面具有明显的优势。     

NR中集中式网元和分布式网元架构现状与进展

在新空口(NR)接入技术中,无线接入网络架构被分割成2种实体:集中式网元(CU)和分布式网元(DU)。认为在这种分离的架构中,通过一个CU控制多个DU的方式,可以同时实现基带集中控制功能和针对用户的远端服务功能。介绍了CU-DU分离架构的基本特性,包括分割方式、接口功能(控制面功能和用户面功能)、移动性场景以及其他CU-DU相关特性和最新进展,为下一代无线接入网络技术研究提供参考。     

无线传感器网络部署及其覆盖问题研究

无线传感器网络是近几年发展起来的一种新兴技术,在条件恶劣和无人坚守的环境监测和事件跟踪中显示了很大的应用价值。节点部署是无线传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大的影响。部署问题涉及覆盖、连接和节约能量消耗3个方面。该文重点讨论了网络部署中的覆盖问题,综述了现有的研究成果,总结了今后的热点研究方向,为以后的研究奠定了基础。     

基于改良麻雀搜索优化的WSN节点部署策略

覆盖问题是无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)设计中的首要问题,尽可能优化区域覆盖率是提升网络感知性能的直接手段.鉴于此,提出一种基于改良型麻雀搜索算法(Reformative Sparrow Search Algorithm, RSSA)的节点部署优化方案.首先,在算法搜索阶段,...     

非均匀分布下无线传感器网络节点调度机制

针对传统依赖精确位置信息的计算复杂和无位置信息部署受限性等弊端,从理论上对节点部署方式进行分析,提出一种非均匀分布下的无线传感器网络节点调度NDNS(non-uniform distribution node scheduling)机制,该机制利用节点与邻居节点的距离信息,对节点覆盖冗余进行判别,适应于任意分布下的网络部署方式。通过实验对机制进行了性能分析和验证,结果表明该方案在保证网络覆盖的前提下,有效地延长了网络生存时间。     

异质节点分离CRSN中MAC协议设计与性能分析

认知无线传感器网络(CRSN)是一种将认知无线电(CR)技术引入传统WSN中的新型网络,具有一定的应用价值和发展前景.然而,CRSN中的认知功能带来的额外能耗和处理要求及其高成本实现,阻碍了它的进一步发展及应用.基于此,提出将认知功能迁移到另外一类节点——认知节点,并使其拥有较强的处理能力和能量收集能力.认知节点与普通传感器节点按照一定比例进行部署,组成另外一种新型网络——异质节点CRSN (HT-CRSN),这种新型网络能够提高网络性能并降低部署成本.并提出了一种能够适用于这种异质节点传感器网络的工作时序及其一系列可行性的MAC协议(FBP等).通过对所提MAC协议的能耗分析,说明可以通过调整两类异质节点的部署比例和能量收集速率均衡两类异质节点的能耗,进而提高网络生命周期.     

WSN中一种改进的节点部署方案

节点部署是无线传感器网络的基本问题之一,关系到网络的感知范围和信息传输服务质量。现有的部署算法需要额外探测和修复边界上的覆盖空洞,从而增加了网络部署的成本而且使得节点分布不均匀。针对这一问题,提出了一种改进的节点部署方案,首先进行边界部署,以保证边界上的完全覆盖和连通;然后在感应区域内生成一个新的凸多边形区域,在此新区域上再递归调用边界部署算法,直到整个感应区域被完全覆盖。理论分析和仿真实验表明,在部署节点个数和可扩展性方面均优于已有的部署方案。     

基于移动模型的传感器网络覆盖控制算法

无线传感网络覆盖控制直接反应了传感器网络的感知能力。移动目标检测概率和发现移动目标时间长短直接反应了覆盖质量的好坏。而在环境恶劣、传感器网络采用随机部署方式的情况下,目标区域内的节点分布杂乱无章,传感器网络不能很好地满足覆盖的要求。针对传感器网络随机部署的不足,文章在部署中引入RCCM移动模型,并分析了移动目标检测率、检测时间与节点运行速度、节点数量的关系。     

特大城市郊区PTN网络覆盖方案研究

特大城市的郊区专线覆盖是网络建设中的重点和难点。根据PTN(分组传送网)网络的特点,结合郊区地域广、资源紧张等特征以及用户专线业务需求,文章针对性地提出了基于PTN网络的特大城市郊区专线覆盖方案。方案从资源利用率、安全性、维护便利性以及可扩展性等四个方面进行阐述,并围绕PTN网络技术特点和解决方案,对各类业务部署方式进行归类分析,提出具体优化建议。     

家庭基站用户的移动性管理

家庭基站通过宽带接入技术(如xDSL,有线电缆等)把家庭室内或小的商业机构与运营商网络连接起来,不仅可以帮助运营商实现室内覆盖,也可以为特定用户提供更高速率的移动业务,实现移动网络和固定网络有机结合.本文研究在3G网络中家庭基站用户的移动性管理.