一种基于IEEE 802.11p系统的联合粗细时间同步算法

提出了一种基于IEEE 802.11p标准的在高速车载移动环境下保持良好时间同步性能的联合粗细时间同步方法。粗时间同步是基于短前导码的自相关,细时间同步利用了滑动窗口和互相关技术来完成准确的时间同步。MATLAB仿真结果表明,所提出的方案在车辆速度为89.7 km/h与200.1 km/h时比其他三种同步方案的误比特率减少了12.5%;在车辆速度为126.3 km/h²00.1 km/h时,同步位置的均方差比其他三种同步方案减少了20.1%。     

共享WiFi系统中MAC层快速切换方案的研究与实现

基于IEEE 802.11协议的无线局域网(WLAN)能够为无线多媒体应用提供足够的带宽,由于无线接入点AP(Access Point)发射功率受限,其服务覆盖范围也因此受限,这使得终端在移动过程中需要在不同AP之间频繁地切换,由此带来的时延严重影响了无线多媒体应用的服务质量。因此,提出一种基于信道掩码和优先级的选择扫描策略和选择性邻居图缓存算法,增大了命中缓存的概率,减少了扫描的信道数量和系统信令开销。仿真结果表明,该切换方案可以有效降低移动节点MN(Mobile Node)在共享WiFi(Wireless Fidelity)系统中不同AP间的切换时延,满足了无线多媒体业务(如VoIP)的传输要求。     

车载网络中支持策略隐藏的属性基加密方案

为能够在车载自组织网络中既达到保护数据的安全性和隐私性的目的,又要具备访问控制的功能,提出一种支持策略隐藏的属性基加密传输方案.使用线性秘密共享矩阵作为访问结构,采用布隆过滤器实现对访问策略的完全隐藏,避免访问策略中的用户属性被公开暴露在车载网络中;使用解密代理将高度复杂的解密计算外包给代理,减少移动车载端的存储和解密开销.通过性能分析和系统实验,验证了该算法具备策略隐藏和车载终端低解密开销的优势.     

城市轨道交通WiFi网络建设探究

针对城市轨道交通环境内乘客日益增长的无线宽带上网及信息获取等需求,提出在轨道交通环境建设WiFi系统的主要技术方案,主要包括轨道交通站厅、站台以及列车车厢内的WiFi覆盖方式。并对轨道交通隧道环境下建设WiFi系统方案进行重点分析,结合各种情况提出建议措施。最后对轨道交通环境下的WiFi系统应用进行介绍。     

一种可信终端运行环境远程证明方案

可信终端的远程证明无论是基于二进制的证明方案还是基于属性的证明方案,针对的均是终端的静态环境,反映的是终端的软件配置结构,并不能证明终端运行环境的真正可信.针对这一问题,提出了一种终端可信环境远程证明方案.针对静态环境,该方案考虑了满足可信平台规范的信任链以及相关软件配置的可信属性证明;针对动态环境,该方案考虑了终端行为的可信属性证明.并分别给出了信任链、平台软件配置和终端行为等属性证明的可信性判定策略和算法,以及终端运行环境远程证明的综合性判定策略和算法.另外,在Windows 平台上,设计和实现了该方案中的两个核心实体：证明代理和验证代理,并设计了证明代理和验证代理之间的通信协议.最后,介绍了该方案在Windows 平台上的一个典型应用案例以及证明代理在该应用实例中的性能开销.应用实例验证了该方案的可行性.     

适合移动Ad hoc网络基于群签名认证的弹性组密钥管理方案*

针对移动Ad hoc网络中的安全组通信系统,提出了一个基于群签名认证的分布式组密钥管理方案。该方案利用门限密码技术并借鉴了PKI证书管理的第三方签名认证思想,在提高认证可信度的同时,极大地减少了密钥协商过程中所需的认证开销。分析表明,该方案具有良好的容错性;达到了第3级信任;能够抵抗网络中典型的主动和被动攻击;具备完美的前向和后向保密性;极大地降低了计算和通信开销。     

基于分布式可信度量的移动代理安全应用模型研究

本文主要讨论了可信计算平台上的移动代理安全方案。利用可信计算平台提供的可信度量策略与信任链机制,构建基于可信度量的移动代理安全体系结构。进一步地,在此类平台所构成的移动代理分布式计算环境中,建立了移动代理平台间基于可信度量的信任关系数学模型,并进行了数值模拟与测试验证。     

高速移动场景下的平稳宽带车载视频点播系统设计

针对列车乘客在接入路侧蜂窝移动网络时因多普勒效应而引起的带宽稳定性差的问题,设计了一种高速移动场景下的平稳宽带车载视频点播系统,用户可在手机客户端通过WiFi连接固定于车厢内的车载服务器以下载或上传本地视频资源;此设计中,通信两端均在车厢内部,处于相对静止状态,因此可有效避免多普勒效应;同时,使用了定向增益天线来增强信号在车厢窄长矩形区域的有效覆盖;最终,实验数据表明：该系统在30*10 m的室内场景下,移动终端访问的实时传输带宽基本在35 Mbps到56 Mbps之间且波动较小,可实现稳定流畅的视频服务。     

WiFi快速漫游与Mesh网络技术在综采工作面的应用研究

针对目前对WiFi通信在综采工作面特定环境下的应用研究较少的问题,结合无线信号空间传播理论分析了WiFi信号在综采工作面的传播特性,分析结果表明:在综采工作面,WiFi信号的传播受到较大影响,尤其是信号覆盖范围明显减小;在综采工作面WiFi无线信号传播符合对数距离路径损耗模型。根据综采工作面的空间布局特点,采用快速漫游和Mesh网络技术构建了无死区、全覆盖的综采工作面WiFi通信网络优选技术方案。测试结果表明,该方案可解决采煤机机载视频通信难题,实现了WiFi网络快速漫游功能,可有效保证移动终端的应用效果,整个网络的平均通信吞吐量约为35 Mbit/s,最低通信吞吐量约为7Mbit/s,能够满足大多数综采工作面的通信需求。     

基于WiFi的矿用移动定位服务终端设计

针对WiFi技术应用在煤矿井下存在终端设备功耗较大、本质安全型设计难等问题,设计了一种基于WiFi的矿用移动定位服务终端;给出了该终端的硬件结构及本质安全型设计原则,详细介绍了该终端的软件设计,包括WiFi驱动程序设计、满足巷道特殊环境的新型井下人员定位机制的实现、SIP协议下的无线语音通信、瓦斯体积分数实时监测、图像数据采集等位置信息服务的实现。实验结果表明,该终端人员定位精度为1m以内,语音通信和图像数据传输无明显延迟,进入低功耗模式后瓦斯体积分数的采集最长可达7h左右,基本满足煤矿生产和本质安全型要求。     

Selecting proper wireless network interfaces for user experience enhancement with guaranteed probability

With the increasing capabilities of mobile phones, mobile users access data via wireless interfaces pervasively. Although WiFi has limited coverage and resulted in a bigger delay of data access, it is not uncommon that mobile users are willing to use WiFi to transmit data to decrease communication costs instead of 3G. Hence it is reasonable to use delay tolerance strategies to balance execution time, energy consumption, and communication cost. In this paper, we model mobile user experience as a combination of three random variables (energy consumption, execution time and communication cost). We present a wireless interface scheduling algorithm to select proper wireless interfaces for a set of data-dependent sporadic tasks to enhance user experience under the constraints of execution time, energy consumption, and communication cost with a guaranteed confidence probability in a delay-tolerant environment. The experimental results show that our approach can effectively enhance the user experience.     

Distributed WiFi detection and integration in dense urban mobile Peer-to-Peer networks

Running Peer-to-Peer applications??such as multimedia streaming or file sharing??on mobile devices significantly increases the congestion in 3G access networks. Offloading traffic from 3G to WiFi domains is promising in such scenarios, since communication is possible without generating any load in the WiFi??s uplink or in the Internet, given that peers are located in the same WiFi domain. However, in today??s urban areas devices are commonly in range of dozens of infrastructure-based WiFi domains, a fact that calls for an efficient rendezvous mechanism. In this article, we propose a rendezvous mechanism that efficiently enables physically close mobile devices running an arbitrary P2P application to peer with each other in a common WiFi domain. The mechanism builds upon tree-based collection, aggregation, and distribution of WiFi information. Using a stochastic model, we estimate the overhead of the mechanism based on WiFi density statistics from real world urban areas. We further show how to reduce this overhead on the expense of a reduced rendezvous success probability by applying Bloom Filters. Simulations of a tree-based Peer-to-Peer media streaming application demonstrate that the mechanism can in fact support effective offloading of P2P traffic to WiFi domains.     

Linux和Android手机终端的WiFi视频监控系统

基于Linux和Android手机终端设计了一种WiFi视频监控系统。本系统采用以S3C6410处理器为核心的控制板,由USB摄像头采集数据,经过MFC编码后,通过WiFi接入到互联网,进行数据传输;Android手机客户端通过WiFi连接到服务器,实现视频的实时监控。通过测试,系统工作稳定可靠、数据流畅。该系统体积小、功耗低、组网灵活、成本低,具有良好的应用前景。     

一种层次Levenshtein距离的无指纹校准的室内定位方法

随着移动计算领域的兴起,基于位置的服务越来越受青睐。目前各种室内定位的方法层出不穷,由于室内广泛部署了无线基础设施,基于WiFi指纹信息的室内定位技术是其主流方法。设备异构和室内环境变化是影响定位精度的主要因素。本文针对以上两个问题,提出一种层次Levenshtein距离（HLD）的WiFi指纹距离计算算法,实现异构设备的指纹无校准比对。将不同移动设备采集的RSSI信息转化为AP序列,根据AP对应的RSSI值的差异性计算其层次能级,结合Levenshtein距离计算WiFi指纹之间的距离。对于需定位的WiFi指纹RSSI信息,利用HLD算法获取K个近邻,采用WKNN算法进行预测定位。实验中,为了验证算法的鲁棒性和有效性,在3种不同类型的室内环境中采用5种不同的移动设备来采集WiFi的RSSI信息,其定位的平均精度达1.5 m。     

基于WiFi网络的家庭环境远程监测系统设计

利用物联网思想和WiFi网络传输技术,设计完成了一种基于WiFi网络的家庭环境远程实时监测系统.采用STM32F103硬件平台搭载传感器采集环境数据,通过WiFi模组与云服务器建立连接并传输数据,利用Android手机APP与服务器通信获取数据以达到远程实时监测的目的.此外,还能在室内烟雾或天然气浓度超标时通过短信网关技术发送报警短信提醒用户及时处理.经测试,系统运行稳定,具有功耗小、实时性好、成本低、方便部署等优点.     

Secure and robust multipath routings for advanced metering infrastructure

A Smart Grid is the modernization of the electricity grid using communication technology with the prime goals of reducing energy consumption as well as cost increasing reliability and creating new services for all participants. It comprises key components such as the Advanced Metering Infrastructure (AMI), which includes Neighborhood area network (NAN). When multi-hopping is considered in wireless communication, especially in WiFi and ZigBee, the range of the communication can be extended to communicate with the gateway collector in AMI network. Wireless mesh AMI network may have smart meters, a NAN gateway, and fixed as well as mobile repeaters. Though many techniques have been developed to secure on-demand routing protocols in wireless multi-hop ad-hoc networks, these protocols have shortcomings. In this paper, we propose two robust and secure multipath routing protocols for wireless mesh AMI networks. We have analyzed their robustness to various attacks. The simulation results show that the proposed protocols are better than existing secure routing protocols.     

多传感器辅助的WiFi信号指纹室内定位技术

近年来,基于室内定位的应用服务越来越普及,吸引了大量的研究工作.其中,基于WiFi信号指纹的室内定位技术发展尤为迅速.但无线信号传输易受环境影响,会导致WiFi信号指纹定位存在偏差.为了提高定位精度并减小环境因素带来的不利影响,提出了智能手机内置传感器辅助WiFi信号指纹定位的方法,即利用智能设备上内置的传感器如加速计、陀螺仪等采集数据,计算得到用户轨迹信息和轨迹可信度,将轨迹信息与信号指纹信息结合起来建立综合概率模型,进行位置匹配,确定最近参考点.实验结果表明,与经典WiFi信号指纹定位方法相比,利用传感器所估测的用户轨迹信息能够有效应对环境变化的影响,提高平均定位精度.     

基于dynFWA-SVM的WiFi室内定位算法

针对实际定位应用中室内环境复杂,传统的WiFi室内定位算法精度低、稳定性差、代价较高以及不同移动终端之间采集信号强度存在差异等问题,提出了基于dynFWA-SVM的WiFi室内定位模型.定位过程中,利用高斯滤波对信号进行除奇异值操作,同时采用信号强度差(SSD)位置指纹替代传统的接收信号强度(RSS)位置指纹;采用动态搜索烟花算法(dynFWA)优化支持向量机(SVM)参数,从而建立了dynFWA-SVM室内定位模型.实验结果表明:经高斯滤波处理后的SSD指纹可以有效提高定位的稳定性和可靠性,减小因不同终端采集信号强度存在差异对定位结果造成的影响,相较于粒子群优化(PSO)算法和烟花算法(FWA),dynFWA算法的优化效率更高,提出的dynFWA-SVM定位模型的定位误差更低.     

IEEE 802.11a移动应用性能仿真研究与优化

IEEE 802.11a移动应用是当前的研究热点问题之一。通过系统仿真,定量分析了802.11a在视距/非视距、不同多径传输、不同移动速度、不同信噪比条件下的系统性能,总结了802.11a移动应用的受限条件;在通过分析不同数据帧长、不同发送速率对系统性能影响的基础上,提出了802.11a移动应用的4种优化策略。研究还发现,经优化后的802.11a移动应用系统在受限条件下可以为120 km/h的快速移动用户提供约10 Mb/s的MAC层实际传输速率。     

移动群智感知中时间窗口相关的参与者选择机制

目前许多移动群智感知应用要求参与者收集一段时间内连续的感知数据,而现有研究在这方面却考虑不足。针对上述应用场景提出了时间窗口相关的参与者选择机制,主要包括基于动态规划算法设计了一种时间窗口相关的参与者选择方法,目标为覆盖任务时间段的同时最大化数据效益;参与者信誉值更新机制,根据参与者参与任务的意愿程度和数据质量更新参与者的信誉值。最后通过仿真实验与两种普遍应用的参与者选择方法作比较,实验证明所提出的参与者选择机制在数据可靠性、数据效益和感知成本等方面具有更好的效果,因此所提出的参与者选择机制在时间窗口相关的任务中有更好的应用前景。