异构无线网络中一种TCP增强算法

在异构无线网络中TCP Vegas、TCP Westwood＋等TCP拥塞控制算法存在低延迟向高延迟网络切换时最小往返时间（Round-Trip Time,简称哪不能更新问题。对于这一问题,通过改进最小IUT计算方法提出一种基于TCP Westwood＋的增强算法。仿真结果表明该增强算法解决了最小RTT在切换后的更新问题,提高了异构无线网络中链路的利用率。     

移动Ad hoc网络拓扑结构抗毁性测度模型

引入一种新的抗毁性指标——自然连通度,建立了考虑能耗的移动Ad hoc网络拓扑结构抗毁性综合测度模型,在此基础上确定了基于网络拓扑结构抗毁性的最优发射半径。实验分析表明,该测度模型能有效刻画移动Ad hoc网络拓扑结构的抗毁性,具有最优发射半径的网络拓扑结构能较好权衡网络结构抗毁性和网络生命期。     

基于认知无线电网络的TCP协议的改进方案

首先搭建认知无线电网络环境,在该网络下分析TCP Reno、TCP Newreno、TCP Sack1、TCP Vegas、TCPWestwood协议的性能包括拥塞窗口、平均吞吐量、丢包率。针对传统TCP拥塞控制在认知无线网络中存在的问题,提出一种跨层优化TCP Westwood的改进算法,称为TCP-CR。该算法区分网络拥塞导致的超时和切换所导致的超时,同时针对不同轻度拥塞进行不同的恢复策略。ns-2仿真结果表明,TCP-CR可以减少TCP的平均慢启动次数,吞吐量比传统的TCP Westwood显著提高。增强了对认知无线网络环境的适应性,从而提高了网络的性能。     

不完备信息下基于切换推理证据网络的空中目标识别方法

现有证据推理方法模型结构固定、信息处理方式和推理机制单一，难以适用于集结了不确定、错误甚至缺失等多种不完备信息环境下的目标识别。针对该问题，提出了一种切换推理证据网络（SR-EN）方法。首先，考虑证据节点删除等情况构建多模板网络模型；然后，分析各证据变量与目标类型的条件关联性以建立针对不完备信息的推理规则库；最后，提出基于三种证据输入及修正方式的智能化时空融合推理方法。与传统的证据网络（EN）以及EN与优劣解距离法（TOPSIS）等两种信息修正方法的结合方法相比，SR-EN能够在确保推理时效性的同时实现在多类随机性不完备信息下对空中目标的连续准确识别。实验结果表明，通过对各类不完备信息的有效识别，SR-EN能够实现连续推理过程中证据处理方式、网络结构和节点间融合规则的自适应切换。     

联合频谱切换调度和QoS重路由的性能优化算法

频谱切换技术可以降低无线传输干扰、优化网络结构,成为无线网络研究的热点。现有频谱切换技术忽视了频谱切换执行顺序对网络性能的影响,无法保证网络在切换过程中的连通性和吞吐量。为了最大化网络吞吐量,提出一新的频谱切换调度问题(SHSTM:Spectrum Handoff Scheduling for Throughput Maximization),并证明SHSTM是NP难问题。为解决SHSTM问题,提出联合频谱切换调度和QoS重路由的跨层优化算法JSHSQ-R。在JSHSQ-R中,频谱切换分多轮执行。为了减少切换延时并保证网络连通性,该算法基于加权最小生成树来确定每轮需要切换的链路,并在切换过程中为数据流进行重路由来满足数据流的QoS需求。在NS2上进行了大量仿真实验,结果表明所提算法能够充分利用无线网状网多接口多信道资源,并能为多流提供较高的网络吞吐量保证。     

基于SDWN的负载感知终端多点关联方案研究

软件定义无线网络（SDWN）是一种控制与转发分离的无线网络架构。该架构可以快速获取全局拓扑并且其可编程性结合资源虚拟化技术可以对网络接入进行动态控制。针对现有WLAN网络接入负载不均衡问题及移动终端与AP硬关联导致的切换速度较慢的问题,基于SDWN架构提出了一种负载感知终端多点关联方案。该方案对SDWN网络架构下的终端接入算法进行改进,采用多点关联技术,即终端在感知AP负载数据后,可关联多个虚拟AP,达到动态分流并提高网络吞吐量的目的。最后在SDWN的开源Odin平台上验证了方案的可行性,实验表明相比无缝切换至另一AP,此方案可改变原有终端与AP接入一一对应的接入关系,根据AP负载动态接入,可有效提升网络吞吐量。     

基于MIH的增强PMIPv6域间切换方法

针对现有PMIPv6域间切换出现时延较大的问题,基于PMIPv6域内切换和域间切换以及介质独立切换的特性提出一种基于IEEE 802.21MIH标准的增强型PMIPv6域间切换方法。方法通过L2的方法提前告知移动节点切换目标网络的方法代替L3的网络扫描将切换决策和执行时间点提前,增强网络的无缝切换,性能分析结果表明该增强技术能够减少整个网络时延和丢包率,改善了网络性能。     

移动互联异构网络下多终端协同的垂直切换决策算法

针对移动互联网用户的多终端协同的垂直切换问题,提出一种UMTS与WLAN异构网络环境下的多终端协同的垂直切换决策算法,其包含切换时间判断与多终端协同算法。首先利用模糊逻辑判断网络切换时机,然后综合考虑主观因素和客观因素,采用AHP（Analytic Hierarchy Process）合理定义权值并结合TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）实现不同接入策略的性能评价,为用户提供最佳QoE（Quality of Experience）的多终端协同方案。实验结果表明：所提方法和基于迟滞算法相比,切换次数平均降低7.9次,切换失败率平均降低2.25%;网络选择结果与应用需求和用户需求保持较好的一致性。实现了多终端协同用户在异构网络环境下高效实时的垂直切换。     

基于近邻情景认知的软件定义网络多域协同控制机制

针对软件定义网络（software-defined networking,SDN）分布式多控制器部署中存在的控制器负载不均衡问题,提出了一种基于近邻情景认知的多域协同控制机制。首先,通过改进现有的近邻传播（affinity propagation,AP）聚类算法,以跳数为原则,对网络中节点进行聚类操作,形成SDN子域并在聚类中心部署控制器;然后基于控制器 —交换机之间的协同映射对网络连接关系进行优化,以增强网络的稳定性。仿真表明,相比其他方法,该机制能够实现网络区域的合理划分,控制器负载均衡率至少提高了26.7%。     

异构网络的垂直切换仿真建模及其性能评估

针对无线网络的异构化趋势,对WLAN和UMTS形成的异构网络进行扩展,使其包含WLAN, WiMAX和UMTS 3种网络。基于介质独立切换对扩展后异构网络中的垂直切换进行仿真建模。评估切换时延、切换期间的丢包数目和网络使用效率,结果表明,链路即将断开（LGD）方式的切换时延小于链路断开（LD）方式,且丢包数较少,网络使用效率随着功率强度门限系数的增大而降低。     

基于USRP的无线射频识别平台设计与实现

目前射频识别技术(RFID)有着广泛的应用,但由于RFID的标准众多,不同标准的标签需要不同的阅读器进行识别,这给RFID的应用开发带来了不便。首先,介绍了RFID技术和软件无线电技术的发展状况;其次,介绍了软件无线电技术的基本原理和关键技术,分析了GNU Radio开放软件无线电平台的软件体系结构和开发模式,包括软件GNU Radio的组成要素和运行流程,并且介绍连接的硬件设备USRP的母板和子板的基本知识。将软件无线电外设USRP和软件GNU Radio相结合,设计并实现了RFID读写器与标签之间的无线通信信息采集。搭建了GU-RFID平台,对相关功能进行了测试。最后,利用GU-RFID平台完成了超高频RFID系统的ASK数字调制,为进行RFID通信的MAC层研究和安全隐私保护技术研究提供了平台基础。     

一种无干扰可配置的后向散射无线传感网络架构

低成本、低功耗是无线传感网络得到普遍应用的重要原因。基于软件无线电技术、LabVIEW和USRP（Universal Software Radio Peripheral）平台,本文提出并实现了一种面向多传感应用、无干扰可配置的后向散射无线传感网络架构原型,架构由可配置零中频接收的后向散射无线传感收发器和传感节点组成,通过无线射频能量获取和传感节点的射频唤醒,有效地降低了系统功耗。论述副载波可配置的频分多址接入方法,给出并证明了避免多传感器接入碰撞的传感数据脉冲周期约束条件。实验和仿真验证了提出架构的有效性和可行性,实验测试误差矢量幅度EVM值小于2.8%,且数值分析和Monte Carlo仿真验证间的中断率误差小于1.86%。     

基于统计分析与规则冲突检测的防火墙优化

提出一种基于统计分析和规则冲突检测的防火墙优化方法,从防火墙规则的匹配概率入手,结合规则间的冲突检测,实现防火墙规则的精简和线型匹配优化。实验表明,该方法在一般情况下能对防火墙已有的规则进行精简,使其平均规则匹配次数减少40%,性能得到较大的提高。     

基于ZigBee和GPRS的智能家居系统设计

设计一种基于ZigBee和通用分组无线服务(GPRS)的智能家居远程监控系统,该系统采用CC2430及传感器构建ZigBee家庭局域网,并通过GPRS网络与Internet客户端软件实现远程监控。给出系统硬件原理及上位机软件实现方法,包括节点设计、网络拓扑及组建流程、客户端软件设计等。实际测试结果表明,该系统稳定可靠、方便扩展、界面友好。     

基于传感器网络的有源射频识别系统设计

基于传感器网络系统中的传感器节点及TinyOS操作系统,提出一种可以超低功耗工作的有源射频识别系统。该系统由读写器和有源电子标签组成,采用Atmel公司的ATMega128控制高频及低频两种通信芯片,降低了有源电子标签的待机能耗。给出了基于TinyOS的软件结构及低频单元部分的软件设计与实现方法。     

一种新的智能通信网络结构

随着数据业务在通信网的不断增加,未来的通信网必将以数据网络（包交换）为主导,而现有的以电路交换为基础的电话网还将在很长一段时间内存在。为有效地集成数据网与电话网,提出了一种新的话音／数据网络集成结构－智能通信网络结构,在数据网上扩充了类似于电话网信令控制系统的控制层,定义了控制层的各个组成部分及其研究内容,进一步研究该结构对向未来通信网平滑过滤具有积极意义。     

基于标签的POF网络虚拟化技术研究

针对SDN新一代转发控制分离技术——协议无感知转发(POF),提出了协议字段全开放的SDN网络虚拟化架构。该架构提出了基于标签的网络虚拟化技术和POF物理交换机流表分配技术,通过网络虚拟化中间件将POF交换机与POF控制器之间传递的消息进行转换,对物理网络中传输的数据进行标签封装,从而区分不同网络切片与虚拟链路的流量信息。与已有的虚拟化中间件Flow Visor、Open Virtex、Co Visor等相比,该虚拟化中间件全面支持POF协议,通过物理网络中的数据的标签化处理,实现了SDN转发平面全字段开放的网络虚拟化。同时,基于该套架构,实现了POF网络虚拟化中间件系统POFHyper Visor,并验证了该POF网络虚拟化中间件系统的功能与性能,经测试,虚拟化消息处理能力损失在17.1%~29.9%。     

基于免疫网络的RFID入侵检测模型研究

针对无线射频识别技术（RFID）的加密认证等安全策略在廉价标签上的局限性,采用入侵检测作为RFID系统的新型安全策略,通过分析RFID系统的典型安全攻击,基于人工免疫网络,提出了入侵特征提取方法和入侵分析方法,建立了一个自适应的RFID入侵检测模型。该模型在不需要修改RFID已有技术标准的前提下,与加密认证等已有安全策略互补提升RFID系统的安全防护能力。试验证明该模型具有极低的误检率和漏检率。     

Location and Configuration Management in Mobile-Switch ATM Networks

The features of two important application scenarios, supporting mobile switches with fixed end users and mobile switches with mobile users, are dramatically different from those of the traditional wired network structure. To exploit mobile switches, the location and configuration management of mobile switches is essential to handle the mobility and topology change of the wireless/mobile ATM network. In this paper we address the location management and configuration problems of mobile switches in an ATM network. We investigate several aspects of the location management problem including architecture to support switch mobility, mobile switch tracking, and mobile switch locating. We propose an approach that is based on the Private Network-Network Interface (PNNI) protocol. We extend the PNNI protocol to enable it to handle mobile switches. Moreover, we develop analytical models to determine the tracking and locating costs for mobile switches under the proposed scheme. The models illustrate the relation between total cost (tracking cost + locating cost) and peer group size. The models can be used to derive the optimal configuration for an ATM network with mobile switches.     

基于USRP2的无线网络MAC协议半实物仿真系统设计与实现

目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radio平台以及二代通用软件无线电外设(USRP2)设计和实现了分布式无线网络媒体介入控制(MAC)协议的半实物仿真系统。该系统以IEEE802.11分布式协调功能(DCF)为协议框架,结合离散事件仿真技术,依靠较少的硬件资源(一台个人计算机(PC)和两台USRP2)模拟了多个节点的无线通信网络。实现中,MAC层协议使用简洁的Python语言进行系统开发,具有很大的灵活性,而且扩展性和可移植性强;物理层使用高效的C++语言对信号进行模块化处理,并利用USRP2射频硬件在真实信道上进行数据传输。将系统的节点发送概率以及吞吐量实测数据分别与Bianchi算法以及基于时隙分析的饱和吞吐量计算模型进行了对比,对比结果的吻合性说明了网络仿真平台的可靠性。