基于S-MAC的协同MAC协议分析

针对WSN,文中设计了一种基于S-MAC协议的协同MAC协议(SC-MAC)。该协议通过协同通信技术的应用来解决原有协议的直传链路通信质量不理想的问题。在该协议中,选定的一个中继节点和目的节点同时侦听源节点的发送信号,当中继节点收到目的节点的NACK信号时,进行协同传输,否则继续对数据传输的侦听。数值分析和仿真实验表明,使用SC-MAC协议情况下,节点的平均功率、比特数据能耗、平均时延和抗拥塞等性能比使用S-MAC协议时都有很好的提升。     

无线Ad Hoc网络中一种多信道协同MAC协议

多信道所带来的MCC(Multiple Channel Coordination)问题是影响多信道系统性能的重要因素。文章针对无线Ad Hoc网络,提出了一种多信道协同MAC(Media Access Control)协议。该协议扩展了协同通信的概念,邻节点不再转发发送节点的数据,而是帮助发送节点发现和避免多信道中的MCC问题。文章还对经典二维Markov模型进行了改进,加入了多信道和协同机制,对所提协议进行了建模,分析了协同机制对系统性能的影响,并推导出了吞吐量性能和时延性能的表达式。仿真结果表明,采用协同机制可以有效解决MCC问题,文章中所提协议相对传统多信道MAC协议可以大大提高吞吐量和时延性能。     

基于认知无线电的无线传感网系统设计与实现

为了提高认知无线电传感器网络(CRSN)中的能量使用效率和性能指标,提出了一种新的基于认知无线电的无线传感网系统,该系统中的传感器节点均使用改进的机会频谱接入路由协议,提出的协议能够更好地增加网络的可扩展性和提高网络性能。构建了精确的信道模型以便评估复杂的室内环境不同区域的信号强度,通过实验模拟对提出系统的性能进行评估。模拟结果显示,相比其他两种路由协议,提出的协议在吞吐量、包延迟及总能量消耗方面表现更佳。     

无线传感网络中多转发节点协作传输策略

协作通信是提高无线传感网络性能的有效技术.为此,针对能量采集的无线传感网络(EH-WSNs),提出多转发节点协作传输(Multi-relay Cooperative Transmitting,MRCT)方案.MRCT方案采用时隙切换/功率分配机制,优化解码信息和传输信息的功率分配;转发节点将所接收的信息进行放大——转发处理,并由将多个转发节点的信息合并后,再传输传感节点,进而提高吞吐量和安全能力.通过仿真分析了MRCT方案的吞吐量和安全中断概率性能.仿真结果表明,提出的MRCT方案的吞吐量和安全性能得到提升.     

一种用于编队协同的Ad Hoc网络MAC协议

结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,基于IEEE 802.11无线MAC协议,给出了MAC协议优化算法:S-DCF算法和最小竞争窗口调整算法。每个站点通过S-DCF算法估算当前网络中竞争站点的数目,然后根据最小竞争窗口调整公式调整最小竞争窗口。仿真结果表明,系统吞吐量得到明显提高,时延明显减小。该优化算法对提高和完善编队协同网络的通信性能具有一定意义。     

基于脉冲干扰的跳频网络同步和随机接入研究

针对脉冲干扰对数字通信的影响,提升无线电跳频网络抗干扰性能,提出了基于干扰信号实现跳频通信时间粗同步以及Boj-S-ALHOA协议随机接入技术。介绍了基于干扰信号的跳频捕获和Boj-S-ALHOA协议网络时隙分配原理,并对这种方法下的跳频捕获平均同步时间和跳频网络的信道吞吐量及容量进行了仿真对比分析。结果表明该方法在脉冲干扰下同步时间短,且Boj-S-ALOHA协议下的节点接入方法更加适合战术通信网络。     

一种减少移动自组织网络能量消耗的新方法

移动自组织网络中,建立从源端到目的端路径的过程比较困难。提出了许多方法用来寻找从源端到目的端的路径,但都没有考虑节点稳定性和它的链路生存时间。这就会对网络数据传输效率、延时、能量消耗等方面的性能造成影响。为了提高移动自组织网路的性能,设计移动自组织网络路由协议时,应当把网络生存时间、能量消耗、以及中间节点同时考虑进来。这将会提高数据传输效率,减少端到端延时。根据节点的剩余能量和节点能量消耗速率,测量了节点的生存时间。根据节点的生存时间,结合可变功率传输技术,为了减少节点的过度利用,设计了一种新的能量优化路由机制。通过NS2仿真,与AODV和LER相比,证实了提出的算法提高了网络生存时间和数据传输效率。并且降低了能量消耗和端到端延时,另外也控制了RREQ包的数量。     

基于冲突容忍协议的隐藏终端改进方法

在军队物联网中大规模部署的无线传感器节点密度加大,节点周边有众多传感器需要将数据传递到上级节点,隐藏节点在收到感知数据时共同竞争信道,发生在接收节点处数据碰撞。在分析现有的冲突容忍传输协议的基础上,结合协议固有特点和隐藏节点问题,对其进行了改进,减少了节点之间由于隐藏终端问题带来的吞吐率下降的问题。通过多次实验验证,结果表明改进后的冲突容忍协议能够有效地提高数据传输可靠性,系统的吞吐量也有了明显的提高。     

一种能量均衡的战场无线传感器网络路由协议算法

针对战场无线传感器网络中节点能量消耗不均衡以及节点剩余能量问题,提出了一种基于能量均衡的战场无线传感器网络LEACH路由协议的改进算法,该算法主要是对传感器网络中的簇群内节点的剩余能量,以及其传输数据的链路长度这两个方面的权重问题进行了改进,使传感器网络的能量消耗趋于平衡,通过MATLAB平台对改进后的EBLRP协议与LEACH协议进行了模拟仿真,结果表明,新的路由协议能够使网络的生命周期延长13%左右,并且使节点的能量消耗情况有所缓解。     

基于纠缠交换的量子安全通信协议

基于纠缠交换和Einstein-Podolsky-Rosen纠缠对,提出一种量子安全直接通信协议和一种多方量子秘密共享协议。量子安全直接通信协议利用光子分组传输方法,与现有协议不同的是通信方可以直接将秘密消息编码为四个Bell态之一,从而不需要在保证量子信道的安全之后再对秘密消息编码。在多方量子秘密共享协议中,通信方以一定的概率选择检测模式和编码模式。协议的实现只需要Einstein-Podolsky-Rosen对而不需要制备多粒子纠缠态。与已有的协议相比较,该协议不需要局域幺正操作,协议的效率得到了显著提高。两个协议的安全性均等同于BBM92协议的安全性。     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法研究*

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法：矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,指出了两种算法从实现角度是等效的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器硬件开销较少,信息比特吞吐率最高能达到13Gbps。     

一种基于博弈论的无线网状网络路由与信道分配联合优化算法

无线网络中的路由与信道分配可极大地影响网络的性能.为了解决无线网状网络中的路由与信道分配问题,提出并研究了一种称为CRAG(基于博弈论的无线网状网络路由与信道分配联合优化)的方法.CRAG采用协同博弈的方式将网络中的每个节点模型化为一个弈者,每个弈者的策略为与其相关的路由与信道分配方案,收益函数为给定流量需求矩阵下的成功传输流量.弈者通过协同博弈来优化收益函数以最大化网络的吞吐量.基于NS3的仿真结果表明,CRAG在收敛性、时延、丢包率和吞吐量方面优于其他当前的算法,从而证明了协同博弈的方法可以用于无线网状网络的路由与信道分配联合优化,并有效地改进网络性能.     

支持QoS的无线Mesh网络机会路由优化算法

针对空中骨干Mesh网络资源有限、计算能力相对不足的特点以及传统简单机会路由(Simple Opportunistic Adaptive Routing,SOAR)路由算法未充分考虑负载均衡与不同业务服务质量(Quality of Service,Qo S)保障需求差异性的问题,提出一种支持业务区分的改进型SOAR路由算法。该算法在考虑链路拥塞控制和负载均衡的基础上,定义综合预期传输次数来描述链路的综合状态,有效降低网络拥塞概率;同时根据传输业务类型的不同,设计一种基于层次分析法的路由选择策略,实现路径选择与业务类型的动态匹配。仿真结果表明,在重负载条件下,改进型SOAR路由算法相比传统SOAR路由算法其时延、吞吐量和吞吐率性能明显提升。当网络中存在不同类型业务时,改进型SOAR路由算法能够根据业务Qo S保障需求的差异性自适应选择最佳传输路径。     

曲面地表对远程火箭弹弹道影响的计算方法

远程火箭弹飞行时间长、射程远,必须考虑地球曲面地表对弹道的影响。分析了椭球地表模型下重力加速度的算法以及远程火箭弹射程的确定方法,根据远程火箭弹动力学模型,设计了一种以落点为原点的落点坐标系弹道仿真方法,比较了平面地表弹道模型、椭球地表弹道模型以及基于落点坐标系的曲面地表弹道模型的仿真效果。仿真结果表明,该方法不仅比椭球地表弹道模型简单而且精度很高,可以很好地解决曲面地表对弹道的影响。     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法:矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,证明了两类算法从实现角度是等价的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器具有硬件开销较小、吞吐率高的优点,在码长为1944bit、码率为5/6时信息比特吞吐率最高可达13Gbps。     

跨交换机VLAN的配置与应用

随着网络规模的扩大，网络上大量的广播信息导致网络传输效率低下，为了解决这个问题，产生了虚拟局域网技术（VLAN）。介绍了解决网络二层广播报文泛滥的VLAN技术，以锐捷$2126交换机为基础，设计并实现了一个VLAN功能应用代表性的网络互连方案。     

基于能量分级和位置预测的高效路由算法

针对车载传感器网络节点移动速度快、网络拓扑结构不稳定、终端传感器节点能量不确定性等特点,提出了一种能量分级和位置预测的高效路由算法ERLP(Energy Rank and Location Prediction based routing)。该算法根据具有不同能量等级的节点将消息传递距离的不同选择那些能量高的节点作为中转节点,并结合节点的分布区域和当前速度,尽量将多个消息副本传递给覆盖不同方向的节点,避免消息传递的局部性。仿真结果表明,与当前典型延迟容忍网络的路由算法相比,ERLP算法在传输成功率、平均延迟时间上具有较大提升。     

随机测定算法

本文研究计算机网的广播信道中测定算法结合使用随机预测树形算法的问题,并提出了一种高效算法。文章还应用随机过程理论推导了这种算法的有关分布和定理。业已证明,该算法是稳定的,并且有极高的吞吐率和良好的时延特性。仿真实验结果证实了理论上的结论。     

基于动态流能量高效的无线传感网路由算法

针对无线传感网中结点能量受限,提出了一种基于动态流能量高效的路由算法DFEERA(Dynamic Flow-based Energy-Efficient Routing Algorithm)。该算法通过在无线传感网内设置多个基站收集区域内传感器结点的数据流拓扑结构建立数据传输能量消耗模型,将该模型转换为最大流问题求解最优传输路径,作为某时期内结点数据传输路径。随着结点能量的消耗,动态调整该能量消耗模型重新规划路径,作为新的传输路径,从而平衡结点间的能量消耗,提高网络结点的存活率。仿真结果表明,与其他典型的路由算法相比,DFEERA能够更好地平衡结点的能耗,获得更高的能量消耗率和更长的网络生存期。