无线网状网络的COPE优化方案

COPE协议成功地把网络编码应用于实际之中,但COPE协议对节点编码数据包的要求限制了系统吞吐量的提升。针对该问题,在COPE的基础上提出了优化的ECOPE协议。通过对网络中常见的一种拓扑结构进行分析,降低节点编码数据包的限制,使输出队列中的数据包被编码的可能性增大,增加节点编码的数据包个数,减少网络中成功发送1个数据包需要的传输次数,从而提高网络的吞吐量。通过改变节点输出队列的长度,找出输出队列与数据包传输消耗的关系,减少发送数据包消耗传输次数。仿真结果与理论分析相符合。     

基于网络编码的无线传感器网络功率管理

无线传感器网络中进行数据采集及其运算时均采用电池驱动,能耗便成了无线传感器网络设计时最应考虑的关键因素.采用网络编码时,中间节点发送的数据包是其接收信息的线性组合,传输一定大小数据包时最小化数据传输次数,传输次数越少,功率消耗也越少.分析了网络编码时无线传感器网络传输过程及其节能的原理,比较了是否采用网络编码的2种无线传感器网络传输方式的能效.结果表明,采用网络编码技术,可以有效地减少传输总功率,延长无线传感器网络的生存时间.     

无线网状网络的COPE优化方案简

COPE协议成功地把网络编码应用于实际之中,但COPE协议对节点编码数据包的要求限制了系统吞吐量的提升。针对该问题,在COPE的基础上提出了优化的ECOPE协议。通过对网络中常见的一种拓扑结构进行分析,降低节点编码数据包的限制,使输出队列中的数据包被编码的可能性增大,增加节点编码的数据包个数,减少网络中成功发送1个数据包需要的传输次数,从而提高网络的吞吐量。通过改变节点输出队列的长度,找出输出队列与数据包传输消耗的关系,减少发送数据包消耗传输次数。仿真结果与理论分析相符合。     

TCP DDoS攻击流的源端网络可检测性分析

基于源端网络的DDoS防御是一种检测和阻断DDoS攻击源的主动防御策略。以TCP报文的收发比为衡量指标,通过模拟仿真对比研究了匀速发送和组群式发送下DDoS攻击流在其源端网络中的可检测性。基于NS-2的模拟检测结果表明:(1)匀速发送下DDoS攻击流无法兼顾强破坏性和弱可检测性,降低攻击源发送速率并非是增强匀速攻击流隐蔽性的一种理想选择;(2)组群式发送下,DDoS攻击流可以在保持攻击破坏性的同时,通过灵活的组群配置来降低攻击流的可检测性,其中,增加攻击组数目并同时增加攻击源总数是增强攻击流隐蔽性的一种较为有效的方式。     

面向车联网泛洪攻击的流量异常检测方法

为了有效检测车联网环境下的泛洪攻击,缓解泛洪攻击对车联网的不良影响,该文提出了面向车联网环境下针对泛洪攻击的轻量化流量异常检测方法。通过在路侧单元使用Hurst自相似参数估计方法计算车联网数据包流量的自相似变化曲线,检测流量异常变化,并上传异常时段的数据包信息到云端,云端统计各节点发送数据包情况,通过检测数据包大小异常变化来检测发起泛洪攻击的恶意节点。通过对车联网实际网络流量仿真计算结果表明,该流量异常检测方法能在低中高3种泛洪攻击强度下,有效检测出恶意节点。     

干扰温度约束下的最优源功率控制与协作波束成形

文中研究在主用户干扰温度约束下,如何优化认知源节点发送功率以及认知中继波束成形权值来最大化认知目的节点的信噪比.信噪比最大化问题被转化为广义Rayleigh商问题,最优中继波束成形权值等于相关信道系数与源节点发送功率构成的矩阵的最大特征值所对应的特征向量.文中考虑了严格与宽松两种干扰温度约束,对于严格约束,给出了最优源节点发送功率与中继波束成形权值的解析解;对于宽松约束,推导了包含最优源发送功率的一个紧缩区间,并在该区间内使用基于最速下降的梯度方法有效计算最优解.     

基于包交叉分组间隔质心双盲流水印技术

针对基于数据包间隔时间流水印技术中存在的同步机制弱、且缺乏可靠自纠错方法的问题,提出基于包间隔时间交叉分组的流水印技术.本方法通过将传输时间影响分散化,抵抗数据包在传输中遭遇的抖动干扰问题;通过约束数据包的传输时间满足网络中常规数据包的传输时间分布,提高水印的抗检测性;通过利用卷积码将水印序列进行扩展后再传输,实现流水印的有限自纠错;通过基于滑窗的算法动态判定数据包分组边界,实现流水印的盲追踪、并可抵御数据包在传输过程中可能出现的丢失或合并影响.理论分析与实验数据均表明:本方法可在较高阈值范围情况下准确检测出水印的存在性,抵御一般性的第三方试探性检测,具有较强的鲁棒性与隐蔽性.     

基于Markov判决树的视频多路传输

为提高无线包交换网络上视频传输的稳健性,提出了一种多描述编码的多路传输方案。方案对各描述的每个slice数据进行包级别的R eed-So lom on编码。基于无线信道模型的假设,利用M arkov判决树算法,为各slice的数据包选择最优的传输路径。在每个传输路径中,对所分配的数据包进行交织发送,以进一步提高抗突发丢包的能力。实验结果表明:该方案相对单路传输在相同编码速率的前提下平均峰值信噪比提高了3.81~5.84 dB,该方案可显著提高无线网络中视频传输的鲁棒性。     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.     

移动Ad Hoc网络中一种匿名攻击及防御策略研究

应用概率模型检测工具PRISM证实统计暴露攻击能够破坏ANODR协议的匿名性.为此改进ANODR协议的节点输出方式,提出全局同步发送策略和组同步发送策略.概率模型检测表明,组同步发送策略适应移动Ad Hoc网络匿名通信需求,可防范统计暴露攻击,并能提供低延迟,受节点移动影响小的匿名服务.     

无线传感网抗DDoS攻击的广播认证协议研究及应用

为了提高无线传感网络（WSN）广播认证抗DDoS（distributed denial of service）攻击的性能,构建了一种基于DBP-MSP和安全路径检测机制的广播认证协议.通过引入puzzle的难度等级k,合理控制广播节点的广播能耗;通过引入广播状态表,接收节点验证发送节点的puzzle解答,基于这种弱验证排除虚假数据包,防止了针对广播认证协议的DDoS攻击.性能分析表明：在无线传感网中,基于DBP-MSP（dynamic bit pattern-MSP）和安全路径检测的广播认证协议不仅具有抗DDoS性能,还能解决一般MSP（message specific puzzle）协议要求广播节点具有较强计算能力、充足的能源供应、较多的内存资源的问题,扩大其在一般无线传感网中的使用范围.     

一种高效的安全数据包过滤算法

基于网络编码技术,通过计算收到的数据包的线性相关性来判断其是否为非创新包,并检测它们是否为污染包,以阻止恶意节点的攻击行为,提出一个抗熵攻击和污染攻击的数据包过滤算法.分析和实验结果表明,给出的数据包过滤算法安全,并且能有效减少网络负载、提高传输效率.     

分布式自组织网络动态功率控制机制的研究与实现

针对自组织网络的功率控制机制,提出了一种适用于自组织网络的分布式动态功率控制机制.源节点首先向目的节点申请保护时隙作为专用数据通信时隙,申请成功后源节点根据接收到的响应报文的发送功率和接收信号强度指示器,计算出源节点到目的节点的最优发送功率,减少发送功率从而节省节点能耗.基于CC2430无线模块开发了实验验证平台对该机...     

基于BP神经网络的DDoS攻击检测研究

分布式拒绝服务攻击(DDoS)是如今常见的网络威胁之一,DDoS攻击易被发动却很难追踪与防范.在神经网络快速算法基础上,首先系统分析国内外DDoS攻击检测理论、方法与大量数据集,构建了基于数据包长度,数据包发送时间间隔以及数据包长度变化率等六项特征的攻击流量特征模型;其次通过大量尝试提出对神经网络误差调整参数进行优化的方法;最后基于加州大学洛杉矶分校数据集(UCLA CSD Packet Traces)进行了参数改进前后的攻击检测对比实验.实验表明,本文提出的方法能有效提高DDoS攻击检测率,且具有较好的泛化能力.     

无线能量传输中继选择与发送功率分配方案

为了最大化无线能量传输全双工多中继系统的传输速率,提出一种利用中继采集能量并进行中继选择和发送功率分配方案。首先在最好最差信道和最大调和平均值中继选择基础上,考虑中继自干扰信道能量采集,引入中继节点不同功率约束,提出基于节点功率的最好最差信道中继选择和最大调和平均值中继选择方案;然后联合源节点两阶段发送功率分配进行优化求解,给出优化问题解耦后的两步次优解方案,求解出功率分配参数的理论次优值;最后推导得出所提最优中继选择方法的中断概率。仿真结果表明,所提出的中继选择方案比随机选择中继的容量性能在系统中继个数为5时提高了30%以上;与中继选择等功率分配方案相比,所提分配方案的系统容量提升了10%以上,中断概率在发送信噪比为15 dB时下降了16%。     

一种基于自适应竞争窗口的无线传感器网络拥塞缓解策略

为了解决无线传感器网络拥塞引起的数据包丢失问题,利用节点监测发送队列的长度,当节点发现缓存空置比率上升时,预测本节点将会聚集更多的数据包,则缩小节点的竞争窗口尺寸,提高其成功竞争信道、进行数据包发送的概率,进而提高数据包的传递率.仿真结果表明,仿真开始时,外围节点将数据包不断推送至离汇聚节点较近的节点,使这些节点迅速进入饱和状态,导致拥塞发生;随后,各节点缓存队列长度逐渐缩短,直至各节点缓存的数据包被传输至汇聚节点,网络中只有少量数据包被丢弃.该策略使数据包被临时缓存于网络外围节点,避免其向汇聚节点迅速集中;此外,它还能平衡网络中的载荷分布,大幅减少了网络中数据包的丢失率,使数据包的传递率提高了25%～30%.     

信息和能量同传全双工中继信道的物理层安全方案

给出一种信息和能量同传中继无线信道中的物理层抗窃听安全传输方案。中继工作于全双工模式,采用放大转发方式转发信号,同时采用信息和能量同传模式从所接收到的射频信号中收集能量,并用于信号的转发。目的节点也为全双工节点,在接收信息的同时发送人工噪声去干扰窃听节点的接收。以最大化系统的保密速率为目标,对中继采用功率分裂方式和时间切换方式时的功率分裂因子、能量收集时间比例因子和信号与人工噪声功率分配因子进行优化。由于无法得到关于最优参数的表达式,因此,采用二维搜索方法来对优化问题进行求解。仿真结果表明,功率分裂因子、能量收集时间比例因子、信号与人工噪声功率分配因子的优化和目的端的协作干扰能显著提高系统的性能。     

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(Energy Harvesting Wireless Sensor Network,EH-WSN)中,采用网络编码(Network Coding,NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(Data Rate, DR)和固定的最大重传次数(Maximum Number of Retransmissions, MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,本文所提出的方案具有最低的端到端传输时延。     

双向中继信道中用户和中继协作干扰管理算法

针对目前提出的大部分双向中继信道中干扰对齐算法得到的结果通常不是系统全局最优解的问题,通过用户协作和中继协作设计预编码矩阵实现干扰对齐算法,优化整个系统的总速率性能.此外,分别通过用户和中继协作功率控制将干扰当作噪声处理,实现双向中继信道中的干扰管理.仿真结果表明:用户协作和中继协作干扰管理算法的系统整体性能都较好,当中继节点发送功率较大时,用户协作模式系统的总速率性能优于中继协作模式的.     

基于隐马尔可夫模型的无线局域网媒体接入控制层入侵检测方法

将无线局域网媒体接入控制(MAC)层字段作为检测入侵的分析对象,提出了基于隐马尔可夫模型(HMM)的无线局域网MAC层入侵检测方法.采用了基于控制台、服务器、代理的3层分布式无线局域网入侵检测框架;基于HMM模型对无线局域网的MAC帧头部进行建模;利用正常的无线局域网络数据对HMM进行训练,并记忆正常系统下的数据包行为.由此,检测发现了出现概率小的数据包或数据包序列,并制定了入侵检测阈值.试验结果表明,所提方法对已有的无线局域网MAC层攻击的误报率和漏报率比较低,并能检测未知攻击.