ILP模型结合连通性约束的WSN传感器部署方案简

针对无线传感器网络(WSN)区域覆盖中传感器部署的覆盖性和连通性问题,提出一种基于整数线性规划(ILP)模型和连通性约束的WSN传感器部署方案.在传统基于ILP的覆盖模型中融入连通性约束,并设置了直接和间接连接的决策变量,使其在不同的覆盖范围Rcov和通信范围Rcom下,都能够利用最小数量的传感器实现区域k-覆盖并保持连通性.实验结果表明,与现有的常规部署模式相比,该方案能够获得最小的传感器数量,有效降低了部署成本.     

频谱共享系统中基于大尺度信道状态信息的资源优化

在基于分布式天线的频谱共享系统(DSSS)中,信道分配和天线选择优化是提升系统性能的重要手段。为了有效控制资源优化的系统开销,研究基于大尺度信道状态信息的联合信道分配和天线选择方法。以次用户的和速率为优化目标建立了优化问题模型,通过变量松弛将整数规划问题转化为线性规划问题求解,降低了复杂度。仿真结果表明:仅仅依靠大尺度信道状态信息仍能够显著提升系统的和速率性能。在实际应用中,系统开销严格受限,该方法为折中系统开销与性能增益提供了有效途径。     

ILP模型结合连通性约束的WSN传感器部署方案

针对无线传感器网络(WSN)区域覆盖中传感器部署的覆盖性和连通性问题,提出一种基于整数线性规划(ILP)模型和连通性约束的WSN传感器部署方案.在传统基于ILP的覆盖模型中融入连通性约束,并设置了直接和间接连接的决策变量,使其在不同的覆盖范围Rcov和通信范围Rcom下,都能够利用最小数量的传感器实现区域k-覆盖并保持连通性.实验结果表明,与现有的常规部署模式相比,该方案能够获得最小的传感器数量,有效降低了部署成本.     

目标等值面切割定界与割平面法结合求解整数规划

把目标等值面切割定界原理与Gomory的割平面法结合起来求解整数线性规划(ILP)问题．首先通过目标函数等值面的平行移动来切去(LP)可行域中含其非整数最优解但不含(ILP)可行解的“无用部分”;然后,应用Gomory的割平面在通过(ILP)最优解的目标等值面上切割其最优解。     

整数编码的组群遗传算法在分组优化中的设计和应用

摘要：
在管理实践中广泛存在的分组优化问题大多是强NP Hard问题，求解难度较大.针对制造企业供应物流决策中合并运输的分组优化问题，设计了基于整数编码的组群遗传算法.在简单直观的整数编码方式下，提出了两点组群杂交以及基于适应值的组群启发式变异等遗传算子，实现了面向组群的进化过程，为求解复杂的多约束、非线性的分组优化问题提供了新的方法.该算法应用于物流决策实践，与基于BSD的启发式算法相比较，检验了算法的性能和参数设置. 关键词：
组群遗传算法； 分组问题； 供应物流； 运输合并； 联合补货
中图分类号： F 253.4
文献标志码： A     

Wrapper扫描链均衡与系统芯片测试调度的联合优化算法

提出用于均衡Wrapper扫描链的交换优化算法以及用于测试调度的局部最优算法,这两种算法依据测试总线空闲率（IBPTB）指标,可从IP层和系统顶层对系统芯片（SOC）测试时间实现联合优化,进而使SOC的测试时间大大降低.为了验证两种算法及其联合优化性能的有效性和可靠性,对基于ITC’02国际SOC基准电路进行了相关的验证试验.针对p93791基准电路中core6 IP核,交换优化算法能得到比经典BFD（best fit decreasing)算法更均衡的Wrapper扫描链,在最佳情况下最长Wrapper扫描链长度减少2.6%;针对d695基准电路,局部最优算法根据IP核的IBPTB指标,可使相应SOC的测试时间在最优时比经典整数线性规划(ILP)算法减少12.7%.     

基于功率配置和关联管理的WLAN能耗优化算法

为实现WLAN节能并保证网络性能,研究并提出了一种基于功率配置和关联管理的WLAN能耗优化算法.首先,采用细粒度的能耗模型来定义AP功率,并利用整数线性规划(ILP)对能耗优化问题进行形式化描述,即通过调度射频接口的活跃/休眠状态,配置AP的信号发射功率,以及管理AP与用户的关联关系,在保证用户带宽需求的前提下,降低网络能耗.然后,提出一种高效的启发式算法,以迭代的方式选择开启的AP及功率级,并确定所关联的用户.在每次迭代中,以最大化能效的策略进行AP及其功率级的选择.实验结果表明,该算法能有效实现WLAN节能,并具有较高的运行效率,能够适用于大规模的WLAN.     

基于约束的集合覆盖选址-分配问题

摘要：
在供应链协同库存背景下研究了基于集合覆盖的有时间和容量限制的配送中心选址问题,目标是系统的成本最小以及决策配送中心向需求点提供最优配送量.根据建模的假设条件,建立了基于集合覆盖的有容量和时间限制的选址 分配系统的非线性规划模型,按照模型决策空间所具有的特殊结构,设计了基于遗传和粒子群算法（GA PSO）的启发式算法.用大量的数据作为算例对模型进行了数值演算.结果表明,模型实用、算法有效.
关键词：
协同库存;选址 分配系统; 时间容量限制; 启发式算法
中图分类号： F 27
文献标志码： A     

一种并行计算通信优化策略

为了解决在ABEEMσπ模型电荷分布计算中,基于Cholesky分解并行算法在通信过程中不断增长引起的通信开销和同步开销问题,采用linux并行计算集群系统层通信优化方法,设计并实现了系统层零拷贝通讯优化方法,以及可卸载的LKM模块机制缩短开发和测试时间,减少数据拷贝冗余的基于地址映射的零拷贝技术,解决了通讯延迟等问题。测试结果表明:基于零拷贝的通讯优化方法保证了数据信息的及时性、高效性与准确性,大大提高了Cholesky分解并行算法的通信性能。     

一种用于MIMO组簇系统的自适应预编码技术

摘要： 针对多小区内多输入多输出（MIMO）的组簇系统,提出了一种有效提升系统性能的预编码技术.该技术根据相邻时隙内用户信道状态信息变化程度,决定每个用户在两种预编码下的码字.中心处理节点为每个小区自适应分配预编码后,使用1 bit指示符号通知各小区基站所选定的预编码.仿真结果表明,本文中提出的自适应预编码技术与传统技术相比,可以较大地提升系统吞吐量,同时有效地降低了系统后台的反馈开销.
关键词：中图分类号：文献标志码： A
An Adaptive Precoding Technology for MIMO Cluster System
LI Xiu na,LUO Han wen,DING Ming,LIU Wei,MA Ji peng
Abstract： An efficient precoding technology was proposed for multi cell multiple input multiple output (MIMO) system consisting of several clusters. According to the variation of channel state information (CSI) in two contiguous slots, the central processor determines users’ precoding codeword between two precoding schemes and uses extra 1 bit overhead to indicate the selection scheme. The simulation results show that the proposed scheme can achieve better throughput performance and cut down the sum backhaul overhead than the traditional schemes.
Key words： multi cell; intra cluster interference; adaptive precoding; signal to noise ratio     

基于LoRa的低功耗温度采集传感器系统设计

针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。     

一种低通信开销联合时钟同步和定位算法

针对无线传感器网络（wireless sensor networks ,WSNs）中降低节点间的通信开销的需求,提出一种基于成对广播同步协议（pairwise broadcast synchronization ,PBS）改进的联合时钟同步和定位算法。在联合时钟同步和定位过程中,锚节点（位置已知,时钟需同步）侦听未知节点（位置未知,时钟需同步）与参考节点（位置已知,时钟为参考时钟）双向交换的时间信息,不用发送额外的信息。因此相比于传统基于双向信息交换方式的联合时钟同步和定位算法可以节省大量的通信开销,同时可以降低同步所需参考节点的数目。该算法不仅对未知节点的位置参数和时钟参数进行联合估计,同时也完成锚节点时钟参数的估计。经过仿真分析,估计值满足所推导的克拉美罗下限（cramer-rao lower bound,CRLB）,且估计精度接近其他两种典型联合算法。综合考虑估计精度和通信开销,所提出的算法优于现有的联合时钟同步和定位算法。     

数据并行中通信表内元素关系定理的证明

利用并行应用提供的信息给出群通信模式内在规律的定理和推论,从而优化消息调度.在数组分布给定和循环中数组下标为线性的情况下,首先给出通信表的周期性定理,然后进一步给出在一个周期下通信表中元素对应关系的定理和推论,即可以从通信表的一部分得到整个通信表.通过这一规律优化消息调度以避免冲突.实验结果表明经过优化后的群通信比MPI-Alltoallv实现具有更好的性能.该定理和推论可以应用于不同情况下的群通信优化.     

Study on control strategy of CAN bus network based on event triggered mode

In order to reduce the load rate of CAN bus and improve the real-time performance of control system, CAN bus control system of a pure electric vehicle is studied. Communication messages of each node are optimized and redefined by sorting the message into three types: control message, status message and alarm message. Event triggered mode is added to the communication way of CAN bus, and the communication control strategy of the vehicle is made. It is proved that CAN bus load rate of control system is reduced after optimization, and the real-time performance of communication is improved effectively.     

一种超大规模MPI栅栏同步的硬件卸载方法

在大规模并行计算机中,聚合通信的性能一直是全系统的性能瓶颈.本文提出了一种在超大规模并行计算机系统中采用的基于NIC的硬件卸载MPI栅栏同步的方法.方法基于改进的Dissemination栅栏同步算法,由MPI驱动程序生成栅栏同步的算法框架,实际的通信操作由NIC硬件自动完成,针对算法设计了硬件易于实现的基于描述符的软硬件接口和硬件执行算法,大大提高了栅栏同步的效率.通过与软件实现的算法性能比较,本文方法的通信延迟比现有方法平均提高了40%.     

一种新型的基于互耦半导体激光器的双向混沌保密通信系统

基于互耦半导体激光器及其驱动的两个外部激光器,提出了一种新颖的双向激光混沌保密通信系统,数值研究了该系统的同步特性及双向通信性能.结果表明,该系统中两个互耦激光器的混沌输出始终处于非同步状态,无法实现信息的编译码;当编码激光器(系统中用于加载信息的激光器)与解码激光器(系统中用于解码信息的激光器)的参数一致时,每组编解码激光器能获得无延时的高质量混沌同步,并实现实时双向通信;当激光器内部参数失配时,这两组编解码激光器的同步性能及通信质量会受到一定的影响,但在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的双向混沌通信.     

面向路由器的分布式实时操作系统HEROS

分布式实时操作系统是高性能分布式路由器的控制核心。为了保证路由器系统的整体性能和安全性 ,设计并实现了实时分布式操作系统 (highly efficient router operat-ing system ,HEROS)。 HEROS基于微内核体系结构 ,其多任务内核实现了基于优先级的抢先式调度 ,高效率的任务间同步和通信原语 ,实时的中断处理和高效的内存管理机制。为了更好地服务于分布式路由器体系结构 ,HEROS实现了一种基于消息传递的分布式任务通信机制和面向网络协议的高性能的缓冲管理机制。基于 HEROS的高性能安全路由器原型系统已经设计完成     

分布多跳式网络吞吐量优化的并行性研究

传统的分布多跳式网络吞吐量的优化方法并不能满足用户高移动性、高数据速率的要求.为了提高分布多跳式网络吞吐量的优化性能,提出并实现了分布多跳式网络吞吐量的分布式并行优化算法.首先将分布多跳式网络等效成M/M/m级联排队系统,并用流水线技术实现了优化算法.然后研究了用户移动速度和网络环境对吞吐量的影响,并以此得出一般的近似最优的分布式算法.最后分析了多用户之间的干扰问题对网络吞吐量的影响.仿真结果表明,并行优化算法可以提高分布多跳式网络的吞吐量和降低通信时延;理论分析结果也说明了在某些情况下可将干扰看作高斯噪声.     

基于频谱系数和比例公平算法的网络调度优化策略

针对传统比例公平的无线网络资源调度优化策略无法有效保证用户的公平性, 存在无线网络通信系统资源利用率低等缺陷, 设计一种基于频谱系数和比例公平算法的无线网络通信系统资源调度优化策略, 以解决当前无线网络通信系统资源优化调度过程中存在的问题. 首先建立无线网络通信系统的信道模型, 通过自适应遗传算法确定合理的频谱系数; 然后根据比例公平算法计算调度优先级, 将无线网络通信系统的资源分配给用户, 并针对传统比例公平算法的不足进行改进; 最后在MATLAB 2016平台上对无线网络通信系统的性能进行分析. 结果表明, 该策略可更好地保证用户使用资源的公平性, 提升了无线网络通信系统的吞吐量, 改善了无线网络通信系统的资源利用率.     

嵌入式多媒体通信终端中文字交互功能的实现

为解决嵌入式DSP（Digital Signal Processing）视频通信系统无法处理中文信息的问题,提出了嵌入式IP多媒体通信系统中文字交互功能的设计与实现方法, 给出硬件、软件设计方案,软件处理技术以及在嵌入式平台上实现多线程同步的方法。在嵌入式多媒体通信终端中建立了小型汉字库,通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线方式读取键盘输入,采用T9拼音输入法编写文字。在保证实时音视频通信的同时,实现了IP网络上的快捷双向文字通信功能。