一种分层结构与快速切换的可靠移动组播方案

摘要： 移动IP组播技术能有效缓解移动环境的资源受限问题,但同时也面临许多挑战. 文中提出了一个基于分层结构和快速切换的可靠移动组播方案(reliable mobile multicast scheme with hierarchical architecture and fasthandover capability, MMHFH),该方案综合运用微移动和链路层触发技术,针对切换过程中的组播开销、切换延迟、切换丢包、同步丢失、可扩展性以及路由影响等移动特性进行优化设计. OPNET仿真实验表明,MMHFH方案具有组播树稳定、组播维护开销小、切换延迟短、切换丢包少、可靠性高、可扩展性好、组播包传送效率高等特点.     

无线局域网中基于隧道的平滑切换机制

在低切换延迟移动IPv4的延迟注册切换和代理缓存技术的基础上,提出了IEEE 802.11无线局域网中使用双向边隧道的一种平滑切换机制.该机制缩减了不适用于无线局域网的链路层触发,结合提出的减少链路层和网络层切换时延的手段,在实现平滑切换的基础上,进一步减少了切换时延,更好地接近无缝切换的要求.仿真实验表明,该机制不仅有效降低了切换过程中丢包的发生,同时也减少了平均500 ms以上的切换时延,使TCP的有效吞吐量提高了70%左右,极大地改善了无线局域网中站点的切换性能.     

解决Ad Hoc网络广播冗余竞争冲突的高效广播算法

针对盲目广播带来的广播风暴问题,提出了一种适用于Ad Hoc网络的跨层模糊逻辑广播算法(cross-layer fuzzy logic broadcasting algorithm,CLFBA).该算法应用跨层设计的方法,在保持原有介质访问控制层(medium access control,MAC)和路由层严格分离的基础上,允许路由层共享MAC的接收信号强度信息.采用模糊控制获得节点重播分组的概率,赋予增加通信面积大的节点和剩余能量高的节点较高的转发概率.CLFBA减少了广播过程中产生的冗余、竞争和冲突,均衡了网络中节点的能量消耗.仿真结果表明,与路由层应用泛洪和概率泛洪算法、MAC层应用IEEE802.11协议相比,CLFBA提高了转播节省率,延长了网络生命周期,降低了平均节点丢包率和平均端对端延迟.     

LSM结合邻居干扰抵抗模型的传感器网络节点故障检测

针对大多数无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)故障检测算法容错性较差的问题,提出一种基于链路切换机制(LSM)和邻居干扰抵抗模型的WSN节点故障检测算法.仿真实验从数据包分组传输率、控制负载、内存负载和故障恢复延迟四个方面评价该算法,结果表明,当节点传输功率提高至4mW时,数据包传输率提高了5%以上,恢复延迟平均降低了4ms左右,适用性非常好.相比现有的WSN故障检测算法,该算法取得了更好的性能.     

无线Mesh网络延迟及丢包控制机制研究

在无线Mesh网络中,无线信道的干扰及时延敏感业务过度占用资源等原因均导致了TCP性能的下降.针对该问题,该文建立了数据一跳传输延迟分布以及TCP丢包控制的联合模型.该文先以理论推导及较低的运算代价估算出数据的一跳传输在网络各层的延迟,并分析了无线网络的丢包特征,最后,结合无线网络延迟分布及无线丢包特征,指出了传输层对不同丢包所做的控制方式,并通过仿真实验证明本文控制方式可有效降低丢包率.     

IP流分流的异构无线网络负载均衡

摘要： 针对传统异构无线网络硬负载均衡方法业务阻塞率较高的问题,根据软负载均衡方法,提出了异构无线网络中基于IP流分流的负载均衡算法. 该算法通过数值分析得到最佳分流比率,在用户请求网络接入或切换时,根据最佳分流比率将用户业务分成子流,并把各子流接入或切换到相应网络,保证了网络间的负载均衡. 仿真结果表明,所提算法相对于传统的硬负载均衡方法,降低了业务阻塞率和业务丢包率.     

一种面向联盟链优化的PBFT共识算法

针对在联盟链中实用拜占庭容错（practical Byzantine fault tolerance, PBFT）算法所存在的通信开销过大、节点信誉度无法保证、算法无法动态地增删节点等问题，提出了基于决策树改进的PBFT(decision tree Byzantine fault tolerance, DTBFT)算法。首先，针对联盟链的应用场景，简化了PBFT算法的一致性协议，降低了通信开销；其次，考虑到系统安全性的问题，引入信誉积分机制，增加决策树分类算法，在每轮共识完成后，统计节点行为，对节点分类，使得系统可以动态地剔除拜占庭节点，提高系统的安全性；最后，为了防止拜占庭节点当选主节点，视图频繁切换，导致系统运行效率低的问题，改进了视图切换协议，将主节点的选取范围缩小到节点信誉好的高级节点，保证主节点的可信度。实验表明，DTBFT算法在吞吐量、算法安全性等方面较PBFT算法具有一定的提升。     

一种基于端到端的网络拓扑推断方法

提出一种新的基于三元分组列车测量拓扑结构的方法,此方法利用叶节点的层析信息将叶节点进行聚类,依据时延抖动和丢包率两个参数计算节点间的相关性,有底向上构造网络拓扑树.该方法较之前方法有效减少了探测包的发送量,并且其推断准确度有所提升,不受到网络负载的影响.最后在NS2仿真环境下进行实验,验证该方法的有效性与准确度,并与其他方法进行比较.     

基于PFC-PID算法的无线高温加热炉温度控制系统

针对有线过程控制难以解决工业现场环境恶劣、布线复杂和施工困难等问题,设计开发了基于比例积分微分的预测函数控制算法的无线高温加热炉温度控制系统.首先利用无线硬件搭建基于WirelessHart协议的无线通信网络,以替代传统的有线网络.在此无线网络的环境下,以监视与控制通用系统组态软件为平台、工业高温加热炉为研究对象,采用改进预测函数控制与传统比例积分微分控制相结合的算法,开发了无线高温加热炉温度控制系统,实现对高温加热炉温度的无线监测和实时控制.工程实施结果表明所设计的控制系统可以解决无线通信过程中丢包问题,其可靠性、控制精度、响应速度均能够满足工业现场的要求,并有效地解决了有线网络可拓展性和可移动性差等问题.     

基于信誉投票的PBFT改进方案

区块链作为一种去中心化、防篡改的分布式账本,其性能从根本上受共识机制效率的影响.实用拜占庭容错算法以视图切换随机选取主节点的方式会导致安全问题,且在节点较多时共识效率变低.针对这两个问题,提出了基于信誉投票的PBFT改进方案.根据节点划分机制评估节点的可靠性,动态地选取高信誉值节点来参与共识,降低恶意节点成为共识节点的...     

能量优化和负载均衡的QoS按需路由协议

摘要：针对移动ad hoc网络对QoS的要求,提出一种能量优化和负载均衡的QoS路由协议. 综合整条链路的能量 和负载信息生成QoS参数,根据QoS选路算法建立链路. 结合距离信息控制路由请求分组的广播方向,并在中间节 点设置能量和队列阈值作为路由请求分组转发的限制条件,减少不必要的路由开销. 在路由维护阶段利用节点的能 量信息限制路由的本地修复,避免能量即将耗尽的节点继续参与路由发现. 该算法同时优化了路由选择机制、中间 节点转发机制和路由维护机制. NS2仿真结果表明,提出的协议在投递率、归一化路由开销和端到端延时方面均表 现出良好的性能.     

一种新的隐形流水印技术

已有的流水印技术向数据流中引入的时延较大,导致攻击者很容易检测和移除其中嵌入的水印信息,甚至将水印消息复制到其他未标记数据流中误导追踪. 针对该问题,引入扩频编码,提出一种新的隐形流水印技术. 对于不同的数据流和不同的水印位使用不同的伪噪声码进行扩展,通过轻微调制随机选择的包间隔到达时延来嵌入水印信息. 理论分析和实验结果表明：该方法对于时序扰乱具有鲁棒性,可有效进行多流追踪,且对基于Kolmogrov-Smirnov 测试的时序分析攻击不可见.     

DSR路由信息存储的无线TCP性能改进方法

当使用TCP业务作为负载时往往会影响TCP性能。这是由于在多路径传输时频繁的帧失序会造成发送端不必要的超时重传,严重影响TCP性能。本文提出了一种路由信息存储策略,在发现路由中断时发送端进入”冻结”状态,当判断帧丢失是由路由中断引起后,使用存储路由信息,避免由于频繁重新发起路由请求造成TCP性能下降。试验证明,使用基于路由信息存储方法在节点运动剧烈时,可以有效地提高无线TCP性能。     

分布式无线移动通信系统中的一种越区切换分析模型

首先介绍一种远端天线单元选择模型,被选择的天线单元构成激活集为移动台服务,在此基础上提出了一种分布式移动通信系统中广义小区之间的越区切换模型,切换阈值由激活集平均功率自适应控制,文章对模型作了详细的理论分析及仿真验证。     

迟滞门限垂直切换判决算法的性能分析

节点在某时刻的切换概率取决于该时刻之前所有时间内的状态,而考虑这些状态是十分困难的,因此传统分析方法只考虑前一时刻的状态,通常具有较大的误差. 本文针对无线局域网和蜂窝网组成的异构网络,提出了一种基于信号强度与距离的迟滞门限垂直切换算法;针对该算法的特点,提出了一种两步追踪的分析方法,解决了传统分析方法的不足. 最后从切换次数和阻塞概率两个方面,利用仿真对本方法的效果能进行了验证. 结果表明分析结果与仿真结果相当吻合.     

采用数字喷泉码和旋转星座图的多跳中继传输机制

利用数字喷泉编码可有效提高多跳中继传输的效率. 提出一种基于数字喷泉码的中继多跳传输机制,从两方面改善中继转发性能：每两个中继组成中继对,采用旋转星座调制技术获得信号空间分集增益,但不降低信道的频谱效率;根据改进的合并算法对中继转发的喷泉编码数据包进行线性组合,获得数据包分集效果,提高信道利用率,缩短传输时间. 仿真结果显示,实现数据包分集和信号空间分集后,多跳中继传输效率显著提高,传输时间有所缩短.     

矩阵值双正交小波包基

研究矩阵值小波包的性质．给出一类矩阵值双正交小波包的定义及构造．运用时频分析方法与算子理论刻划了矩阵值双正交小波包的特性,得到了矩阵值小波包的双正交公式．进而,得到矩阵值函数空间L^2（R,C^r×r）新的Riesz基．     

针对CCN网络的加密技术研究

提出并设计了基于内容中心网络的新一代网络技术，这种网络可以解决网络发送端授权过重、网络架构可信度低、新应用部署困难等一些问题．并基于这种新型网络设计了一种文件传输策略，同时结合了基于属性加密等一些加密方法，弥补了CCN网络中兴趣包（Interest）与数据包（Data）传输中的安全性．在传输内容属性文件时，采用本文介绍的“策略的加密过程”后进行具有网络路由器参与的文件共享传输．用户（解密方）在路由器缓冲数据包中得到文件后采用本文的“策略的解密过程”解密即可得到原始文件．     

Ad Hoc网络中基于信道状态的速率自适应机制

针对多跳Ad Hoc网络,给出了一种兼顾分组碰撞和信道误码的饱和吞吐量解析式,基于此提出一种速率自适应机制.该方案支持多个速率,能够根据信道状态,以最大化饱和吞吐量为目标,选择最优的数据分组长度和数据分组发送速率.仿真结果表明,该方案在饱和吞吐量和抗信道衰减方面性能优于OAR和不同速率模式下的802.11 DCF.在信道衰减较剧烈时,性能与802.11 DCF 1 Mbps相比提高260%,与OAR相比提高10%.