存在共道干扰时多用户协作网络的中断概率

针对共道干扰的多源多中继无线协作网络，提出一种基于信号干扰噪声比（signal to interference plus noise ratio, SINR）的最佳“源-中继”选择方案，联合优化协作分集和多用户分集。根据多个源节点与目的节点之间的接收信号，选择具有最大SINR的源节点广播信号至多个中继节点，中继节点采用选择协作解码转发协议通过最佳中继节点将解码后的源节点信号转发至目的节点，目的节点采用最大比合并对协作传输中两跳接收到的信号进行合并。考虑多个共道干扰引起的SINR之间的相关性，推导出在瑞利衰落环境下系统中断概率精确的表达式。实验结果表明，存在共道干扰时多源多中继协作无线网络可以获得分集增益，且增加源节点和中继节点的数目可以弥补由于共道干扰造成的损失，降低中断概率，提高系统性能。     

放大转发协作通信中继位置对SER性能的影响

针对放大转发协作网络多跳中继节点位置对系统性能的影响,分析了端到端链路的误码率. 根据误码率并通过设定不同节点间距离来确定最优中继位置. 针对多跳中继网络,提出了基于信道状态信息的节点选择算法,在不同的选取准则下以最小值最大化为目标. 为了考虑中继位置,进而提出基于节点位置信息的中继节点选择算法,确保选择一个最低误码率的节点为协作节点. 仿真结果表明,多跳中继最优位置处于源节点和目的节点的中点处. 与已有放大转发模式下的单跳中继相比,多跳中继在系统具有较低的总传输功率时具有更好的性能.     

多天线深空中继通信系统的中断概率和信道容量

中断概率和各态历经信道容量是分析深空通信系统性能的重要指标. 针对深空通信系统中链路损耗大、时延长、频繁中断的问题,分析了多天线深空中继通信系统的中断概率和各态历经信道容量. 根据深空通信环境的特点建立了基于独立不同分布瑞利衰落信道的系统模型,推导了单支路信噪比的精确表达式,进而给出了单支路接收信噪比的概率密度函数,并推导了在选择合并方式下系统中断概率的闭合解析式以及各态历经信道容量的近似表达式. 通过对系统性能的仿真,验证了本文系统模型和理论分析的有效性.     

基于统计信道状态信息的节能分布式中继选择

针对放大转发协作网络中的中继节点选择问题,提出了基于统计信道信息的能量有效分布式中继选择算法. 算法对系统能量效率与系统中断性能进行折中,通过最小化系统平均消耗总功率来确定转发阈值,各中继节点根据转发阈值独立地决定是否参与数据转发. 考虑有多个中继节点辅助源节点进行数据传输,提出了基于数值搜索方法确定转发阈值的多中继节点选择算法,在满足系统目标中断性能的同时,使系统消耗较少的平均功率. 为了降低阈值求解的复杂度,考虑只有1 个中继节点参与数据转发,进而提出了具有低计算复杂度的单中继节点选择算法. 仿真结果表明,与已有的放大转发模式下的中继选择算法相比,该文提出的算法在能量效率上具有更好的系统性能.     

瑞利衰落信道下与距离有关的D2D系统可靠性

在基站的控制下,设备到设备(device-to-device,D2D)通信双方可直接进行通信而不需要经过基站的转发.为了改善系统容量、增大系统可靠性、提高分集增益,在D2D通信系统中引入了中继技术,其中所采用的中继策略包括放大转发模式和译码转发模式.考虑到中继位置对系统可靠性的影响,该文创造性地建立了距离模型,并在瑞利衰落信道条件下,推导出不同模式下系统的中断概率公式.由仿真分析可知:当系统信道目标速率较低时,使用中继技术可有效降低中断概率,且当中继节点越靠近D2D通信用户对的中点时,中断概率越低;相比于无中继的D2D通信系统,采用中继技术的D2D通信系统拥有更高的可靠性.     

协作通信下联合IRA码和网络编码的译码算法

针对协作中继网络中目的端接收来自不同源节点发送的多个信息副本的合并方式,提出了联合非规则重复累积码与网络编码的改进译码算法. 首先对各链路的调制信息进行软解调处理,并根据中继处网络编码的异或信息和直达链路中原信息的函数对应关系,提取出协作节点发送到目的端的信息副本;然后更新非规则重复累积码在译码过程中直达链路与协作链路下的两个信息副本的软解调信息,构造出新的译码判决方法,进而推导了16QAM 软解调对数似然比值的简化方法;最后分析了系统的中断概率及频谱效率. 仿真结果表明,该译码算法在QPSK、16QAM两种调制方式下均能获得较低的误比特率,且采用对数似然比值的简化方法,能在0.3 dB 性能损失代价下降低系统的译码难度.     

网络编码的LDPC编码协作

提出了一种基于网络编码的LDPC 编码协作方案,该方案采用非正规二进制LDPC 系统码. 中继通过网络编码协作两用户传输数据,提高了系统平均吞吐量. 针对协作中继只发送校验比特策略,研究了中断概率性能. 目的节点译码器采用基于联合Tanner 图的联合迭代译码算法对来自两用户和协作中继的三路信号进行译码.
仿真结果表明：与传统非协作系统相比,基于网络编码的LDPC 编码协作方案大大降低了系统中断概率;在高信噪比条件下,所提出的方案在误比特性能上具有明显的性能增益.     

基于RSSI技术的DV-Hop算法优化

<正>一、DV-Hop算法DV-Hop算法是APS分布式定位系统中的一种。该算法的基本思想是将未知节点到信标节点之间的距离用网络中节点平均每跳距离和到信标节点间的跳数乘积来标识,再使用极大似然估计法来获得节点的位置信息。DV-Hop算法的定位过程可以分为以下3个阶段:计算未知节点与每个信标节点的最小跳数;计算未知节点与信标节     

一种基于博弈论的D2D通信中继选择算法

在设备终端直通D2D（device-to-device）通信中,当源节点与目的节点间的距离过大时,会出现通信质量差、通信过程中断概率大的问题,为此提出了一种基于博弈理论的D2D通信中继选择的算法.首先基于距离损耗限定了中继的位置区域;然后考虑到能量过低会造成通信中断的问题,分析了候选中继节点的转发能力,通过筛选得到候选中继集合;随后考虑到节点间的社交关系,分析了通信的中断情况;最后利用博弈理论选择出最优中继节点进行数据传输.仿真结果表明：与随机选择算法和基于信道状态信息的最优中继选择算法相比,所提算法有效提高了D2D通信的覆盖率,降低了通信链路的中断概率,提高了系统的整体吞吐量,进而提升了中继系统的稳定性.     

移动Ad Hoc网中基于QoS的功率优化自适应多业路由协议

移动Ad Hoc网是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络。在网络中没有固定的基础设施，移动节点既是通信主体，又承担报文转发的功能。由于其与众不同的特点，路由的选择就变得特别重要。在已存的路由协议中，主要考虑提供单业务路由，而对多业务路由则较少涉及。提出了一种充分考虑功率优化和QoS要求的多业务路由协议，通过发射较大的功率来建立最大功率的满足QoS要求的路由，同时通过中间节点的窃听和重定向来建立功率优化的路由，然后根据不同业务来选择不同的路由进行通信。通过比较发现，此协议能够提高网络的综合性能。     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于路由协议的无线传感器网络源位置隐私保护探究

针对无线传感器网络源位置的隐私保护,讨论基于路由协议的幻影节点随机性分布及数据包概率转发的协议方式.随机性分布的方法保证了幻影节点在真实源节点周围得到均匀分布,增加了攻击者获取真实源节点位置的难度;概率转发则减少了幻影节点至基站的重复路径,延长了安全时间.仿真结果表明,基于路由协议的隐私保护方案,在只增加部分通信开销的情况下,有效延长了攻击者获取真实源节点位置的时间,有较好的隐私保护性能.     

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.     

支持子网整体漫游的MIP-RS协议

针对子网整体移动的问题,分析了移动IP的不足,借鉴IPv6中的网络移动性,提出在现有IPv4网络中可支持子网整体漫游的MIP-RS协议. 移动子网以STA/AP为网关,通过家乡代理、外地代理和网内选路代理之间的协作,结合隧道技术实现了多跳的移动IP,突破了移动IP技术中从家乡代理与外区代理间隧道出口到移动点只能有“一跳”的限制,使网络中所有节点可通过多跳访问移动子网中的节点,实现移动子网的漫游. 基于自行研发的STA/AP实现了MIP-RS. 实测结果表明,在子网以车速移动时移动子网中的节点和固定网络中的节点能进行高速双向数据通信.     

双向跳空通信系统的物理层安全方案

为了保证双向无线通信物理层传输的安全,提出一种基于双向权值训练的多天线跳空方案.合法通信双方利用双向训练得到彼此之间互易且唯一的信道特性,根据跳空图案生成算法由信道特性生成一致的跳空图案,双方按此跳空图案切换天线来收发信息.传统的"反向训练"的是通过隐藏发送方跟窃听方的信道特性,使窃听方无法正确地加权接收信息,从而达到信息保密的目的;其默认的是接收方单纯接收,如果接收方发送信息则安全得不到保障,而该方案是利用合法双方共有的天线切换方式来保证通信的安全.引出一种空频复用的训练方式,能够在保证准确性的同时大大提高权值训练效率.仿真结果表明,所提出的安全方案可以在双向通信中使得窃听方保持较高的误比特率,具有较好的防侦听能力.     

两跳多点合作中继通信系统性能分析

研究独立同分布Rayleigh衰落条件下采用选择解码转发协议的多点合作中继系统的误符号率和中断率性能. 文中采用矩母函数分析方法,通过引入超几何函数推导了Rayleigh衰落信道中多点合作通信系统的平均符号错误率和中断率的精确闭合表达式. 通过蒙特卡洛仿真验证了表达式的正确性,结果显示两跳多点合作中继通信系统比传统的合作系统性能更好.     

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MANET中基于位置的可信路由

摘要： 由于基于距离的位置辅助路由算法无法抵御恶意节点拒绝服务攻击(denial of service, DoS)的安全漏洞,引入信任度量,将信任模型加载到路由发现中以解决恶意节点对路由的DoS攻击. 改进的基于信任的安全位置辅助路由利用节点的直接信任度和推荐信任度来避免信任值低的恶意节点加入路由转发工作. 仿真结果表明,ST-LAR(secure trust location-aided routing)能更有效地抵御恶意节点的DoS攻击,并在平均端到端时延、分组成功投递率、吞吐量等方面优于DBLAR.     

命名数据网络中利用缓存决策的PAWF策略

现有的转发策略对命名数据网络(NDN)的网络性能造成了诸多不利影响,需要考虑新的NDN转发准则以应对无线链路和节点移动性的问题,本文提出了一种提供商感知转发(PAWF)策略.该策略在转发决策过程中融合了兴趣/数据包的额外字段,在额外字段中携带了准提供商的信息,使得提供商信息能够位于网络的每个节点中,利用缓存决策技术提高了数据传输性能,并基于这些额外信息做出最终转发决策.搭建基于ndnSIM的NSN网络仿真环境对盲目转发(BF)和PAWF策略的性能进行了比较,实验结果表明,PAWF的性能大幅度优于BF策略,具有更短的完成时间和较低的数据冗余度.     

信道估计误差对下行多用户迫零波束成型系统吞吐量的影响

研究了信道估计误差对迫零波束成型的系统吞吐量的影响,利用计算机仿真,给出了信道估计误差引起的吞吐量下降程度与系统中的用户数、信噪比、发射天线数和发射子流的次序关系.仿真结果表明,在用户数适中的时候,即使基站端的信道状态信息不准确,迫零波束成型的吞吐量与发射天线数的增长仍保持线性关系,这是迫零波束成型系统优于随机波束成型系统的一个方面.根据仿真结果,还给出了满足给定系统中断概率下的参考速率因子ζ.