无线多跳网络运用不同连接技术性能研究

本文阐释了完全连通网络、平均路径长度和簇的概念;基于图论用矩阵表示网络拓扑,提出了一种计算簇的数目的新算法,并探讨了三种无线网络,其分别采用MIMO MRC,MIMO MRT和SISO技术连接;通过仿真显示运用MIMO方式通信能增强网络鲁棒性和降低平均能量消耗.     

蜂窝网络中基于格拉斯曼流形的子空间干扰对齐研究（英文）

研究了多小区多用户蜂窝网络中子空间干扰对齐技术.与基于预编码与接收滤波器联合设计的传统方法不同,本文提出的方法只需要预编码参与迭代优化,这样能够避免上下行链路反复交替迭代带来的冗余开销.更重要的是我们引入了格拉斯曼流形,将优化问题在此流形上重组,降低了空间维度,提出该流形上的最陡下降沿算法达到子空间干扰对齐.仿真结果表明本文提出的方法比已有算法具有收敛速度快,系统容量高的优势.     

基于负载平衡的井下无线躯体传感网络

为了在井下异常状况下,地面关闭动力电源后,实现与井下及时联系,将无线躯体传感网络技术应用于井下人员的搜救系统中,可在煤矿井下发生安全事故后,仍能及时准确地获知井下作业人员的位置信息和健康信息,进而提升井下搜救水平.在无线传输模式下,考虑井下会出现由移动节点组成的移动子网,保持子网的网络畅通是一个关键问题,同时无线躯体传感节点采用电池供电,在井下发生异常时电池剩余电量是未知的,因此在信息传输时保持负载均衡是十分必要的.针对这些问题的有效的解决方法并进行了仿真验证.     

基于广义空时干扰对齐的多用户MISO广播信道自由度分析

针对多用户MISO(multiple-input single-output)广播信道,提出一种广义空时干扰对齐方案。该方案利用非正交传输,在同一时隙将多用户的信号叠加发送,提高了频谱效率;利用当前和过期信道状态信息(channel state information, CSI)构造预编码矩阵,将不同时隙下的干扰信号对齐至同一维度,通过前后时隙的观测值消除用户间干扰,达到无干扰提取期望信号的目的。仿真结果表明,对于发射端配置M根天线的K用户MISO广播信道和干扰信道,系统自由度为KM/(1+M)。随着发射端天线数的增加,衰减因子M/(1+M)逼近1,可达自由度逼近外界K     

基于ZigBee的井下无线传感网络系统设计

本文提出了一种基于ZigBee技术的无线传感网络系统设计,完成了整个网络的总体方案设计,采用TI公司生产的CC2430/2431设计了多种无线传感网络节点,给出了不同节点的硬件和软件设计。     

基于量子遗传算法的无线传感网络路由优化

考虑到无线传感网络(WSN)传感器节点的能量有限性,分析了WSN的网络模型和能量模型,提出一种基于改进量子遗传算法的路由优化算法.利用复杂连续函数测试,验证了算法的性能和可行性.经仿真分析,证明该算法应用于WSN路由优化问题时,能更快速和更稳定地求解最小能量代价的数据传输路径,从而减少WSN传感器节点的能量消耗,延长整个WSN网络的使用寿命.     

分区大规模无线传感网络多跳LEACH协议

近年来通信技术的进步促进了低成本、低功耗、自组织无线传感网络的应用。节点有限的电池寿命是无线传感网中一个关键问题。从节点传输数据到基站是网络的主要能耗之一,因此许多路由协议被引入来延长网络寿命。本文提出一种基于分区的大规模无线传感网络多跳LEACH算法,该算法通过对感知区以基站为中心进行圆形分区,然后再利用定向天线将圆形区按不同角度进一步分区,有效的实现了离基站越近分区越小,从而簇成员个数越小。MATLAB工具仿真表明,与已有的LEACH协议和M-LEACH协议相比,基于分区的路由协议能够有效降低基站周围节点的能耗,从而延长整个网路的生存期。     

基于干扰信道的干扰对齐算法综述

在无线通信系统中,用户间干扰总是制约着网络的吞吐量,因此寻求有效的干扰管理方法显得尤为关键.文中首先引出多种传统的干扰管理方法,但基于这些方法的系统容量都会受到干扰的限制,而且随着用户数的增加,很难获取这些方法的一般解.然而干扰对齐算法可使系统的总容量随着用户数的增加线性递增,文中重点综述两类干扰对齐算法:一类是基于信号空间的干扰对齐算法,另一类是基于信号编码级的干扰对齐算法,最后简要分析了干扰对齐算法的可行性和应用前景.     

干扰泄漏最小的多小区MIMO干扰对齐算法

在3小区多输入多输出(MIMO)干扰对齐通信系统中, 提出一种基于系统总干扰泄漏最小的预编码矩阵组的选择算法.首先求出系统中所有变换矩阵,并基于干扰泄漏最小准则从中寻找出最优的变换矩阵;再依据干扰对齐的最大自由度选出一半的特征向量组成预编码矩阵.仿真结果表明:与现有干扰对齐预编码矩阵的设计方案相比,文中提出的算法在系统和速率性能上有明显的改善,而且该算法在统计信道状态信息下同样具有优势.     

无线多跳网络中TCP拥塞控制性能改进策略

将TCP协议应用于无线多跳网络时,由于无线多跳网络的一些固有限制,TCP协议的效率较为低下.据此,提出一种无线多跳网络中TCP性能改进机制.该机制的基本思想是使用往返时间（RTT）,在发送方用自适应的速率调节算法,使用RTT计算相应的发送速率并据此来控制发送速度,从而达到改进拥塞控制的目的.仿真试验结果验证了该算法的有效性,表明新算法可以有效地提高TCP在无线多跳网络中的性能.     

An ISS-OFDM based adaptive filtering mechanism for interference suppression in wireless multi-hop communication network

The negative impact on communication performance in wireless multi-hop communication net-work caused by limited bandwidth,high bit eror rate （BER）,fading,noise and interference is alleviated by an adaptive filtering game based on frequency subbands selection and predetemined threshold.Such threshold is being obtained in Gaussian and multipath fading channel according to the frequency-matching principle and BER performance.The dynamic selection of subbands will obtain high use efficiency without the help of frequency hopping,and propound a new thought to improve band limited communication for wireless multi-hop communication network.The effectiveness of the adaptive filtering method has been verified by interleaving spread spectrum orthogonal frequency division multiplexing （ISS-OFDM） in different interference conditions,and the simulating results based on network simulator 2 （NS2） indicate that system BER can be improved greatly.     

无线多跳传感器网络中能量消耗均衡分簇策略

针对在无线多跳传感器网络中节点间能量消耗不均衡、中继节点容易过早失效的问题,基于几何规划提出一种自适应的分簇算法.该算法通过节点的能量水平和位置来调节其竞争簇头的概率,同时通过簇头的能量水平和离汇聚点的距离调节簇头"管辖"范围.仿真表明:本算法很好地均衡了网络能量开销,使得网络的生命周期延长了25%,稳定周期延长了50%.     

一种改进的最小时延的数据聚集调度算法

在无线传感器网络中,最小数据聚集时延问题是一个NP难问题。在现有研究成果的基础上,提出了一种改进的最小数据聚集时延调度算法。理论分析表明,该算法的时延上界为13R+Δ-10,其中Δ是网络的最大度,R是网络半径。与现有近似算法相比,该算法在理论上具有更小的时延。     

A hybrid cache placement scheme for multi-hop wireless service network

In this paper,a hybrid cache placement scheme for multihop wireless service networks is proposed. In this scheme,hot nodes in data transferring path are mined up by means of rout-ing navigation graph,and whole network is covered with network clustering scheme. A hot node has been chosen for cache place-ment in each cluster,and the nodes within a cluster access cache data with no more than two hops. The cache placement scheme reduces data access latency and workload of the server node. It also reduces the average length of data transferring,which means that fewer nodes are involved. The network system energy con-sumption decreased as involved relay nodes reduced. The per-formance analysis shows that the scheme achieves significant system performance improvement in network environment,with a large number of nodes.     

A timeslot assignment scheme for cluster-tree based wireless sensor network

<正> Many efforts have been made to develop time division multiple access (TDMA) slots allocation in amulti-hop converge-cast wireless sensor network (WSN),however,most of them either use complex algorithmor concern frames only without simultaneous transmission in a single slot.In this paper,we presenta timeslot assignment scheme for cluster-tree-based TDMA WSN,covering three frequently used workingmodes in practical applications.The shortest frame formed can guarantee real-time communication and isalso facilitated for message and slot integration,since timeslots allocated to a single node are continuous.During allocation processes,the algorithms are distributed and light-weighted.The experiment resultedfrom a WSN prototype system shows that our scheme can achieve a good reliability.     

对称无线网络下干扰对齐算法的研究

干扰对齐通过预编码的方式将接收到的干扰对齐到接收机的子空间中,从而为期望信号提供了最大化的自由度.重点探究实现了干扰对齐预编码的三种典型的算法——最小化干扰泄露功率算法、最大化信干噪比算法以及最小化均方误差算法,三种算法都利用了无线信道的互易性,通过初始网络编码和逆网络编码的相互迭代最终拿到了各自优化准则下的干扰对齐预编码.通过上行传输速率这一性能函数分析和比较了这三种算法.仿真结果表明了各自算法的优劣.最后简要分析了干扰对齐算法的可行性与其广阔的应用前景.     

中继下基于特征子矩阵的干扰对齐优化算法

针对MIMO双向中继网络系统中,由于用户对间的数据流具有非对称性,通过研究用户对与中继之间的天线分配关系,提出了一种基于特征子矩阵的干扰对齐优化算法及可行性方案.该算法首先利用特征子矩阵准则,为每个用户设计干扰对齐预编码优化方案,然后基于分布式迭代算法逐一推导出最优的干扰抑制矩阵,以达到在目的用户端消除其他用户干扰的效果.通过仿真结果表明,与传统中继迫零方法相比较,优化算法对系统传输速率有了显著的改善.     

基于群推荐的多跳无线网络信任模型

首先提出了群推荐的概念,在此基础上,提出了一种新颖的动态的多跳无线网络安全信任模型.该模型克服了已有的多跳无线网络信任模型的若干局限性,通过对节点行为进行综合评估,为网络中节点之间的合作和安全决策提供更细致和精确的依据,并能动态反映信任关系的变化状况,为通信节点是否可信建立了一个较为明确的判断标准.该模型能够较好地抵抗恶意节点的欺骗行为,提高了节点的可信度,能有效解决多跳无线网络中的盲目信任问题.     

医疗无线传感器网络匿名认证机制

针对无线医疗传感器网络的特点,以智能卡和口令作为身份认证与密钥交换的基础,提出了一种匿名认证机制,主要包括注册、登陆、认证以及口令更新4个阶段.该机制可以保证专业人员及其病人的匿名性,实现传感器节点与专业人员之间的双向认证以及网关、传感器节点、专业人员之间的公平的密钥协商;与此同时,利用静态Diffie-Hellman密钥、会话密钥对传输过程的相关信息进行加密,保证其机密性.