无线传感器网络能效时延平衡数据收集机制

在追求无线传感器网络高能量效率的同时,考虑数据汇聚时延,提出了一种能效与时延平衡的数据收集机制(energy efficiency and delay balancing data gathering,EEDBDG).该机制采用一种新型动态树来组织网络拓扑,消除了"热区"问题,节点动态选择路由并轮换充当树根,根节点收集数据并与基站直接通信.同时,针对不同的时延和能效要求,提出了3种数据收集策略:时延最优算法(EEDBDG-D),能效最优算法(EEDBDG-E)和能效时延平衡算法(EEDBDG-M).仿真结果表明,在节点通信半径受限的情况下,EEDBDG平衡了节点能量消耗,延长了网络生命时间,在节能与省时上均表现出了突出的性能.与GSEN相比,在最好情况下,EEDBDG-E网络生命期提高了72%,EEDBDG-D汇聚时延降低了74%.     

多输入多输出的异构无线传感器网络时分多址调度算法

针对基于多输入多输出技术的无线传感器网络中节点接入信道过程复杂、容易产生碰撞等问题,提出了采用异构无线传感器网络模型和基于该网络模型的集中式时分多址调度算法．网络模型中的节点分为普通节点和带有多天线的特殊节点,节点被分为多个簇,特殊节点担当簇头角色,且在特殊节点间建立树形路由．该网络模型有效解决了分配时隙时节点的传输方向性问题．基于该模型的时分多址算法首先根据特殊节点的冲突节点度大小为节点染色,然后根据节点的数据包数与距基站跳数的乘积确定节点分配时隙的先后次序．实验结果表明,该算法可以有效避免冲突,提高时隙利用率,具有时延小、吞吐量大、适用于基于多输入多输出技术的无线传感器网络等优点．     

一种基于测试序列失败树的动态测试方法

针对传统的测试方法按照静态的顺序执行预先生成的固定测试集，而实际测试范围可能被缩小，同时测试结果受到测试序列间、测试序列内的影响等问题，提出了一种构造测试序列失败树（TSFT）并用其指导动态测试的方法．该方法考虑到了测试序列之间的相关性和已测结果对后续测试的影响，通过TSFT指导测试序列的动态执行，同时还考虑了引导序列和验证序列对测试结果的影响，在避开TSFT的前提下，可在引导序列和验证序列集合中进行搜索和替换，动态地生成新的有效测试序列．实验结果表明，所提方法避免了一些重复测试以及错误转换对正确转换的测试结果的影响，较明显地提高了实际的测试效率和测试覆盖率．     

被动测试中的错误诊断算法

介绍了被动测试的有限状态机模型、错误模型和错误检测算法，给出了单个错误的诊断算法并分析了其时间复杂度，将所提出的算法推广到对多个错误的诊断，以在路由协议OSPF(Open Shortest Path First)的接口有限状态机上做的模拟实验为例来说明算法的有效性．     

无线局域网802.1 X协议安全性分析与检测

针对无线局域网(WLAN)802.1X协议易受重放、拒绝服务等攻击的问题,采用非形式化方法,根据攻击者的能力,从攻击者扮演的协议角色,即模仿正常的协议行为和破坏正常的通信出发,分析了802.1X协议的安全性,并对攻击行为进行了分类,据此提出了一种基于攻击的无线局域网主动测试方法.通过构造协议报文序列、模拟攻击者的攻击行为对协议运行主体进行攻击,从而判断协议是否存在安全漏洞.测试结果表明,所提方法有效地结合了攻击者和测试者的特点,在一定程度上覆盖了针对802.1X协议的已知安全漏洞,并具有发现潜在问题的能力.     

一种高信道利用率的分簇传感器网络数据聚合协议

为了避免分簇无线传感器网络中簇内数据聚合时产生的簇间干扰,提高簇的信道利用率,提出了一种基于时分多址的无冲突数据聚合协议(IFDA).IFDA的帧分配算法采用一种概率调度策略.通过调度簇头进行广播,即在每个时隙中进行簇帧号分配,为相邻簇分配不同的时间帧聚合数据,与已有的协议的帧分配算法相比可降低广播的次数.同时,IFDA通过信道扩充(CE)算法来提高各个簇的信道利用率.CE算法中采用了一种基于时钟退避的调度策略,可均衡簇头间的信道利用率.仿真结果表明,IFDA协议中簇的平均信道利用率较已有的协议提高了约90%.     

分层信标驱动的无线Mesh网多播差错控制协议

针对无线Mesh网现有媒体访问控制(MAC)层协议在多跳多播方面缺乏可靠性保障且效率较低的问题,在无线局域网MAC层的信标帧驱动协议(BLBP)的基础上,提出了一种基于BLBP的无线Mesh网MAC层多播协议(Layer-BLBP).按照每一跳将一次多播分成若干层,每一子层有一个Leader来完成确认帧的反馈,Layer-BLBP利用出错帧/确认帧的反馈及碰撞来保障多播的可靠性,通过分层协调方法来提高多播的效率.理论分析和仿真实验结果表明:Layer-BLBP在无线Mesh网下可使多跳多播可靠完成,在节点差错率大于10%的情况下,比BLBP和原有MAC层协议的传输性能提高了10%以上.     

延长实时无线传感器网络生命周期的能量平衡路由

为了延长实时无线传感器网络的生命周期,在二阶段定向扩散协议(DD)的基础上,设计了一种实时路由协议(EBR).该协议可收集到所有的、通过接收器节点发送的兴趣信息的实时路径立体空间测量误差(MPE)值,源节点通过选择最优的MPE值来决定探测数据信息的发送路径,这样接收器节点最终得到的数据传输路径可满足路由实时性要求,同时保持网络的全局能量平衡.仿真实验表明,EBR的全局能量平衡能力优于DD,并能有效延长网络的生命周期.在同等条件下,EBR提供的网络实时服务时间比DD多4.37%,采用EBR的网络生命周期比DD长44.6%.     

基于串空间的Kao Chow加密协议形式化验证

Kao Chow加密协议是由Kao和Chow提出的,他们利用BAN逻辑证明了该协议的认证性,但没有证明该协议的保密性,而且没有说明协议参与实体间得到的新会话密钥是否一致.事实上,由于BAN逻辑自身的缺陷,它无法用于证明加密协议的保密性.基于此,给出了Kao Chow加密协议的串空间模型,这个模型不仅验证了该协议的认证性,还验证了它的保密性及新会话密钥的一致性.     

一种提高协议测试效率的新方法

针对使用传统的方法提高协议测试效率存在的问题，从测试序列测试顺序的角度，首次引入了测试序列动态重排序的方法，对不同的错误情况，提出三种动态排序算法．讨论了测试序列动态重排序对测试效率产生的影响．实验仿真验证了所提动态排序方法比传统的静态测试在测试效率上有较大改进．