无线自组网个体移动模型分析

应用Palm积分分析随机点模型、随机方向模型和随机游走模型的平稳速度分布,证明速度衰减问题源于各个移动周期内速度和持续时间的相关性。应用Palm积分和几何概率分析随机点模型和随机方向模型的平稳节点分布,证明这2种模型具有非均匀节点分布特征。应用中心极限定理证明无边界区域随机游走模型的轨迹端点成正态分布。结果表明时间型随机游走模型是最合理的个体移动模型。

一种基于OPNET的CAN总线仿真系统

CAN(Controller Area Network)总线是一种典型的串行通信协议,它采用非破坏性的比特仲裁机制解决总线冲突。为实现CAN总线比特仲裁机制的仿真研究,基于OPNET仿真环境建立了CAN总线协议介质访问控制子层(MAC,Multiple Access Control)的仿真模型,以及CAN总线的进程模型、节点模型和网络模型。通过运行所建立的仿真模型,统计存在总线争用和不存在总线争用两种情况下仿真网络的端到端延时情况。运行了大量的仿真实验并对仿真结果进行了严格的理论分析,证明了MAC进程模型的正确性。所建立的仿真模型可用于对CAN总线进行仿真研究和工业应用。

一种基于子树分解的组播线性网络编码算法

针对拓扑不变网络的单源组播网络编码问题,基于子树分解提出一种新的线性网络编码算法。该算法由线图变换、子树分解、边不相邻路径搜索、全局编码矢量分配和局部编码矢量计算等过程组成。算法输入为满足组播条件的有向无环网络,输出为各边的全局编码矢量和局部编码矢量。在子树分解过程中,子树内部的边不需要编码,只对子树之间的边进行编码。理论分析和仿真实验结果表明,利用子树分解可以降低网络规模以及路径搜索和分配编码矢量的计算复杂度,缩短编码算法的运行时间,因此该算法是一种高效的单源组播网络编码算法。

自组织网络随机游走模型的渐近节点分布

把随机游走移动模型的渐近节点分布作为研究对象,根据仿真区域的不同,分为两种情况加以分析.当模型工作在无边界区域的时候,应用中心极限定理求得节点经过n步移动后端点坐标的概率密度函数.当模型工作在有边界区域的时候,应用马尔可夫链理论和仿真实验证明,由于边界效应的存在,随机游走模型的渐近节点分布是均匀分布.

采用随机移动模型的无线自组织仿真网络连通性分析

以无线自组织网络的连通性作为研究对象,根据几何随机图中最小度原理,结合均匀分布、泊松分布、随机点模型网络、随机方向模型网络等几种网络的节点概率分布,计算网络中节点的最小度,得到网络1-连通度与节点数和通信半径的定量关系,证明网络连通性按照均匀网络、随机方向模型网络和随机点模型网络的次序减弱。

自组织网络随机方向模型的渐近节点分布

应用几何概率的方法分析自组织网络随机方向移动模型的渐近节点分布特征.分析针对两种形状的仿真区域,对于圆形区域,得到了节点分布函数的精确闭式解;对于正方形区域,得到了分布函数的数值积分解.理论分析和仿真证明,应用随机方向移动模型的网络当达到平稳状态时,节点会以较高的概率靠近区域边界,而以较低的概率位于区域中心.

窃听攻击下子空间码的安全性

子空间码与随机线性网络编码相结合的网络系统具有编译码复杂度低、无需附加编码矢量和非相干通信等优点,曾被用于网络纠错。针对子空间码在窃听攻击下的安全性能,将攻击者猜测信源消息的成功概率作为子空间码的安全性度量。基于Cai和Yeung提出的网络窃听模型,采用线性代数和组合学方法,定量计算了攻击者的猜测概率并得到了闭式解。分析结果表明,子空间码具有概率意义下的弱安全性,但与许多完美安全或弱安全编码方案相比,子空间码具有复杂度低、灵活性高、拓扑不受限、可对抗多边窃听等优势,因此子空间码适用于计算受限且安全性能要求不高的应用。

基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究

根据通信原理实验课程的特点,分析现存硬件实验方法的不足,提出借助Matlab/Simulink虚拟仿真实验环境对传统实验方法进行补充和改革的方案;以最终构建典型通信系统为目的,结合理论授课重点,通过多个小实验的设计仿真和综合设计仿真,巩固学生理论知识,培养分析解决实际问题的能力。通过典型实例的设计和分析说明基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验方法有效可行,是实验教学改革进程中的有益尝试。

信息论与应用数学关联教学法研究

信息论是电子信息工程和通信工程的专业课,以香农信息论和编码学为主要教学内容。现行的信息论教学凸显出孤立封闭教学的问题,缺少与其他学科和课程的知识关联,不利于拓展知识的广度和深度。为此,提出一种信息论与应用数学的关联教学法,重点在于设计关联案例,给出三个教学案例解释关联案例的设计过程。教学实践证明该方法有助于学生理清学科知识的内在联系,建立立体化网状知识体系。

网络信息工程应用数学关联教学法研究

网络信息工程等新工科专业在人才培养过程中普遍存在数学知识储备不足的问题,表现在广度上数学视野狭窄,深度上数学基础薄弱。针对此问题该文提出关联教学法,结合网络信息工程的专业特点,把应用数学知识库划分为核心集和扩展集,在应用数学知识库和专业知识库之间建立粗、细颗粒度的两级关联。由工程问题引导数学学习,由应用数学支撑专业知识体系,通过发掘关联案例、建立关联案例集、教学实践三步进行关联教学。通过三个案例演示关联教学法的实施过程。实践证明,关联教学法有助于从广度和深度两个维度解决本科生数学知识储备不足的问题,帮助学生建立立体化网状的知识体系。

战术互联网络体系结构

文章从数字化战场的战术通信需求出发，针对传统战术通信系统存在的缺陷以及发展趋势，从网络体系结构的高度总结出了战术互联网的3个构建原则。

基于网络编码的拓扑推断研究综述

拓扑结构是重要的网络性能参数之一,尤其是对网络监控和管理而言,获取网络拓扑是一个很有意义的基础问题。网络编码技术的出现为网络拓扑推断提供了新的思路,中间节点的网络编码操作使得编码数据与网络拓扑结构之间存在着紧密的联系,基于网络编码的拓扑推断正是利用这种联系对网络拓扑结构进行分析识别。与利用网络层析成像实现拓扑推断相比,基于网络编码的拓扑推断有许多优势,如提高拓扑推断的准确性、降低推断算法的复杂度等。总结了网络编码技术在网络拓扑推断中的应用及研究现状。

分布式WSN联合概率覆盖节点调度算法

利用概率覆盖探测模型,提出了一种分布式的基于联合概率覆盖的节点调度算法。节点在本地通过与其一跳邻节点的信息交互,获取本地节点所在区域的所有覆盖匹配集,根据邻节点的工作状态判断本地所在区域被概率覆盖情况;最后,节点将根据判断结果调度本地节点进入工作状态或休眠状态。仿真结果表明,该算法执行效率高于CCP和DPCP算法,能够在保证网络概率覆盖前提下,关闭大量冗余节点,保证网络工作节点数目稳定,延长了网络寿命。

一种基于HLA的CAN总线仿真系统

基于HLA和OPNET仿真技术,以CAN总线为研究对象,建立一个联合分布式仿真系统.系统由三部分构成,一个OPNET工程用于模拟CAN总线的仿真网络;一个WINDOWS工程是CAN总线控制台,用于设置OPNET仿真网络中CAN总线设备的工作参数;另一个WINDOWS工程是CAN总线设备的参数显示终端,用于显示仿真CAN总线设备的工作参数.系统中WINDOWS控制台和参数显示终端的真实数据与OPNET仿真网络的虚拟数据之间的数据交互依靠HLA技术实现.这样,传统的全数字OPNET仿真软件就可以在运行过程中实现与用户交互.

一种基于复数域网络编码的双层卫星通信系统

针对卫星通信网络吞吐量不足、可靠性不高的问题,提出一种基于复数域网络编码(Complex Field Network Coding,CFNC)的卫星通信方案。该方案在信号发送前对源信息作预编码处理,即在复数域上选取一个大小合适的参数化空时码与源信号相乘,编码后的信号与源信号在复数域上有着一一映射关系。对该方案的吞吐量和成对差错概率(Pairwise Error Probability,PEP)做了详尽的理论分析,结果表明,采用该编码方案的卫星通信系统在终端发射功率不变的情况下,吞吐量比路由模式提高了100%以上,比传统的CFNC方式至少可提高75%。该方案还可以扩展至更多的地面源节点,从而支持多用户网络通信。最后,仿真实验表明,在较高的信噪比下,PEP仿真值逼近于渐近值,验证了理论分析的正确性。

一种应急通信网加权广播算法

应急通信网是一种无线自组织网络,用于灾害过后的快速通信保障。广播是应急通信网络不可缺少的路由技术,传统的概率广播无法兼顾网络传输的可靠性和有效性,为了解决两者之间的矛盾,提出一种高效的加权概率广播算法,通过引入加权系数和目标函数取得两者的折中。大量仿真实验得到了各种网络配置下的最优广播概率,实验结果表明,所提出的加权广播算法以很小的可靠性损失换取很大的有效性增益,大大提升了应急通信网的工作效率。

计算机网络的关联教学法

“计算机网络”是计算机和电子信息等专业的基础课。传统的“计算机网络”课程教学存在理论与实践相脱节,教学内容封闭孤立的缺点。为此提出一种关联教学法,把“计算机网络”和其他课程相关联,设计关联案例,建立关联案例集,并以三个关联案例演示其实施过程。教学实践证明关联教学法有助于提高学生知识的广度和深度,进而建立起立体化网状知识体系。

小世界森林火险监防传感网

传感器网络(简称传感网)可以用于森林火险监防预警,传统的传感网节点具有一致的通信范围,属于同构网络。这种网络监防范围广,网络跳数多,消息延时,不利于实时火情业务传输。借鉴小世界网络思想,应用概率泛洪方法,通过在网络中选取一部分强节点,扩大其通信半径,构造小世界异构网络。理论分析和仿真实验表明只需要选取20%的强节点即可建立小世界传感网,降低平均路径长度(APL),提高集聚系数(CC)。

OPNET网络仿真实验设计

网络仿真实验是网络设计与规划、设备研制与开发的必要环节,同时也是计算机网络课程教学的重要组成部分,通过网络仿真实验可以让学生真切地看到网络的运行过程,透彻地理解协议的工作原理。OPNET是一个性能优越的网络仿真软件,在教学、科研和生产中广泛使用。以泛洪路由算法为例阐述OPNET仿真实验的基本原理和设计过程,包括网络模型、节点模型和进程模型的设计以及有限状态机中源程序的开发过程,通过实验结果分析证实泛洪路由仿真实验系统的功能正确性。该仿真系统既可用于课堂演示又可用于协议开发。

一种基于网络编码的云存储系统

存储空间、修复带宽和更新带宽是云存储系统的3个重要指标,系统设计往往需要在这些性能度量之间取折衷。为了降低存储空间、修复带宽、更新带宽以及系统复杂度,文中提出了一种基于网络编码的云存储系统。该系统结构为m*n数据阵列的形式,n列表示n个存储节点,其中k个节点用于存储原始数据,称为系统部分;另外(n-k)个节点用于存储校验字符,称为非系统部分。数据阵列的m行对应m个系统形式的(n,k)最大距离可分(MDS)码,每个源数据符号只参与它所在行的编码,不参与其他行的编码,这种系统结构大幅降低了编译码的复杂度。该系统可以承受最多(n-k)个节点的失效,此外,当单节点失效时,由于使用了系统形式的MDS码,可以使用干扰对齐技术进一步缩减修复带宽。与现有的某些云存储系统相比,该系统明显降低了存储空间、修复带宽和更新带宽等资源消耗,性能得到大幅提升。