高速移动场景下的多用户OFDM系统功率分配

数据传输速率最大化是无线通信系统的重要指标。为了表征用户-基站关联和功率分配,我们研究了高速移动场景下多用户正交频分复用(OFDM)系统的资源分配问题。为了解决具有挑战性的混合整数规划问题,本文将利用匹配算法对用户和基站之间进行匹配,然后对匹配成功的用户-基站匹配对进行功率分配,对于这一非凸问题提出了连续凸逼近算法来获得次优解,以实现良好的计算复杂度与优化之间的权衡,仿真结果表明,文章所提出的算法具有良好的性能。

基于随钻测井响应反演的地质导向技术在渤海B油田的应用

传统导向方法利用邻井、地震资料建立的地层模型难以反映目标层段的真实地质构造与测井信息,无法实时和直观地确定井眼与地层相对位置关系,水平井实际作业带有很大的不确定性及风险。基于随钻测井响应反演的地质导向建模技术,通过建立数据传输构架,实时获取随钻测井响应数据,同时通过引入地质约束条件、钻前测井响应模拟及实时地层界面反演构建出导向模型,实现了地层参数、井眼轨迹与目的层位置关系的随钻分析。渤海油田实际应用效果表明,构建的导向模型可信度较高,可为水平井的导向决策提供较为可靠的依据。

基于改进蚁群算法的光网络频谱分配方案

为解决光网络频谱分配服务执行次数低的问题,保证光网络频谱分配数据传输成功率最大化,提出基于改进蚁群算法的光网络频谱分配方案。考虑到频谱碎片化影响频谱分配效果,使用频谱重构方法进行碎片化频谱重构,考虑能量均衡构建光网络数据传输成功率最大化方法,继而构建光网络频谱分配目标函数,通过改进蚁群算法进行优化求解,最后得到分配方案。实验结果验证:本方法的光网络频谱业务数据传输成功率大于等于0.96,且降级服务执行次数相对最少,具有更高的应用价值。

风电机组状态监测系统节点路由修复算法

为了解决风电机组状态监测系统因节点失效而产生的路由可靠性降低问题,提出了基于父节点及兄弟节点替代的节点路由修复算法。当监测数据在传输过程中遇到失效节点时,待传输数据的节点通过查询并获取自己的父节点和兄弟节点信息,优先利用其有效父节点进行路由替代,当且仅当该节点所有父节点均失效时才启用其兄弟节点进行路由替代,重新进行数据传输,达到提高监测系统路由可靠性的目的。通过仿真分析可知,基于父节点及兄弟节点替代的路由修复算法可显著提高风电机组状态监测系统的数据传输成功率。

WSAN二次分簇架构模型中实时路由策略研究

为解决无线传感器／执行器网络受到干扰导致实时性降低的问题，提出基于节点间数据传输成功率的实时分簇路由协议（RCRPSR）。通过节点一次成簇、节点二次成簇、执行器节点到sink节点路由选择，选择数据传输成功率较高的路径传输数据，降低传输失败的概率，减少数据传输时延，提高网络实时性，同时使用二次分簇架构，划分了3层网络和3种不同功能的节点，使不同功能的节点采用不同的发射功率，在保证网络连通性的同时减少能量消耗，延长了网络寿命。仿真结果表明，在网络中数据传输成功率下降时，相比传统协议，采用RCRPSR协议传输时延降低2—5倍。

基于多传感器信号传输网络的TCP增强方法

为了解决多传感器信号传输中端到端TCP协议存在的如高丢包率、带宽不稳定、动态拓扑以及存在由于多信号同时传输产生拥堵,导致网络传输性能降低等问题,提出了一种基于多传感器信号传输网络的传输控制协议M-TCP.M-TCP采用了一种基于瓶颈节点信息反馈的新的流量控制机制,取消了慢启动探测网络带宽阶段,在连接建立后便采用较理想的发送速率进行数据传输,成功避免了传输振荡.结果表明,M-TCP在数据吞吐量、丢包率和传输延迟等方面具有较大优势,能够很好地提升传输网络的传输性能.

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾,导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大,无线传感器网络吞吐量较小的不足,以提高无线传感器网络整体性能为目标,设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法.首先分析无线传感器网络的工作原理,并建立相应的路由模型;然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实时预测,选择能量大的无线传感器节点进行数据传输,构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由;最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试.测试结果表明,该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小,无线传感器网络数据传输可靠性高,加快了无线传感器网络数据传输速度,无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.

基于数据传输成功率的光纤传感器物联网节点部署研究

合理部署光纤传感器物联网节点,可以提升物联网感知效果,解决物联网节点覆盖死角问题,延长其使用寿命,为此研究基于数据传输成功率的光纤传感器物联网节点部署方法。利用证据理论融合数据传输感知概率模型中光纤传感器物联网节点附近区域的综合感知概率;依据综合感知概率构建光纤传感器物联网节点区域覆盖模型,获取节点覆盖强度;利用萤火虫群算法移动覆盖强度即荧光素浓度较小的节点,计算其移动概率,判断其移动方向,最终完成部署;通过混合机制优化萤火虫群算法,提升部署性能。实验证明:所研究方法可有效部署光纤传感器物联网节点,且分布均匀;可以有效缩短节点移动距离,降低能耗;平均数据传输成功率与节点覆盖率高达99.6%与100%。

视频图像信息传输的光纤通信系统

传统通信系统进行视频图像信息传输时,信息传输的错误率高、速度慢,无法满足视频图像信息传输的实时性,为此引入光纤通信技术,设计了用于视频图像信息传输的光纤通信系统。首先采用光纤传感器对视频图像信息进行采集,并对图像进行压缩处理,减少数据传输量;然后采用光纤作为视频图像信息传输的通道,加快视频图像信息传输速度和成功率;最后对光纤通信系统的性能进行仿真测试。结果表明,该光纤通信系统可以改善视频图像信息传输的效果,大幅度降低了视频图像信息传输的错误,而且性能优于当前其它通信系统。

一种高信道利用率的无人机自组网单阈值接入协议

为解决现有无人机自组网MAC层接入协议信道负载统计时间不统一导致负载统计结果存在误差和信道资源利用率降低的问题,提出一种多优先级单阈值接入控制(MSAC)协议。通过设计信道负载统计时间校正机制和基于单阈值的信道接入控制机制,实现更精准的信道负载统计和以数据包为单位的负载控制,使系统信道承载能力与实际信道负载相匹配,最大化利用信道资源。仿真结果表明,MSAC协议可在保证较高信道资源利用率的同时,提升信道重载情况下的数据传输成功率和MAC层吞吐量。

基于数据挖掘的光通信系统信息传输误差预测研究

针对当前光通信系统存在信息传输误差大,丢包率高的缺陷,为了提高光通信系统的数据传输成功率,设计了基于数据挖掘的光通信系统信息传输误差预测模型。首先分析当前光通信系统信息传输误差预测的研究进展,找到影响预测结果的因素;然后采用数据挖掘技术拟合光通信系统信息传输误差和影响因素之间的关系,从而建立光通信系统信息传输误差预测模型;最后与其它模型进行了光通信系统信息传输对比测试。测试结果表明,这一模型可以描述光通信系统信息传输误差变化特点,提高光通信系统信息传输误差预测精度,预测效果要明显优于对比方法。

低能耗的船舶通信网络路由协议研究

能耗是评价一种船舶通信网络路由协议的重要指标,当前船舶通信网络路由协议存在能耗大,船舶通信网络数据传输成功率低等缺陷。为了更好地实现船舶通信,设计一种低能耗的船舶通信网络路由协议。首先对当前船舶通信网络路由协议的研究现状进行分析,建立船舶通信网络路由的能耗模型,然后确定船舶通信网络的最优簇头数,并对船舶通信网络进行区域划分,建立的船舶通信网络分簇,最后采用混合的船舶通信网络通信方式进行数据路由,并采用仿真模拟软件对船舶通信网络路由协议的性能进行分析,结果表明,本文协议有效降低了船舶通信网络的能耗,提高了船舶通信网络数据传输成功率,加快了船舶通信网络数据传输速度,获得高质量的船舶通信网络路由结果。

动态无线传感网中数据查询技术的研究进展

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量通信、计算及存储能力有限的传感器节点通过自组织方式构成的网络,可以部署在恶劣环境中执行长期的监测任务。数据查询是WSN中最基础的操作之一,主要指用户通过特定节点向网络分发查询请求,而网络中满足要求的节点再将数据返回给用户。在查询过程中,由于网络存在动态性(如:节点由于受到外力破坏而损毁、移动或睡眠,导致网络拓扑及连通性发生变化;通信链路不可靠等),使得数据传输出现延迟大、能耗高甚至数据丢失等情况,导致查询成功率低。目前有很多学者对该问题进行了研究,并取得了一定的进展,但实际应用中依然有很多问题仍待解决。为了进一步推进动态无线传感网中数据查询技术的深入研究,对近年来的典型工作进行了分析、归纳和总结,并对比了它们的优缺点;然后讨论了该领域亟需解决的关键问题,并指出了下一步的研究方向。

船舶通信网络高损耗节点定位技术研究

在船舶通信过程中,节点的能耗十分关键,一些重要点由于节点能耗过快就提前死亡,影响船舶通信网络的数据传输性能。为了提高船舶通信网络的数据传输性能,设计了一种船舶通信网络的高损耗节点定位技术。首先分析船舶通信网络的工作原理,建立节点能耗的数学模型,然后对船舶通信网络节点的能量损耗进行预测,准确定位一些高损耗节点,最后进行仿真测试分析船舶通信网络的高损耗节点定位的性能。结果表明,本文方法可以准确找到船舶通信网络中的高损耗节点,通信过程可以不引入到数据路由中,提高了船舶通信网络数据传输速率,船舶通信网络数据传输成功率也得到了改善,可以更好地实现船舶通信网络的通信。

基于能量感知的船舶网络路由算法

路由算法是保证船舶网络成功传送数据的关键技术,针对当前船舶网络路由算法存在能耗大、船舶网络寿命短等不足,设计了一种基于能量感知的船舶网络路由算法。首先分析当前船舶网络路由算法研究现状,找到引起船舶网络路由算法不足的因素,然后考虑船舶网络路由的总能耗和节点的剩余能量构建了船舶网络路由,最后进行了船舶网络路由算法性能测试的仿真实验。结果表明,本文算法的船舶网络路由能耗小,大幅度提升了船舶网络能量利用率,船舶网络数据传输成功率得到改善,而且性能优于当前其他船舶网络路由算法。

共信道下微波输能与数据通信干扰机制研究

研究了间歇共信道机制下,微波输能与传感器节点通信之间的影响关系;建立了丢帧率模型表达式,分析了丢帧率与输能持续时间、间歇时间和数据传输速率之间的关系。仿真结果表明,输能持续时间和间歇时间的比值越大,丢帧率越高;在数据传输速率小于100kbit/s时,数据传输速率越小,丢帧率越低。实测结果证明了丢帧率模型的有效性。

光纤通信系统中光缆多路中继传输方法研究

为补偿光纤通信系统数据传输过程中损耗的光能量,提出一种光缆多路中继传输方法。分析光缆基带时域信号以及接收器与发射器的全光正交频分复用信号后,得到各路光缆子载波的数据与相位差。然后根据中继节点采集的能量集,建立最大传输功率的目标函数及约束条件,将中继节点能量分配转换成最大凸优化问题,从而得到各时隙中继节点的转发功率并配置各节点能量。基于光缆传输信道网络编码,获取时隙对应的中继接收信号,放大信号后根据传输功率实现光缆多路中继传输。仿真实验表明:在中继节点数量、光缆信道数量、信号传输速率不同的情况下,应用该方法后的误码比特数始终较低,说明该方法具备极佳的实践性能。

光纤毫米波和移动技术的高速通信系统设计

为了提高通信系统的性能,针对当前通信系统存在通信误码率低等缺陷,设计了基于光纤毫米波和移动技术的高速通信系统。首先分析当前国内外对高速通信系统研究的现状,并指出各种高速通信系统的局限性,然后将光纤毫米波引入到高速通信系统,提高高速通信系统的工作可靠性,并采用移动技术实现节点之间进行通信,最后进行了高速通信系统性能的仿真测试,结果表明,高速通信系统可以有效降低数据通信的误码率,提高了高速通信系统数据传输的可靠性,同时加快了高速通信系统数据传输的速度,具有十分广泛的应用前景。

基于流间编码的机会路由转发节点集选择算法

针对流间网络编码与机会路由结合时编码机会与转发节点数目之间的矛盾,提出一种基于流间网络编码的机会路由转发节点集选择算法FNSA。采用发送可变长报文探测包的方法获取更加准确的数据包成功发送概率,定量分析链路数据成功传输概率、传输次数和转发节点的个数之间的关系,确立最佳转发节点数目,选取最佳转发节点集。将该算法应用于编码感知机会路由协议CAOR,仿真实验结果表明,采用定长探测包时(α=0),网络吞吐量性能有约5%的提升;采用可变长报文探测包时(α=0.1),网络吞吐量性能有约9%的提升。