基于IRF-PF算法的WLAN室内定位方法

针对室内复杂环境下无线局域网接收信号强度的时变波动性,提出一种基于改进随机森林算法并融合粒子滤波的室内定位方法。首先,通过自适应滑动窗口选取接收信号强度较为平滑的信号接入点作为定位指纹特征建立决策树,从而减少特征空间的噪声;然后,利用bagging抽样后的袋外数据赋予决策树不同的投票权重等级,增大决策树类别间判别差异性,优化随机森林算法在目标位置与接收信号强度间弱映射关联性场景下定位精度低的问题,依据改进的随机森林算法建立位置坐标与接收信号强度间的映射模型,计算定位点的位置;最后,为了提高定位准确性与稳定性,将依据改进随机森林算法计算出的位置作为粒子滤波的观测量,利用粒子滤波对目标位置进行估计和预测。在Zenodo数据集上的实验结果表明:提出的算法在定位误差2 m范围内精度达到75.8%,在4 m范围内精度已经高达94.8%;相比于传统随机森林算法,能够将2 m内的定位精度提高11.5%;与K近邻、岭回归和贝叶斯等室内定位算法相比,定位精度和算法实时性也得到明显提升。

Resource Exhaustion Attack Detection Scheme for WLAN Using Artificial Neural Network

IEEE 802.11 Wi-Fi networks are prone to many denial of service(DoS)attacks due to vulnerabilities at the media access control(MAC)layer of the 802.11 protocol.Due to the data transmission nature of the wireless local area network(WLAN)through radio waves,its communication is exposed to the possibility of being attacked by illegitimate users.Moreover,the security design of the wireless structure is vulnerable to versatile attacks.For example,the attacker can imitate genuine features,rendering classificationbased methods inaccurate in differentiating between real and false messages.Althoughmany security standards have been proposed over the last decades to overcome many wireless network attacks,effectively detecting such attacks is crucial in today’s real-world applications.This paper presents a novel resource exhaustion attack detection scheme(READS)to detect resource exhaustion attacks effectively.The proposed scheme can differentiate between the genuine and fake management frames in the early stages of the attack such that access points can effectively mitigate the consequences of the attack.The scheme is built through learning from clustered samples using artificial neural networks to identify the genuine and rogue resource exhaustion management frames effectively and efficiently in theWLAN.The proposed scheme consists of four modules whichmake it capable to alleviates the attack impact more effectively than the related work.The experimental results show the effectiveness of the proposed technique by gaining an 89.11%improvement compared to the existing works in terms of detection.

CBTC系统WLAN车地无线通信网络在线监测关键技术及应用

目前国内大部分城市轨道交通车地无线通信系统仍采用IEEE 802.11 b/g协议,工作在2.4 GHz ISM开放频段,车地通信故障易造成列车紧急停车等情况。针对目前车地无线通信监测完整性和实用性不足、全链条监测手段缺乏等问题,结合无线通信系统范围广、场景多、故障现象迷惑性强等特点,融合无线场强采集、数据流监听、无线图谱定位、贝叶斯网络故障等定位技术,利用软硬件结合的方式构建全链条车地无线智能分析监测系统。采用射频处理单元+运行处理单元软硬件分离的架构模式设计无线监测终端,采用C/S架构和人工智能技术设计车地无线智能分析监测系统,实现从车载到轨旁无线场强、漫游切换、多信道监测等智能分析功能。该系统已在北京地铁亦庄线、昌平线、10号线等多条线路上应用,运用效果良好,满足现场无线监测需求,大幅提升了车地无线通信监测能力及应急处置响应效率,对保障列车运营安全具有重要意义。

基于神经网络和遗传算法的高密集WLAN公平性保障算法

为了满足用户在各类场景下对无线业务日益增长的要求,高密集部署的无线局域网(wireless local area network,WLAN)是未来发展的趋势。但由于频率资源有限,相同信道必然存在多个WLAN无线接入点(access point,AP),然而处于同一信道的AP会互相干扰,造成网络中小区间吞吐量的公平性下降,无法为用户提供良好的服务质量。为了提高网络公平性,改善用户体验,需要制定合理的网络参数调优方法,给出了一种基于神经网络和遗传算法对WLAN参数优化的方法。采用神经网络构建网络参数与网络吞吐量公平性之间的映射,将训练完成的模型作为遗传算法的适应度评估函数,通过遗传算法求解优化参数组合配置来改善WLAN吞吐量公平性问题。仿真结果表明所提出算法能够使得高密集WLAN吞吐量公平性得到提升。

Key Technologies of Wireless Heterogeneous Network Security

Convergence and collaboration of heterogeneous networks in the next generation public mobile networks will be a subject of universal significance. Convergence of heterogeneous networks, as an effective approach to improve the coverage and capacity of public mobile network, to enable communication services, to provide Internet access and to enable mobile computing from everywhere, has drawn widespread attention for its good prospects in application. Construction of security system for wireless heterogeneous networks and development of new security models, key security techniques and approaches are critical and mandatory in heterogeneous networks development. Key technology of wireless heterogeneous networks security covers security routing protocol, access authentication, intrusion detection system, cooperative communication between nodes, etc.

一种宽带WLAN贴片天线

文中提出了一种单馈的宽带贴片天线应用于无线局域网络通信。该天线由方形贴片、电抗性阻抗表面以及电磁带隙结构组成。文中提出同时加载电抗性阻抗表面和电磁带隙结构能够实现小型化以及宽带化。电抗性阻抗表面作为接地平面能够降低天线的谐振频率。电磁带隙结构能够提高天线的阻抗带宽。测试结果表明所提出的WLAN贴片天线的相对带宽为22.3%(S11=-10 dB),覆盖4.77~5.97 GHz,可以获得6.3~7.2 dBi增益。与现有宽带小型化天线相比,该天线在保证宽带小型化的前提下仍具有较高增益,且辐射性能具有较高的一致性,十分有利于其应用。该天线能够覆盖IEEE 802.11a标准所规定的5 GHz频段,能够实现无线局域网之间的高速数传。

多媒体中WLAN技术的跨层设计分析

随着移动通信技术的快速发展,无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术成为人们日常生活中的重要组成部分。然而由于无线信道的不稳定性和带宽资源的有限性,如何提高多媒体传输的效率和质量成为一个重要的研究课题。跨层设计作为一种有效的解决方案,可以在不同的网络层之间进行信息交互,从而提升整个系统的性能。基于此,文章主要分析跨层设计在WLAN无线网络通信技术中的应用意义和策略,并展望未来的发展方向。

基于WLAN分析的网络安全技术

由于无线网络主要在开放的空间环境内展开数据信息传输,而不是固定在物理线缆上,存在一定的安全隐患。因此,必须要优化落实对无线网络的安全防护。文章强调了无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)安全防护的必要性,并对恶意攻击、非法用户入侵、重传攻击等影响计算机无线网络安全的主要因素进行了分析。在此基础上,从无线与有线一体化关联分析技术、无线网络安全保障机制、WLAN安全技术这几方面入手,着重阐述了基于WLAN的网络安全防护技术的具体应用,以营造更为安全的WLAN无线网络运行环境。

基于LTE-M与WLAN混合组网的通信系统可靠性研究

近年来,城市轨道交通建设加速增长,对城市轨道交通车地通信系统的可靠运行提出了更高的要求。随着第四代移动网络(4th Generation mobile networks,4G)具体化的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统已经广泛地进行了部署,而且技术也逐渐趋于成熟,地铁长期演进(Long Term Evolution for Metro,LTE-M)车地通信系统具有较强的抗干扰能力、支持快速移动状态下的列车通信、资源调度灵活等优点,突破融合不同通信制式的关键技术,研制出信号通信设备样机,并根据列车控制系统的业务需求对新的通信制式进行测试,保障城铁列车的安全稳定运行。

基于自发数据传输的高效双LAN太赫兹无线局域网MAC协议

针对现有的双局域网(LAN)太赫兹无线局域网(Dual-LAN THz WLAN)相关介质访问控制(MAC)协议中存在的某些节点会在多个超帧内重复发送相同的信道时隙请求帧以申请时隙资源以及网络运行的一些时段存在空闲时隙等问题,提出一种基于自发数据传输的高效MAC协议——SDTE-MAC(high-Efficiency MAC protocol based on Spontaneous Data Transmission)。SDTE-MAC通过让各节点都维护一张或多张时间单元链表,使各节点与其余节点在网络运行时间上达到同步,从而获悉各节点应该在信道空闲时隙的什么位置开始发送数据帧,优化了传统的信道时隙分配和信道剩余时隙再分配的流程,提高了网络吞吐量和信道时隙利用率,降低了数据时延,能够进一步提升双LAN太赫兹无线局域网的性能。仿真结果表明,网络饱和时,相较于AHT-MAC(Adaptive High Throughout multi-pan MAC protocol)中的N-CTAP(Normal Channel Time Allocation Period)时段时隙资源分配新机制以及自适应缩短超帧时段机制,SDTE-MAC的MAC层吞吐量提升了9.2%,信道时隙利用率提升了10.9%,数据时延降低了22.2%。

基于核直接判别分析和支持向量回归的WLAN室内定位算法

该文针对RSS信号的时变性降低WLAN室内定位精度的问题,提出了一种新的基于核直接判别分析和支持向量回归的定位算法。该算法利用核直接判别分析对原始RSS信号进行定位信息重组,去除冗余定位特征和噪声,提取最具判别力的定位特征,然后采用支持向量回归算法建立定位特征与物理位置的映射关系。实验结果表明,提出算法的定位精度明显高于传统定位算法,且大大降低了离线阶段数据采集的工作量。

基于IEEE802.11g标准的WLAN性能分析与测试

分析了IEEE80 2 .11g标准,介绍了无线局域网的拓扑结构,构建了一个基于80 2 .11g标准的WLAN。采用网络传输率测试软件Qcheck ,通过无线到有线网络客户端、无线到无线客户端、混合网络模式的TCP传输性能和穿透性能4个方面的测试,对基于80 2 .11g标准的WLAN性能进行了实验验证。通过与80 2 .11b标准的性能对比。

基于流形插值数据库构建的WLAN室内定位算法

针对传统无线局域网(WLAN)室内定位系统中因参考点密集分布及逐点信号采集所带来的位置指纹数据库构建工作量繁重的问题,该文提出一种基于混合半监督流形学习和3次样条插值的数据库构建方法。该方法利用少量标记数据和大量未标记数据求解定位目标函数的最优解,同时根据高维信号强度空间与低维物理位置空间的映射关系,实现对未标记数据的位置标定。大量实验结果表明,该方法能够在保证较高定位精度的同时,显著降低位置指纹数据库的构建开销。

一种改进的WLAN-3G融合网络认证协议

本文在分析了现有3GPP WLAN-3G融合网络接入认证协议EAP-AKA的优势和不足的基础上,引入WAPI证书鉴别机制,提出WAPI-3G互联结构模型,并针对该互联模型设计了一种接入认证协议EAP-WAPI.本文提议的WLAN-3G互联结构模型及接入认证机制解决了融合组网环境下WLAN终端统一接入认证的问题.分析和仿真结果表明,相比于原有的WAPI认证协议WAPI-XG1,本文所提议的协议具有较高的安全性和执行效率.

基于无线局域网(WLAN)的油田安全监控系统研究

针对油田监控对象具有点多、面广、跨区域的特点,指出对油田进行无线监控的必要性,并对6种常见的无线通信手段的特点进行比较;根据油田安全监控的业务需求,提出基于WLAN技术的油田安全监控系统硬件结构和软件功能设计方案;并结合工程实施案例介绍系统中无线设备的选型、安装和防雷接地等方面的工程问题。该研究成果实现油田的安全监控预警,减少或避免事故发生的可能性,有利于提高油田安全管理的科学性,具有实用推广价值。

基于eNSP的WLAN实验设计与实现

介绍了WLAN的工作原理,基于e NSP设计WLAN实验方案,搭建实验环境,通过对AC和AP进行配置,实现了网络的互联互通。利用Wireshark协议分析软件捕获报文,分析了无线接入点控制和配置协议工作原理,验证了无线终端二层和三层漫游的工作过程。通过实验使学生从理论和实践两方面更好地理解WLAN技术的工作原理,增强了实践动手能力和综合应用能力。

基于KDDA和SFLA-LSSVR算法的WLAN室内定位算法

针对接收信号强度(received signal strength,RSS)的时变性降低WLAN室内定位精度的问题,提出了一种基于核直接判别分析(kernel direct discriminant analysis,KDDA)和混洗蛙跳最小二乘支持向量回归机(SFLA-LSSVR)的定位算法,该算法通过核函数策略将采集的各接入点(access point,AP)的RSS信号映射到非线性领域,有效提取了非线性定位特征,重组定位信息,去除冗余定位特征和噪声;然后采用LSSVR算法构建指纹点定位特征数据与物理位置的映射关系模型,采用SFLA算法优化该关系模型的参数,并用该关系模型对测试点的位置进行回归预测.实验结果表明:提出算法在相同的采样次数下的定位精度明显优于WKNN,ANN,LSSVR算法,并且在相同的定位精度下,采样次数较大减少,是一种性能良好的WLAN室内定位算法.

适用于WPAN/WLAN的一种新型双频IFA印制天线

首先对单频IFA印制天线的各项主要尺寸参数进行研究 ,并给出其对天线阻抗性能及谐振频率的影响结果 ;然后在此基础上设计出可工作于 2 .4 5GHz和 5 .2 5GHz的原型双频IFA天线 ,并提出天线的新型结构———改进型双频IFA天线 ,给出其相应的仿真与测量结果。该新型天线可直接印制到FR - 4板材上 ,结构紧凑 ,价格低廉 ,馈电方便 ,设计简单、灵活 ,具有等向辐射和交叉极化特性 。

WLAN环境下EAP-TLS认证机制的分析与实现

认证是计算机网络安全中的核心内容,是实现计算机网络安全的基础,在无线网络安全中同样占有非常重要的地位。在研究了无线局域网(WLAN)的认证机制基础上,其中扩展认证协议-传输层安全(EAP-TLS)是目前安全性能较高的认证方式,在实际网络平台中对其进行分析与实现。

3G用户在WLANs间的快速认证方法

EAP-AKA协议可以实现用户和3G网络的双向认证,但缺乏对无线局域网(WLAN)接入网络的认证和用户主密钥的更新机制,并且3G用户在WLAN间漫游时代价较高。针对上述问题,利用身份加密技术和门票技术改进EAP-AKA协议,设计无需3G网络参与的WLAN间快速漫游协议,实现对WLAN接入网络的认证和主密钥更新。