基于模拟退火的多射频多信道网络的路由算法

提出一种基于模拟退火的优化算法来解决路由问题。模拟退火算法以加权累积期望传输时间为代价函数来寻找最佳路由方式。系统仿真基于802.11无线网络,分别比较使用基于模拟退火的路由算法和最短路由算法情况下的网络吞吐量和丢包率。仿真结果显示,基于模拟退火的路由算法比最短路由算法具有更好的性能。

联合信道网络编码研究综述

网络编码技术可以提高网络吞吐量和传输性能,均衡网络负载。在无线传感器网络中,应用网络编码和信道编码联合编码技术可以降低节点数据处理复杂度,大幅提升系统整体性能。基于传统网络编码模型,在节点中加入数据调制功能,可以实现网络编码和信道编码的联合编码,信道编码则采用各方面性能较好的Turbo码和LDPC码。结果表明,在10-4误码率下,联合编码方案的信噪比相比于传统编码方案有1.5 dB的节省。

采用LDPC码的分布式联合信源信道网络编码

提出了采用低密度奇偶校验码的分布式联合信源信道网络编码方案,应用于两源一中继一目的节点的无线传感器网络中。在方案中,信源节点通过传输系统信道码的校验位与部分信息位,同时实现了信源压缩与信道纠错。中继节点有效利用数据的相关性进行译码,并进行部分数据比特删余,减少因中继端网络编码引起的错误传播,仿真验证了方案的有效性。应用了不等差错保护思想,更贴近实际应用场景,利于目的节点进行更好的低误差解码。

基于信息年龄优化的多信道无线网络调度方法

信息年龄(AoI)是近年来针对时间敏感类应用所提出的一种描述数据交付及时性的度量标准,它是从网络中目标节点的角度出发,衡量其最新收到的数据包的新鲜程度。在信道资源受限的多信道无线网络场景中,基于信息年龄的链路调度问题需要考虑信道资源和链路冲突的约束。针对上述问题,该文提出一种逐时隙调度链路进行数据传输的调度方法,以最小化网络的平均信息年龄。该文首先将信息年龄的优化问题转化为李雅普诺夫优化问题,然后将冲突约束下的多信道分配问题转换为二分图匹配问题并采用Kuhn-Munkres(KM)算法进行求解,进而得到约束条件下的链路调度方法。仿真结果表明,所提方法有效地优化了网络中的平均信息年龄,提升了网络数据的新鲜度。

网络隐蔽信道关键技术研究综述

网络隐蔽信道是在网络环境下违反通信限制规则进行隐蔽信息传输的信息通道,为网络信息安全带来了新的挑战,也为数据传输的安全性和隐私性带来了新的研究方向.首先介绍了网络隐蔽信道的定义、分类、能力维度等基本概念;进而从码元设计、信息编码和信道优化这3个方面归纳分析了存储型和时间型两类网络隐蔽信道的构建技术,从隐蔽性、鲁棒性和传输效率这3个方面总结了网络隐蔽信道评估方法,从消除、限制、检测这3个方面梳理了网络隐蔽信道的对抗技术;最后,对未来的研究方向进行了展望.

区块链环境下的新型网络隐蔽信道模型研究

区块链是随着数字货币商品兴起的去中心化基础架构,具有安全可信、顽健性高等特点。首次提出区块链环境下的网络隐蔽信道模型,具有抗干扰性、抗篡改性、多线路通信性、接收方匿名性、线路无关性,可以克服现有网络环境下的隐蔽信道特性缺陷等弊端。首先提出了区块链网络隐蔽信道模型,用形式化方法建模并证明了抗干扰性和抗篡改性;其次构建了基于业务操作时间间隔的区块链网络隐蔽信道的场景;最后提出了包含抗检测性、顽健性、传输效率的区块链网络隐蔽信道评估向量,为基于区块链环境的新型网络隐蔽信道的实用化奠定了理论基础。

时延约束下公共信道信令网络的可靠性分析

本文给出一种新的网络可靠性评估法 .该方法通过修正GENERATE算法 ,以状态概率不增的次序生成了网络的最大概值有效状态 ,构成网络状态空间的满足给定范围概率的子空间 .通过在子空间上做时延分析 ,获得了网络运行的动态可靠性指标和稳态可靠性指标 .最后以此方法评估了公共信道信令网络的运行性能 .

无线监测网络中多信道优化选择算法

无线监测网络中多电台监测节点通过捕捉和分析无线用户的通信数据,可以达到监测网络行为、诊断网络故障和管理网络资源的目的,而为多电台监测节点优化选择工作信道、最大化捕获数据量、获得最佳网络监测质量(quality of monitoring,QoM)是一个关键问题。文章研究了一种基于同步微扰随机近似(SPSA)的信道选择算法。该算法在迭代过程中以随机扰动策略得到目标函数的近似梯度,引导搜索过程逐步逼近最优解;适合于复杂的多维优化问题求解,收敛速度快、复杂度低。实验结果表明,该算法可以实现无线监测网络中多电台监测节点的信道优化选择,并且性能优良。

一种蚁群策略的双信道传感器网络路由算法

针对高负载无线传感器网络堵塞率比较高的问题,提出了一种基于蚁群策略的双信道传感器网络路由算法(CORA).该算法首先利用双信道通信模式降低了信道竞争过程中的数据碰撞和多播抑制几率;再利用最大感染球策略来压缩蚁群的寻路范围,进而降低网络的寻路能耗;借助分层图模型提出了一种两层网络联合优化的选路策略,该策略可将控制层中被堵塞的寻路业务有条件地下放在数据层中传输,从而降低网络的堵塞率和通信延迟.仿真结果表明,与一种基于蚂蚁策略的能量有效路由算法及一种基于蚁群策略的能量有效路由算法相比,CORA算法能将高负载网络下的堵塞率下调13%,且能有效降低数据包的平均通信时间和网络的通信能耗.

基于聚类分析的网络存储隐蔽信道检测算法

在包含巨大通信量和多种通信协议的网络环境下,隐蔽信道允许进程以危害系统安全的方式传输信息,对安全信息系统构成威胁。为此,提出一种基于聚类分析的隐蔽信道检测算法,根据正常通信数据和隐蔽通信数据聚类的差别判断通信流中是否存在网络存储隐蔽信道。实验结果表明,该算法可根据通信量大小和待检测字段特点灵活调整实现算法,具有较高的实时性和准确率。

信道-网络编码的联合迭代译码设计

在研究无线网络中物理层网络编码技术的基础上,提出了一种新型的适用于多址中继信道的信道-网络编码的联合迭代译码设计方案,即卷积Turbo码(convolutional turbo codes,CTC)与网络编码的联合迭代译码设计方案。方案中考虑到中继可能存在不能正确译码信源信息的情况,信宿可以有选择地选择合适的先验信息进行译码。仿真结果表明该方案具有较强的纠错性能,同时随着中继点和信宿端的接收天线NR和ND的增多,系统的纠错性能也随之增强,从而表明本文提出的方案广泛适用于多址中继信道环境中。

多信道无线网络中窃听与干扰攻击的对抗策略

为了在无线网络中同时对抗智能干扰与窃听攻击,基于斯坦伯格博弈,通过功率控制的方法,设计窃听与干扰攻击对抗策略。在该策略中,干扰者的目标是造成源节点的能量损耗与通信质量的下降,而源节点则通过功率控制来对抗干扰者的干扰。不仅严格证明了该博弈模型均衡的存在,而且提出一种分布式学习算法,使得博弈过程可以在节点间没有信息交换的情况下高效地收敛于该均衡。在此基础上,通过分析安全容量与窃听概率,证明了提高干扰信道的信道增益可以降低窃听者的窃听概率。在性能分析中,通过与其他博弈模型的分析对比,提出的策略在对抗非合谋的智能干扰与窃听攻击方面可以达到很好的抗攻击效果。

多信道无线网络中优化QoM吉布斯采样信道选择算法

在无线网络中采用专用节点对用户的通信活动进行监测可实现网络的故障诊断和资源管理.由于硬件资源受限,无线节点通常在一个时刻只能工作在一个信道上,因此优化各个节点的信道选择使整个网络收集的用户信息量达到最大,即网络监测质量(QoM)达到最优是一个关键问题.文中提出一种基于吉布斯采样(Gibbs Sampler)的分布式节点信道选择算法.根据优化目标构造了能量函数,以计算各个信道的选择概率,并完成对信道的优化选择.该算法复杂度低,具有可证明的收敛性,大量实验结果表明该算法可以实现无线网络QoM最优化问题的分布式求解,而且解的质量近似达到了集中式算法的性能.

基于认知的多信道无线mesh网络路由协议研究

在多信道无线mesh网络中,路由选择与频谱可用性之间的相互依赖性很强,这就要求设计路由协议时要充分考虑信道的选择。传统的路由协议不能很好地适用于多信道无线mesh网络,因此提出了一种基于认知无线电的无线mesh网络路由协议,其中每个节点配置两个网络接口,路由选择与信道选择同时进行,通过冲突避免的设计,充分利用了多信道的优势。仿真结果表明,相对于传统路由协议,提出的路由协议能大大提高网络的吞吐量。

基于Turbo码的联合网络信道编码设计与性能分析

结合联合网络信道编码的思想设计了一种应用于多址接入中继信道环境中的基于Turbo码的联合网络信道编码方案,详细介绍了方案中继节点编码和基站处译码的实现。将该方案与点对点传输方案、异或操作网络编码传输方案进行仿真比较,仿真结果表明,该方案能更加有效地利用中继信道传输的额外冗余信息,明显改善了无线通信系统的性能。

一种基于扩频编码的可靠网络隐蔽信道设计方法

针对网络隐蔽信道在强噪声环境中信息传递错误率高的问题,该文提出一种基于CDMA扩频编码的可靠网络隐蔽信道设计方法。该方法利用数据包在传输过程中的包际时延传递隐蔽信息,发送方采用散列扩频编码,接收方采用信道噪声预测消除等技术进行信道抗干扰处理,提高了强噪声环境中隐蔽信道通信的可靠性。针对信道抗干扰性与信道传输率两个主要衡量指标互斥、综合性能难以达到最优的问题,提出了基于选定传输率的抗干扰能力最优化方法。在TCP/IP网络中构建了该隐蔽信道,并进行了隐蔽信息传输实验,结果表明该文方法与解决同类问题的其他方法相比隐蔽信道数据传输的综合抗干扰能力提高20%左右。

海量信息通讯下的网络信道分配模型仿真

在合理分配海量信息通讯下,网络信道可实现数据的可靠传输,并降低网络干扰,提高网络容量。但在海量信息通讯下的原属于不同网络间的节点也可能临时接入到网络中,造成网络信道间的混乱。传统的信道分配建模方法无法在混乱的信道间捕获真实的网络信道需求量,同时还受到信道内其它网络造干扰的影响,导致存在建模误差大、网络通信的效率低下的问题。提出采用混沌神经网络算法的海量信息通讯下的网络信道分配建模方法将混沌算法与神经网络算法有机的结合,建立混沌神经网络的动态递推方程,利用方程计算出混沌神经元信道分配连接权值,建立海量信息通讯下的网络信道分配干扰模型,给出网络信道分配问题的能量函数,利用神经网络算法将对网络信道分配优化作为模式识别来考虑,将海量通讯下的网络信道状态特征和信道的需求数量定义为神经网络模型的输入与输出,建立了精确的信息通讯网络信道分配模型。仿真结果表明,基于混沌神经网络算法的海量信息通讯下的网络信道分配建模方法精确度高。

基于平滑估计算法的网络隐蔽时间信道同步

研究网络隐蔽时间信道,针对已有隐蔽时间信道同步方法的不足提出一种基于平滑估计算法的同步方法,使发送方以块为单位发送数据,接收方通过平滑估计算法估计接收下一个报文需要的时间间隔。实验结果证明,在一定环境下,与原有方法相比,该方法使无差错传输所需报文间的时间间隔较短,在相同的无差错情况下,其数据传输速率提高了33%。

恶劣环境下的光网络信道传输特性研究

为了促进光网络信道传输技术的发展,需要研究光网络信道在恶劣环境下的传输特性。采用当前方法研究光网络信道传输特性时,优化后的光网络信道信噪比较高,数据在信道中传输的时延较高。提出恶劣环境下的光网络信道传输特性研究方法,对信噪比、数据传输时延和信道堵塞三种光网络信道传输特性进行研究。采用注水算法调整信道的容量,提高光网络信道的信噪比;根据马尔可夫决策过程选择数据在光网络中对应的传输信道,降低数据在光网络信道中的传输时延;通过等待时间限制、应答超时限制和定时发送时间三个时间阈值,调整光网络信道中的传输时延,避免光网络信道中出现数据拥塞的现象。实验结果表明,所提方法通过研究信噪比、数据传输时延和信道堵塞三种光网络信道传输特性,降低了光网络信道的信噪比和传输时延,并解决了信道的堵塞问题。

具有优先级的多信道ATM交换的信道分配网络设计

支持多信道传输的多信道交换技术可以有效地利用网络资源．多信道ＡＴＭ交换结构主要有两个模块：信道分配模块和路由选择模块．文中提出了一种具有优先级处理的多信道交换的信道分配网络。