不可靠链路下基于压缩感知的WSN数据收集算法

为了解决WSN中基于压缩感知(CS,compressive sensing)的数据收集方法会受不可靠链路影响的问题,首先通过实验对基于CS的数据收集算法中数据重构信噪比与链路误码率的关系进行了定量研究,根据WSN链路分组丢失特性将分组丢失问题分为轻负载和重负载2种情况。针对轻负载下的链路不可靠,建立随机分组丢失模型,并提出了基于邻居拓扑空间相关预测的CS数据收集算法,利用数据空间相关性减小错传的影响。针对重负载下的链路不可靠,建立节点伪失效模型,并提出了基于稀疏调度的CS数据收集算法,通过改变观测矩阵稀疏度,避免观测出错数据,弱化不可靠链路的影响。仿真分析表明,在不增加能耗的前提下有效提高了数据重构质量,降低了不可靠链路对CS数据收集的影响。

异步及不可靠链路环境下的先应式秘密共享

现有先应式秘密共享假设系统具有同步时钟且主机间存在可靠通道 ,这在现实的分布式环境中很难保证 .本文给出了异步且不具可靠通信通道环境中一种先应式秘密共享方案 .通过引入由协议事件和系统中主机本地时钟双重驱动的时间片概念 ,定义了异步模型下先应式秘密共享的运行状态及其转换过程 ,从而给出了异步环境中先应式秘密共享的有效方案 ;同时设计了一个消息可靠传输协议 ,可在主动链路攻击情况下保证主机间消息的正确传输 .分析表明 ,我们的方案是有效的 。

移动Ad Hoc网络中保证覆盖的准确计时可靠链路方法

在移动AdHoc网络(mobile ad hoc networks,简称MANETs)中,由于节点的快速移动,网络的物理拓扑结构在不断地变化.各个节点由于不能及时获得网络物理拓扑结构的更新,基于自我剪枝的广播算法难以获得有效的连通支配节点集,而不能保证广播信息的覆盖.为了保证广播信息的覆盖,在自我剪枝的广播算法中考虑链路的有效时间.假设广播存在节点覆盖范围不同和“Hello”信息周期长度不同,并且各节点按各自的方向和速度不断移动的网络,则节点的相对速度和广播半径决定了节点间连通的有效时间.依据链路中各节点的准确计时信息可以获得链路有效时间,从而为每个节点提供肯定有效的网络拓扑结构信息.称其为准确计时的可靠链路方法(reliable links with accurate timing,简称RELAT).利用准确计时的可靠链路方法,可以保证移动Ad Hoc网络广播中的虚拟网络连通性和物理链路的有效性,并基本上保证了本地视图的一致性,使得可以有效地保证广播的覆盖.大量的模拟实验数据表明,RELAT算法能够有效地保证覆盖,且当网络的密度较大时,即使放宽其中的一些条件仍能保持较高的覆盖率.

具有不可靠链路的通信网最佳可靠路由的确定

研究了对给定拓扑结构的通信网在假定节点完全可靠而边存在随机破坏的情况下，通过计算点对间的路由概率确定最佳可靠路由的两种算法———邻接矩阵算法和动态路由算法－ 邻接矩阵算法通过构造网络的邻接矩阵及一些相关矩阵，利用深度优先搜索的方法找到点对间的所有路由，进而计算各路由的概率并由此确定最佳可靠路由－ 动态路由算法则给出了在链路失效后，按照最短路径原则由失效链路的起始点重新构造最佳可靠路由的方法－ 图１，参５－

基于深度与可靠链路的水下无线传感器网络机会路由

在水下无线传感器网络中,传感节点带宽和能量受限阻碍了从移动节点至声纳浮标的数据传输。为此,提出新的水下无线传感器网络的机会路由协议。引入深度阈值提高吞吐量,减少跳数,利用深度阈值构建候选转发集,计算候选转发集内节点的路由指标,依据路由指标设置优先级,根据优先级设置定时器,并进行抑制冗余数据包数。实验结果表明,与基于压力感测协议相比,该协议能提高网络吞吐量,并降低能耗。

工业环境IEEE802.15.4链路的多频道可靠性分析与建模

无线传感器网络协议设计依赖于网络环境中的链路特征.在实际环境中,链路易受外界环境的影响而产生剧烈的变化.但是,目前只有少量的链路模型涉及多频道传输可靠性及其时间变化特征.以丢包率描述链路的可靠性,针对链路可靠性在频道和时间上的变化特征,提出了统计建模的方法,引入丢包率(PDR)和丢包序列(PDS)定量刻画出了链路可靠性与频道、时间的关系.通过在钢铁厂车间、学校实验工厂对2.4GHz的IEEE802.15.4模块进行测试及统计分析,发现数据丢包率服从logistic或log-logistic分布;在一个确定丢包率下,两次数据丢包之间的间隔服从lognormal分布.在此基础上,通过分析干扰链路可靠性的原因,提出了一种工业无线传感器网络链路可靠性模型,并基于此模型对IEEE802.15.4e的两种提案进行了评估和分析.

基于链路可靠性的Ad Hoc网络路由协议研究

本文在随机移走(Random Walk-Based)模型的基础上,对Ad Hoc网络链路通信的可靠性进行分析,给出链路可靠性的简单数学模型,提出一种基于链路可靠度的路由协议,并通过仿真实验验证了该协议的有效性。

基于链路可靠性的无线虚拟网络分配方法

针对无线网络链路可靠性差影响无线虚拟网络的分配这一问题,提出了一种基于链路可靠性的无线虚拟网络分配算法(WVNEA-LR)。该算法通过物理网络拓扑预处理和允许同一个虚拟请求中的多个虚拟节点映射到同一个物理节点上的方法,提高了Vn构建成功率和节约了物理链路资源。利用Q因子改善了因拓扑分配稀疏时Vn构建成功率低的问题。此外,WVNEA-LR的节点分配为链路分配作了准备,并通过选择可靠性高的承载路径保证了分配后的Vn具有高可靠性。仿真结果表明,WVNEA-LR获得较好的虚拟网络构建成功率、较高的收益成本比和资源利用率。

无线传感器网络不可靠链路特性

链路特性分析对于无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)协议设计至关重要,但协议设计通常建立链路的二元模型,仅考虑连通和断开两种状态,而忽略中间区域的不可靠链路,这些链路通信性能不稳定、高度动态变化.若协议设计中未考虑此部分链路,将会造成WSN功耗变高、网络延时变长等问题.为解决上述问题,设计了基于LoRa的通信系统,从实地测量出发,研究了陆地和海上两种场景下不可靠链路分布特征,并分析LoRa物理层参数配置对通信性能的影响.具体而言,通过大量陆地和海上的实地测量数据,建立链路质量随接收信号强度指示(received signal strength indicator, RSSI)和信噪比(signal to noise ratio, SNR)变化的关系模型,分析不可靠链路的分布特征,并通过优化扩频因子(spread factor, SF)、带宽(BandWidth, BW)的配置以改善不可靠链路性能.

短波地空通信链路可靠度分析

可靠度是衡量短波地空通信链路性能的重要指标。分析了空间多样性和频率多样性对短波通信链路可靠度的影响,在此基础上将两者联合考虑,得出了飞机航空站与地面固定站进行短波通信时,2个地面站和7个频点情况下可以提供较高的联合可靠度的结论,通过仿真验证该结论为合理的站点数和频率数组合。

基于h-extra边连通度的增强超立方体Qn,3的链路容错性分析

并行处理系统的设计和维护在很大程度上依赖于并行处理系统的可靠性评价.h-extra边连通度为评估这些系统在大规模故障链路下的互连网络的容错性和可靠性提供了一个更精确的参数.1991年Tzeng和Wei提出了(n,3)-增强超立方体Q_(n,3).研究了(n,3)-增强超立方体Q_(n,3)的h-extra边连通度,λh(Q_(n,3)),存在一个集中现象.对于整数「(11×2^(n−1))/48」≤h≤2^(n−1)和n≥9,λh(Q_(n,3))的精确值集中在2^(n−1)上.

链路不可靠下稀疏投影无线传感器网络数据收集研究

基于压缩感知的无线传感器网络数据收集被认为是一种有效的网内数据压缩技术,其具有网络通信代价小与均衡网络能量消耗的特点.现有基于压缩感知数据收集方案主要针对可靠无线传感器网络环境,即链路不存在网络丢包现象.然而现实网络运行结果表明网络丢包是一种常见现象,网络丢包会导致这些方案数据恢复性能易受干扰.为了提高压缩感知在不可靠链路下数据的鲁棒性,该文提出一种联合路由的稀疏投影数据收集方案,其可以有效降低网络丢包对感知数据质量的影响.该方案主要是通过两个方面技术来提高不可靠链路下数据的鲁棒性.首先,根据路由设计稀疏投影矩阵,降低网络丢包对测量值数据的破坏;其次,进行稀疏投影矩阵限制下的低相干稀疏表示基设计,保证被压缩数据有效恢复与重构.为了满足稀疏表示基与稀疏投影路由矩阵之间的低相干性,该文给出一种稀疏表示基学习算法.除此之外,该文还给出分布式网络环境下稀疏随机投影数据收集实现算法.真实网络数据实验结果表明,文中提出的稀疏表示基学习算法得到的稀疏表示基可以有效压缩网络数据,同时即便在丢包率为20%情况下网络感知数据仍能被有效恢复.能量仿真结果表明,对比现有压缩感知数据收集方案,文中提出的方案可以有效减少网络能量消耗.

车载自组织网络中基于链路可靠性的路由优化方案

在车载自组织网络中,由于车辆的高速移动性、速度及位置分布不规则等因素,易导致通信链路断开。为此,在分析总结车辆行驶特点的基础上,提出一种基于链路可靠性的路由优化方案,通过划分稳定通信距离、计算可用连接时间与创建最大链路重置处理机制,达到优化链路可靠性的目的。实验结果表明,与AODV及其他相关方案相比,该方案在提高链路可靠性和数据的传递效率以及降低链路断开次数等方面具有较好的效果。

基于文件交换的点对点有序可靠通信链路设计方法

针对仅具有文件交换且没有其他信息交换手段的通信双方,提出了点对点有序可靠的数据链路层设计方法.通过对交换的文件附加控制信息,实现链路基本控制;结合使用滑动窗口和超时重发,解决链路可能存在的失序与丢失问题;对交换的文件附加MD5等校验码,结合使用数据校验技术,可及时发现可能的毁损,保证交换文件的完整一致性.实际应用表明,即使通信双方仅具有文件交换手段,只要能找到合适的滑动窗口参数,可以实现有序可靠的通信链路服务.

RSPEED:无线传感器网络中基于不确定延迟的可靠实时路由

基于不可靠的链路,综合考虑了链路的质量与链路的延时,提出了一种新的转发可靠性概念,并在此基础上,设计了一种新的实时路由协议(RSPEED)。利用转发可靠性表示节点在给定的延迟阈值下成功将数据分组转发到邻居节点的概率,并以此保证路由的实时性和可靠性,提供一定的QoS服务。另外,当环境中链路质量比较差时,还能在满足实时性的基础上通过权衡传输延时与传输可靠性,从而获得更高的传输成功率。实验结果表明,提出的方法能够显著地提高分组的传输成功率和减少超过给定延迟阈值分组的数量,特别是当信道非常差时,提出的方法在满足实时性上比SPEED高出20%左右。

信道化卫星通信系统的链路可靠性分析

针对信道化卫星通信系统的链路可靠性问题进行系统负载分析,综合考虑转发器非线性效应和卫星总功率受限的影响,对链路可靠性的指标构建一种最大化最小值优化模型,并提出了一种最大值回退搜索算法对该模型的子信道增益值进行求解,从而将非线性非凸的最大化最小值优化问题转化为一维搜索问题。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法在保持同等转发器功率利用效率的情况下,可以使系统的链路可靠性度量值增大1倍以上,有效地提升了系统的链路可靠性。

县级融媒体中心播出系统高可靠性设计与实践

播出系统是电视网络化制播链的最后环节,是融媒体中心工艺建设中对安全、稳定性要求极高的系统。本文以义乌市融媒体中心新建的高清播出系统为依据,分析系统设计和搭建时需考虑的要素,并针对性地提出了相关措施,确保系统达到所需的高可靠性。

一种面向灯联网的AODV改进路由协议

在以家庭灯联网为背景的蓝牙Mesh组网的多对多路由通信机制中,针对灯联网的低延时性和高可靠性的要求,设计一种基于AODV路由协议的改进路由算法。算法在路由链路质量判断中考虑了时延、跳数和级联数据包接受率(PRR),针对链路可靠性的评估提出了新的方法来寻找最优路由和次优路由。在路由维护过程中,将次优路由作为备份路由与最优路由协同通信。仿真结果表明,该算法有效提高了路由的发包可靠性和时延,进而使得灯联网网络的路由质量得到了明显改善。

基于ITS软件的短波地空通信链路计算

介绍了进行短波地空通信链路计算的主要参数,探讨了对短波地空通信系统进行性能评估的主要方法,并利用ITS软件进行短波地空链路仿真并得出结果。结果可显示到地理图上,协助拟定频率规划方案,并可得出相应的电磁性能。

链路聚合在MSAP设备上的设计与实现

在多业务接入平台(MSAP)设备业务板卡本身不具备链路聚合功能的情况下,提出手工链路聚合在MSAP设备上的完整实现方案,业务卡的业务通过SPI总线汇聚到汇聚卡,利用汇聚卡中的Marvell6097芯片实现手工链路聚合功能,各业务卡的业务通过汇聚卡的两个千兆口输出。经验证,该功能有效增加了链路带宽,提高了链路可靠性。