移动流媒体动态自适应速率选择算法研究

针对移动终端无线端口在接收流媒体数据时速率切换频繁、能量利用效率低问题,提出一个基于能耗感知的动态自适应速率选择算法(EDARS)。算法根据监测到的网络带宽和流媒体编码率信息,自适应调整终端缓存区下限阀值,使缓存空间大小更契合当前带宽和流媒体编码率;通过设置一个动态安全边界和响应延时因子,自适应地选择下一个目标视频块的码率。实验结果表明:该算法能明显地降低码率切换频率,提升能量的利用效率。

基于GPRS网络的流媒体自适应速率算法

在研究GPRS网络特性的基础上,设计基于RTP/RTCP的流媒体自适应速率传输算法。此算法包括首发视频选择算法,丢包率预测算法,及自适应视频码率调整算法。最后算法仿真实验结果表明首发视频选择算法可以有效减少视频传输途中的切换次数;丢包率预测算法不论在平稳或是变化剧烈的网络环境下,都能较为准确地预测下一时刻的网络丢包率;自适应视频码率调整算法可以有效地使得码率尽快的收敛。

基于自适应速率模型的低时延视频编码速率控制算法

针对实时视频通信具有的低时延特性,通过研究速率模型形状参数和图像内容之间存在的关系,提出了一种视频图像自适应速率模型,此模型较其它速率模型能够更好地拟合真实码率输出,使得基于该模型速率控制下的输出速率更加平稳。为了避免TMN8模型中使用宏块方差方法得到宏块量化步长所引入的计算量,在帧层一次计算得到视频图像的基本量化步长,并在宏块层对其进行简单调整,从而降低了系统的处理时延。仿真实验表明,此文提出的基于新模型的速率控制算法较TMN8在输出码率稳定性及系统时延上都具有较好的性能。

自适应速率FSO设计及室内实验结果

自由空间光通信(FSO)是当前遇到困难较大的研究热点。由于光波长很小,FSO很容易受到传输信道的影响。由此一种自适应速率控制FSO系统被研发出来了。通常的研究是采用射频反馈来判定信道条件,进而自适应的改变传输速率。与之不同,本文采用的是对信标光进行功率标定的方法来判定信道条件。本文介绍了自适应速率控制FSO的工作原理,对其进行了电路仿真与硬件实现。对设计的系统进行了室内的实验测试。分别对有无自适应速率控制的两种情况进行了比较。室内实验结果表明自适应速率控制能极大的提高系统性能,在保证高速率的同时保证传输的可靠性。

自适应速率规划的无线传感器网络传输优化模型

为减少无线传感器网络信道传输冲突,提升网络吞吐量,提出一种基于自适应速率规划的无线传感器网络传输优化模型。提出基于CSMA/CA协议的空闲信道检测模型,对相邻时隙对的传输信道状态进行概率分析,求出信道繁忙概率,使数据包主动避让减少冲突;基于信道状态模型提出一种自适应速率规划方法,根据传输任务的吞吐量需求,为节点分配最佳的数据速率。与基于QoS认知吞吐量域以及基于突发数据汇聚的随机时间域模型的CSMA/CA无线传感器网络的实验对比结果表明,该算法的数据包碰撞率分别减少了4.3%和7.1%,网络总能耗减少了15.4%和21.6%。

使用能量匹配的监控视频自适应速率压缩感知

获取信号稀疏度对压缩感知(CS)性能的提升有重大意义,但在采样端不进行完整信号数字化采集和存储的情况下,对信号稀疏度进行估计比较困难。现有方法在稀疏度估计性能和计算复杂度方面难以取得较好的平衡。针对采样端对信号特性未知的监控视频应用,该文提出一种新的使用能量匹配的自适应速率压缩感知方法(ARCS-EM),通过观测一个恒定低速率的压缩感知观测结果来对当前帧实际稀疏度进行估计,然后根据估计结果决定当前帧应执行的压缩感知测量数,再进行补充测量得到当前帧的优化压缩感知采样结果。实验结果表明,该方法可以较好地适应视频中前景稀疏度的变化,为每帧图像分配适当的压缩感知测量速率,在不显著提高采样端计算复杂度的前提下,有效提高重建视频的质量。

应用于MANET实时流媒体传输的自适应速率调节机制

近年来,通过无线移动网络传输实时流媒体数据一直是很热门的研究课题。然而,这种无线环境下的实时流媒体传输面临着严峻的挑战,原因在于多媒体应用严格的服务质量要求和无线移动网络固有的动态特性。提出一种应用于无线移动adhoc网络实时流媒体传输的速率调节机制(ARAM)。该机制采取跨层设计,根据GM(1,1)模型预测得到带宽信息,考察队列情况来自适应地调节节点的发送速率。通过NS2设置典型的无线网络场景进行仿真,以来获取无线流媒体传输的数据。对ARAM性能的数学分析表明,该机制有效地改进了无线移动adhoc网络中流媒体传输的可靠性和无线实时通信的服务质量。

一种自适应速率的线谱频率参数暂时分解算法

为了解决语音编码中线谱频率参数经传统暂时分解算法量化后编码速率波动的问题,对修正严格的暂时分解算法进行了改进,包括定义新的事件插入法则、引入事件消除机制和基于失真门限的编码速率自适应方法;提出了一种自适应速率的线谱频率参数暂时分解算法.在新算法中,暂时分解所得失真都能受到约束控制,事件分解也更加灵活,并且能够有效抑制编码速率的波动.实验结果表明,新算法通过一定时间的自适应能够将参数编码速率稳定在所需编码速率附近,获得了较好的效果.

一种自适应速率的UWB MAC协议

在超宽带(UWB)通信中,跳时冲激无线电(TH-IR)技术具有系统结构简单、成本低、功率小等优点,得到广泛的研究及应用探索。基于TH-IR UWB技术,提出了一种能够保证链路误码率及传输速率的自适应速率跳时(Rate-Adaptive Time Hopping,RATH)介质访问控制(MAC)协议,该协议利用跳时码管理多用户的信道访问,依据接收节点的信干比控制链路的建立,并采用自适应速率算法调节链路的传输速率。NS2平台下的仿真实验表明,与U-MAC等已有的固定速率协议相比较,RATH MAC协议能够使网络有效吞吐量和传输时延得到明显改善。

受体相互作用对细菌趋化适应速率的影响

生物体进化出不同的受体来感知环境中的不同刺激。受体之间的相互作用能够显著提升感知的灵敏度和适应的精度。为研究细菌趋化信号网络中不同种类受体之间的相互作用对适应速率的影响,我们使用荧光共振能量转移技术和小球标记实验系统地比较了表达混合种类受体的野生型菌株与只表达Tar受体的突变株(即,Taronly菌株)对添加不同浓度天冬氨酸的阶跃型刺激的适应时间。我们发现,在相同的饱和浓度刺激下,野生型比突变株表现出更快的适应。相比之下,在引起相同程度响应的非饱和浓度刺激下,野生型比突变株表现出更慢的适应,且这与化学受体的表达浓度无关。通过监测鞭毛马达的稳态旋转信号,我们对网络弛豫时间得出了相同的结果。通过模拟具有不同适应速率的细菌在稳定的趋化引诱剂梯度下的趋化,我们证实了不同种类受体的相互作用可以有效提高大肠杆菌在稳定的趋化引诱剂空间梯度下的趋化能力,并同时保证细胞位置分布的噪声最低。

LPLC自适应速率传输技术的实现

针对低压电力线信道复杂多变的特点,提出了根据信道环境实时改变数据传输速率的通信方式。其中,包括CRC检错码技术、ARQ重传技术、混合型ARQ自适应速率传输协议以及数据合并判决等方面的应用。最后,采用TMS320F2812DSP作为处理器,以FSK调制解调为通信方式,搭建电力线载波通信系统,实现自适应速率传输的低压电力线载波通信方案。

一种新的IEEE 802.11自适应速率MAC协议——设计实现与性能测试

首先比较了现有的几种主要的自适应速率协议的特点,并详细阐述了一种新的自适应多速率协议AMARF的原理。其次,基于linux操作系统,通过修改设备驱动程序,在商业无线网卡上实现了ARF和AMARF两种自适应速率算法。最后,在实验室环境下,对各种速率自适应的算法进行了实际的性能测试,测试结果表明:在不同信道环境下,AMARF协议性能较优。

一种实现Wi-SUN网络多速率自适应切换的方法

针对Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network)FAN(Field Area Network)网络通信速率单一导致的数据吞吐量和通信可靠性不平衡问题,设计了一种Wi-SUN网络多速率自适应切换方法。该方法使用判定机制根据节点与邻节点通信情况判定节点间是否需要切换链路速率,自适应调整合适的通信速率方案,且使用基于跳频技术设计的速率匹配机制,使节点可以在网状网络中随时切换与其它邻节点通信的速率。通过将传统单一速率Wi-SUN网络与多速率Wi-SUN网络模拟对比,结果表明多速率网络比传统单一速率网络可以被应用在更多场景下,且证明多速率网络能够平衡数据吞吐量和通信可靠性。

基于LoRaWAN自适应数据速率的地下无线传感网络性能评估

随着城镇化进程的不断加快和物联网技术的迅速进步,地下复杂土壤介质中的无线传感网络正成为新的研究热点。在此背景下,首先概述了基于LoRaWAN的地下无线传感网络基本架构和研究现状,接着搭建了网络仿真器并实现了自适应数据速率(ADR)调节机制在传感器节点端和网络服务端的2个优化算法,最后依据网络整体数据接收率和网络能耗等性能指标,分别从传感器节点的地下部署环境(土壤含水量和传感器埋藏深度)和LoRa物理层参数两方面进行了网络性能定量评估。结果表明,针对土壤这一复杂介质,ADR调节机制对LoRaWAN中的物理层参数具有较好的调节能力,该机制可为地下无线网络性能优化提供有利手段,有望大幅降低网络能耗。

无线个域网应用环境下速率自适应算法的研究

首先对无线个域网(WPAN)应用环境下的干扰模型进行了分析,在此基础上提出了在WPAN工作的系统中引入速率自适应控制算法以提高诸系统的抗干扰性能,并减小对系统内其它设备及不同系统间设备的相互干扰.文章对自适应速率控制算法进行了分析,然后以蓝牙系统为例,给出了自适应速率控制算法对蓝牙系统性能改善的程度,重点讨论了对系统误比特率的影响.仿真结果显示,在理想反馈信道条件下,随着单信道信噪比的改善,自适应速率控制系统的最佳误比特率比固定速率传输系统有1～3个数量级的改善;即使采用简单的双速率自适应控制系统,也可以得到1～2个数量级的改善.由此得到的结果同样可应用于其它工作于无线个域网的系统.

一种流星突发通信中联合自适应功率速率方法

提出一种新的用于流星突发信道的联合自适应功率速率方法,该方法在实现自适应改变速率的同时自适应的改变发送功率。仿真结果表明,与固定功率、固定速率方法相比,该方法可以在提高流星突发通信系统平均吞吐量性能3倍左右的同时,节省40%左右的能量。

基于自适应学习速率的改进型BP算法研究

从感知器的结构及学习规则无法执行异或问题出发,用神经网络中的BP网络来解决异或问题,消除了感知器的局限性,但BP算法在具体实现中常会出现一些问题,如:收敛速度缓慢且与其他参数存在较强的耦合关系,局部极小等。对此,从前馈神经网络的原理出发,提出了一种自适应学习速率因子方法,用于对BP算法的改进,并将改进后的算法用于二维XOR问题及多维XOR问题的学习中。仿真实验证明,改进后的算法可显著提高网络的学习速度,且学习过程具有良好的收敛性及较强的鲁棒性。

基于IEEE 802.11高速无线局域网的速率自适应MAC协议研究

目前的IEEE 802.11标准在物理层提供了对多种发送速率的支持,然而在MAC层却没有规定速率自适应的方法。该文研究了高速IEEE 802.11无线局域网中的速率自适应方案。首先,提出了EACK协议,EACK使用基本速率发送MAC头,并在ACK帧中携带信道信息,因而能够较快速地响应信道的变化,同时具有少的开销;其次,在EACK基础上,提出了一种恒定发送时间(CEACK)的策略,CEACK能够克服传统IEEE 802.11DCFMAC协议的理论吞吐量上限,并且具有更好的时间公平性能,能够应用于高速的无线局域网。

一种速率自适应的能耗优化路由策略研究

降低网络系统能耗是当前计算机领域构建绿色网络迫切需要解决的关键问题.网络设备的传输服务速率自适应性为优化网络能耗和提高网络能效提供了有效的途径,文中提出一种基于速率自适应的全局性和分布式的能耗优化路由策略.该策略从网络全局路由的角度出发,根据网络系统的服务特征,将为数据提供传输服务的网络组件抽象为一个处理域.为求解处理域中速率自适应时的服务速率和工作状态平均转换次数,把处理域的服务过程视为可变服务速率的服务系统.然后以网络系统总能耗最小化为目标,并满足相关的路由和性能等约束条件,建立基于速率自适应的网络能耗优化路由模型,利用改进的蚁群算法对模型进行求解.在仿真实验中,将文中提出的能耗优化路由的分布式启发算法与相关文献的OSPF和GreenOSPF节能路由算法进行比较,给出算法在能耗和延时方面的对比结果.多种实验情况下的对比结果表明,文中提出的能耗优化路由策略能更有效地匹配速率自适应机制,具有较好的节能效果,从而达到优化和降低能耗的目的.

短波IP网络中速率自适应与SR-ARQ性能分析

短波信道的时变特性将严重影响短波通信的传输效率,同时在短波IP(Internet protocol)组网通信中影响更为显著。为此,在短波IP数据传输中给出基于选择重发ARQ(selective repeat automatic repeat-requst,SR-ARQ)的自适应调整速率的短波通信系统。系统选择有效吞吐率作为速率自适应阈值判决标准,得出了一般有效吞吐率表达式,以及不同速率判决的最佳阈值。理论分析和仿真验证了与单一速率系统相比较,系统吞吐率有明显提高。最后通过理论计算和仿真分析证明在数据分组和IP数据包在排队性能上,系统同样具有明显优越性。