无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术

由于无线M esh网络(WMN)在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(QoS).探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷.WMN各个协议层在设计过程中的有关协议和算法要求附加统一的跨层管理器,监测各层的分组传输性能或需求,动态控制或调节相关算法.通过实现较高协议层的多媒体业务QoS需求与较低协议层的网络状态信息在各协议层之间的共享,可以达到对协议层控制算法的优化.在合理地选择跨层设计目标的基础上,多个协议层需要联合设计与优化.从物理层、MAC层、路由协议层和TCP层等层面介绍了WMN跨层设计的一般原则和方法.归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术,包括自适应速率与节能机制、基于QoS需求的跨层MAC协议设计和路由协议设计等.     

双注意力引导的跨层优化交通场景语义分割

针对交通场景目标分割边缘不平滑以及小目标难以准确分割等问题，本文提出一种双注意力引导的跨层优化交通场景语义分割算法。首先，构建多分支特征提取编码网络，并利用串行非比例式空洞卷积实现空间上下文信息提取，进而改善小目标信息的丢失；其次，构建基于空间对齐的跨层特征融合解码网络，实现语义信息和细节信息的融合，增强不同尺度目标的表达能力；最后，提出通道和空间注意力机制，建模全局通道相关性和长距离位置相关性，增强网络对关键特征的学习能力。交通场景数据集Cityscapes和CamVid上的实验结果表明，所提特征提取编码网络、跨层特征融合解码网络以及注意力机制模块是有效的；所提语义分割算法获得了77.79%和78.66%的平均交并比，能够平滑目标分割边缘，尤其对细长条形目标具有鲁棒性。     

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结合传统数据通信网络的QoS保障机制研究成果及无线传感器网络自身特点,针对青藏冻土地温自动监测的应用特点,提出能量的高效利用、数据的可靠传输和网络生存周期的有效延长是其QoS保障的主要需求和关键点。并以此关键点为目标,研究了青藏冻土地温监测的无线传感器网络QoS保障机制的能量优化策略,提出了非均匀分簇路由算法并进行了深入分析。最后,通过仿真验证及在青藏冻土地温自动监测的试点应用,验证非均匀分簇路由算法能有效提高网络的生命周期和数据传输可靠性。研究成果将为建立无线传感器网络相关应用系统提供理论支撑和模型参考。     

基于BP神经网络的煤炭企业可持续发展评价

在分析煤炭企业可持续发展评价方法的基础上，建立了煤炭企业可持续发展评价指标体系，构建了基于误差反向传播算法（BP算法）的多层前向神经网络模型．为减小希望输出与实际输出之间的误差，从输出层神经元到输入层神经元逐层反向修正各连接权，并在网络训练学习的过程中不断执行误差反向传播修正，以提高网络对输入模式响应的正确率．通过算例验证了运用BP神经网络评价煤炭企业可持续发展的有效性和准确性．     

分布对象技术构建企业应用系统

在简要介绍了分布计算相关技术后，针对企业ERP技术平台及应用模型所应具有的特点分别进行了技术上的分析．通过对CORBA、COM 、J2EE、WebService等分布式框架中的技术及应用性能进行较为系统的研究和比较，结合企业的需求，采用CORBA作为企业ERP的技术平台．CORBA具有跨平台、跨网络、跨语言、跨协议、跨版本、开发商中立等诸多特性，它的极强的适应性比较适合企业当前及长远发展的需要．对于应用模型，设计了一种基于CORBA的C／S和B／S混合模型，此模型中的B／S部分，采用四层浏览器-Servlet-CORBA-EIS结构，对整个模型进行了详尽的论述和分析．最后给出了一个应用这种模型的正在企业良好运行的ERP的一个功能模块——供暖收费系统．     

总需求固定时出行网络结构的优化

考虑到出行网络结构优化是缓解城市道路交通拥堵的有效措施,构建了提高出行网络和道路网络匹配程度的出行网络优化算法．针对城市道路交通双层网络特性,提出了双层网络的匹配程度指标．考虑匹配程度指标,构建了基于边删除法的出行网络优化算法．分析结果表明：本算法能优化出行网络结构、有效缓解城市道路的交通拥堵．     

基于人工鱼群算法的移动通信网络基站覆盖优化问题

基站覆盖优化问题是移动通信网络优化的核心问题．针对网络节点严重冗余，基站之间相互干扰的情况，提出了一个移动通信网络基站最优覆盖模型，并利用人工鱼群算法对移动通信网络基站覆盖优化问题进行求解，得到了最优设计方案．最后选取某城市核心区域对模型与算法进行了验证，仿真结果表明：本文提出的方法提高了移动通信网络基站的覆盖率，减少了节点冗余，从而达到减少网络建设成本，提高网络规划效率和准确度的网络优化目的．     

基于OPNET的分布式WLAN网络性能仿真研究

介绍了无线局域网的基本概念以及它的一些优缺点,分析了无线局域网中IEEE 802.11系列标准。基于网络仿真平台OPNET,构建了分布式无线局域网网络模型、节点模型和进程模型。为了优化网络性能,通过设置不同的网络参数(包括速率、信息包分组大小),对IEEE 802.11系列标准下的无线局域网网络性能进行了分析研究,减小了网络时延和丢包率,提高了系统吞吐量。对今后无线局域网部署中IEEE802.11系列标准的选择以及参数的设置有着重要的参考价值。     

分布式实时控制系统的网络调度研究

基于实时网络分布式控制系统的性能不仅取决于控制算法，而且取决于网络信息调度的特点，以具有确定时间性与可靠性的TDMA（时分多路访问）网络作为控制网络，对网络中的控制信息进行调度，建立了分布控制系统的任务调度模型。并采用遗传算法求解网络调度问题，以提高控制系统性能和网络利用率，寻求最优的通信时序．仿真结果表明，经过优化调度后，控制回路的任务周期最短；与常规非优化状态下的系统性能相比，控制系统的总体性能指标减小，网络利用率提高．     

城市轨道交通接驳公共汽车线路规划 ——以武汉市为例

针对公共交通接驳网络优化问题,通过设计蚁群算法,构建城市轨道交通接驳公共汽车网络优化模型。该模型考虑公共汽车线路布局约束、乘客接驳需求以及公共汽车运能的相互约束,按照城市道路级别对公共汽车站进行分级,提高公共汽车线路规划的灵活性。同时,根据模型特点设计蚁群算法进行优化,提高模型收敛速度。以武汉市光谷广场地铁站周边接驳公共汽车网络为例,该模型对既有网络进行了优化。结果表明:蚁群算法对分级公共汽车站接驳网络有明显的优化效果,能够显著降低系统总成本。     

无线多媒体传感器网络QoS路由博弈算法

由于传感器网络节点采用电池供电,单个节点能量的过度消耗会导致网络的失效,因此传感器节点可能因为能量限制而拒绝转发数据.正是因为传感器节点存在这种潜在的自私行为,传感器网络路由问题可以描述为一个减少节点能量消耗而获得最大网络效益的博弈问题.文中提出了一种无线多媒体传感器网络QoS路由博弈模型,并证明了纳什均衡的存在性.同时,给出了一种基于混合纳什均衡的无线多媒体传感器网络QoS路由算法.     

基于功率控制的无线传感器网络能耗平衡策略

无线传感器网络由于多跳通信和多对一的数据流导致能量消耗分布极不均衡而产生能量空洞，大大缩短了网络寿命，浪费了能量.文章探讨了利用功率控制策略平衡无线传感器网络节点能耗，分析了在节点均匀分布的圆形网络中，采用不等宽圆环划分网络，调节节点发射半径的功率控制策略实现网络中节点能耗的均衡.仿真分析显示网络生命周期结束时，处于网...     

无线传感器网络中基于势能场的能量均衡模型

在无线传感器网中,现有的节能路由以找到能量消耗最小的路径为目标,导致围绕汇聚节点的能量空洞．网络能量均衡可以有效的利用和管理整个网络的节点能量,通过有效的分配网络负载,实现网络寿命的延长,网络效率的提高．本论文中提出了基于势能场的模型,建立了基于势能的路由,并且通过相位切换技术,达到局部和全局的能量均衡,从而延长无线传感器网络的使用寿命．     

基于移动代理的分布式无线传感器网络管理

无线传感器网络正日益成为一种用于各类应用中的重要技术。无线传感器网络由成百上千个传感器结点构成,这些传感器结点具有传感、处理及无线通信的能力。但迄今为止,无线传感器网络及其应用在发展的同时,并未考虑对无线传感器网络管理的解决方案。作为一种动态拓扑的无线移动网络,相对于常规网络的管理而言,无线传感器网络的管理有它自身的特点和要求。本文首先分别介绍了无线传感器网络以及移动代理的基本概念和特点,分析研究了无线传感器网络管理的自身特点和需求。然后在此基础上,提出了一种基于移动代理的分布式无线传感器网络管理的体系结构,其中包括网络管理体系结构的工作原理,以及被管理的传感器结点的结构模型。最后讨论研究了在此网络管理体系结构中的传感器结点的分簇要求及特点。     

AN OPTIMIZED SCHEME FOR FAST HANDOFF IN IP-BASED CDMA WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS

IntroductionMobility as an essential characteristic of wire-less network has received considerable attention inrecent years.A number of system- specific solu-tions have been developed for2 G( such as GSM)and 3G( such as UMTS) wireles networks.Fromthe Internetpointofview these solutions can be re-garded as layer- 2 solutions for wireless access net-works working transparently to the layer- 3 ( IPlayer) [1] .The evolution of wireless network is be-ing strongly influenced by mainly two compo…     

无线传感器网络中能量有效分簇路由算法

由于无线传感器节点的电源能量有限,提出了一种能量有效分簇路由算法(EECRA).该算法是基于最小能量的数据转发并运用于簇内路由中,簇头由基站根据节点的剩余能量和簇头之间的距离来选定,为了减小簇头节点的能量开销,簇头之间采用了多跳中继的方式将采集的数据发送到基站.仿真结果证明:该算法与LEACH协议相比,不仅提高了网络寿命,同时节点的能耗均衡性、网络扩展性和可靠性都大大的提高.     

Research on Improved Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy Protocol in Wireless Sensor Networks

In wireless sensor networks (WSNs), due to the limited battery power of the sensor nodes, the communication energy consumption is the main factor to affect the lifetime of the networks. A reasonable design of the communication protocol can effectively reduce the energy consumption of the network system. Based on low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH), an improved LEACH protocol in WSNs is proposed. In order to optimize the cluster head (CH) election in the cluster setup phase, the improved LEACH takes into account a number of factors, including energy consumption of communication between nodes, remaining energy of the nodes, and the distance between nodes and base station (BS). In the steady phase, one-hop routing and multiple-hop routing are combined to transmit data between CHs to improve energy efficiency. The forward CH is selected as relay node according to the values of path cost. The simulation results show that the proposed algorithm performs better in balancing network energy consumption, and it can effectively improve the data transmission efficiency and prolong the network lifetime, as compared with LEACH, LEACH-C (LEACH-centralized) and NDAPSO-C (an adaptive clustering protocol based on improved particle swarm optimization) algorithms.     

Power-Aware Anycast Routing in Wireless Sensor Network Exploiting Small World Effect

By considering energy-efficient anycast routing in wireless sensor network (WSN), and combining small world characteristics of WSN with the properties of the ant algorithm, a power-aware anycast routing algorithm (SWPAR) with multi-sink nodes is proposed and evaluated. By SWPAR, the optimal sink node is found and the problem of routing path is effectively solved. Simulation results show that compared with the sink-based anycast routing protocol (SARP) and the hierarchy-based anycast routing protocol (HARP), the proposed algorithm improves network lifetime and reduces power consumption.     

Effect of interference on transmission for newly deployed wireless sensor networks

The co-channel interference （collisions） seriously affect the transmission for the newly deployed wireless sensor networks since there is no structure at that phase. In this paper, the interference of the whole network is analyzed based on the SNIR model. The new concept of critical transmitting range is proposed, based on which the transmission theorem is obtained and proved. The results provide the theoretical ground to set up the primary structure of newly deployed networks.     

一种基于能量模型的AODV改进协议

移动Ad Hoe网络是由一组无线移动主机组成的一个没有任何基础设施或集中管理设备的临时网络.针对网络拓扑易变以及带宽、能源有限等移动Ad Hoe网络的主要特点.在介绍一种能量消耗模型的基础上,提出了一种路由算法,由于该算法是一个NP完全同题,因此给出了一个解决该问题的近似算法,在经典的路由协议AODV基础上进行了仿真实验.实验结果表明新的协议EA-AODV在总能量消耗和网络生存时间方面表现出了很好的性能.