基于最优化流控模型的船舶通信链路拥塞控制方法

传统船舶通信链路控制方法无法更好地对链路拥塞节点进行最优分配,导致通信链路层拥塞问题频出。结合最优化流控模型的特点,提出基于最优化流控模型的船舶通信链路拥塞控制方法研究。基于最优化流控模型,对拥塞链路层进行基于最优化流控模型的TPC对偶模型的建立,获得链路层拥塞节点参量;根据获得参量,引入优化后的链路拥塞疏导控制算法,对拥塞节点进行疏导控制计算,从而实现对链路层节点的最优化控制。通过实验方式对提出设计进行拥塞控制效果的对比测试,通过对比数据证明提出设计具有链路节点控制准确、稳定性好、适用性强的特点。     

双时钟法在船舶远程通信网络拥塞控制中的应用

在利用传统方法控制船舶远程通信网络拥塞时,在平均队长为143.52～162.52 packet的范围内,存在链路利用率较低的问题。因此,将双时钟法应用于船舶远程通信网络拥塞控制中。忽略船舶远程通信网络中存在的超时重传机制,对随机微分方程与数据流进行分析,从而构建船舶远程通信网络动态模型。通过控制预测函数实现船舶远程通信网络的快速高精度跟踪控制,从而节省链路资源。基于此,利用双时钟法设计AQM滑模控制器,实现船舶远程通信网络的拥塞控制。为证明本文方法的链路利用率较高,将其与2种传统方法进行对比。实验结果证明,本文方法的链路利用率最高,对于船舶远程通信网络鲁棒性、稳定性的提升有很大意义。     

舰船通信网络数据多路径嵌入式传输方法

针对舰船通信网络数据拥塞,传输不完整的问题,提出了舰船通信网络数据多路径嵌入式传输方法。预测数据平稳性,清除噪声数据,确保传输数据均在传输通道内,计算通信网络节点和感知目标之间的距离,根据最短距离确定最佳路径,独立维护子集和元数据,并根据任务顺序进行存储资源分配;采用嵌入式终端对数据进行重构,查询、读取数据,结合自适应传输方式进行数据传输。实验结果表明,该方法数据传输完整,且数据传输拥塞控制结果与理想值相差3 bit,具有高效、完整的传输效果。     

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。     

船舶安全智能预警网络自适应路由算法

传统路由算法的拥塞预警方案耗时较大,导致算法丢失大量有效数据,研究全新的船舶安全智能预警网络自适应路由算法。通过构建网络FSO/RF链路切换模型,设置算法的切换功能;利用reason域优化设计拥塞预警方案,控制网络的智能预警耗时;匹配节点距离,实现自适应路由算法对船舶安全智能预警网络的管理。实验结果表明,与传统算法相比,新的自适应路由算法丢失的数据节点仅为3个,比传统算法分别少了21个和25个,可见新的算法降低了数据丢失总数。     

船舶移动网络中节点跨域访问方法研究

为了提高船舶移动网络的全网能量均衡性,提出一种基于能量均衡控制的船舶移动网络中节点跨域访问方法。建立船舶移动网络移动节点的分布部署模型,采用最短路径寻优方法进行节点的路径规划,结合通信负载均衡性进行船舶网络传输信道均衡设计,对船舶移动网络中各簇首节点采用链路增益控制方法进行传输路由设计,计算移动船舶网络的全网能量负载开销,采用能量均衡控制方法实现船舶移动网络节点的跨区域访问。仿真结果表明,采用该方法进行船舶移动网络中节点跨域访问,提高了节点的正确传递概率,船舶移动网络的全网信道均衡性较好,改善了网络的数据传输和通信性能。     

基于EM算法的海上AIS网络数据传输拥塞抑制方法

为规范海上交通运行环境,AIS被广泛应用在船舶上,有效降低了船舶碰撞事故,规范了交通秩序,但是受到信道资源的限制,岸上基站与海上船舶之间的通信质量并不是很好,导致传输延迟和数据丢包现象严重。为此,针对基于免疫算法、蚁群算法、遗传算法的3种数据传输拥塞抑制方法性能不足的问题,提出一种新的基于EM算法的海上AIS网络数据传输拥塞抑制方法。该方法先是利用EM算法实现AIS网络传输拥塞检测,后在检测结果的基础上,利用免疫粒子群算法实现AIS网络数据传输拥塞抑制。结果表明,3种数据传输拥塞抑制方法相比,本文方法的AIS网络数据传输延迟缩短、传输丢包率降低,说明本方法的拥塞抑制性能更高,提高了海上AIS网络数据传输质量。     

高速网络中TCP拥塞控制端算法研究

针对TCP在高速网络中缺陷，提出了改进的CUBIC TCP拥塞控制算法。优化算法通过监控链路缓存的变化来调整乘法减因子，达到降低网络拥塞频率和避免因高速数据流导致缓存区溢出的目的。实验结果表明优化算法的性能在高速网络中得到了较大的提高。     

船舶振动检测网络动态分布式节点选择优化

基于拥塞控制的网络动态分布式节点选择方法性能差,经常会出现未剔除的节点。为了解决这一问题,提出船舶振动检测网络动态分布式节点选择优化研究。先利用迭代剔除算法,剔除网络动态分布式的攻击节点。再制定节点选择策略,解决节点拥塞导致的延迟。完成上述操作后,依据序列模式定义,激活节点,使得目标位置的估计值最优,实现节点选择优化。由此,完成船舶振动检测网络动态分布式节点选择优化研究。最后,进入实验部分,分别测试基于拥塞控制的网络动态分布式节点选择优化方法和所提方法的性能。实验结果表明,所提方法在剔除节点时,不会受节点数量的影响,而使用基于拥塞控制的网络动态分布式节点选择方法会随着节点数量的变化,呈上升趋势,由此说明所提方法的性能更优。     

集中式船舶供电网络的分布式控制方法

集中式船舶供电网络由于用电设备终端之间用电功率差异性容易导致功率输出失衡,需要进行优化控制,提出基于用电节点覆盖区域自适应功率调制的船舶供电网络分布式控制方法。对集中式船舶供电网络的路由节点进行优化部署设计,构建网络传输信道模型,采用输出功率拥塞控制方法进行供电网络传输信道的均衡处理,结合用电设备的功率损耗进行网络节点的自适应调制,通过分组概率均衡策略实现集中式供电网络的路由冲突调节,实现船舶供电网络的分布式控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶供电网络分布式控制能提高供电网络的功率均衡配置能力,传输链路的丢包率较低,电能开销较小,提高了供电网络的节能效益。     

基于动态面滑模控制的主动队列管理算法

针对TCP网络中的拥塞问题,提出了一种基于动态面滑模控制的主动队列管理算法,该算法采用动态面的控制方法,利用一阶积分滤波器来计算虚拟控制的导数,解决了反步法对虚拟控制求导过程中引起的项数膨胀问题,对于TCP/IP网络中存在的模型不确定性、网络参数时变性,该算法具有很强的鲁棒性,仿真结果表明,该算法能够克服系统的不确定性干扰,使队列长度迅速稳定在期望值附近,有效避免拥塞现象的发生。     

基于线性化滑模控制的主动队列管理算法

针对TCP网络中的拥塞现象,论文提出了一种基于线性化滑模控制的主动队列管理算法,应用线性化的方法处理系统模型的非线性,并设计滑模控制器来补偿系统不确定性对控制的影响,通过Simulink仿真,证明了所设计控制器能够克服系统不确定性,迅速使队列长度稳定在期望值附近,有效避免拥塞现象的发生.     

船舶通信网络高损耗节点定位技术研究

在船舶通信过程中,节点的能耗十分关键,一些重要点由于节点能耗过快就提前死亡,影响船舶通信网络的数据传输性能。为了提高船舶通信网络的数据传输性能,设计了一种船舶通信网络的高损耗节点定位技术。首先分析船舶通信网络的工作原理,建立节点能耗的数学模型,然后对船舶通信网络节点的能量损耗进行预测,准确定位一些高损耗节点,最后进行仿真测试分析船舶通信网络的高损耗节点定位的性能。结果表明,本文方法可以准确找到船舶通信网络中的高损耗节点,通信过程可以不引入到数据路由中,提高了船舶通信网络数据传输速率,船舶通信网络数据传输成功率也得到了改善,可以更好地实现船舶通信网络的通信。     

面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化仿真

数据传输路径优化算法是当前船舶通信网络研究中的重要方向,为了解决当前数据传输路径优化算法存在时延大、数据传输功率低等不足,提出了面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化算法。首先针对数据传输时延大的问题,对全部物联网节点进行分簇操作,减少数据传输重复信息,加数据传输速度,然后设计了根据最短距离建立船舶通信网络数据传输路径最化算法,最后采用进行仿真实验,以验证船舶通信网络数据传输性能。结果表明,本文方法缩短了船舶通信网络数据传输时延,加快了船舶通信网络数据传输速度,而且船舶通信网络数据传输成功率得到了明显改善。     

船舶无线通信网络传输节点选择算法优化

普通船舶传输节点选择算法,存在数据传输效率较低、通信节点覆盖面积有限等弊端。为解决上述问题,设计基于船舶无线通信网络的Co MP传输节点选择优化算法。通过网络信道编码、通信链路层协议选择2个步骤,完成船舶无线通信网络环境的搭建。通过Co MP传输节点选择、节点数据预编码、优化判决门限计算3个步骤,完成优化后传输节点选择算法的搭建。模拟算法运行环境,设计对比实验结果表明,优化后算法与普通算法相比,有效解决数据传输效率低下、通信节点覆盖面积有限等问题,为船舶通信数据的稳定传输提供可能。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

基于视觉传播的远程船舶通信交互系统

设计基于视觉传播的远程船舶通信交互系统。首先视频数据,通过无线信道完成交互通信,利用不同类型的通信协议处理视频数据传输时各种干扰等,然后对进行数据编码,通过数据输出模块传输到交互终端,通过基于自适应视频帧率控制算法调控视频流的输出速率,避免通信交互时发生拥塞问题。系统测试结果表明,系统视觉传播过程中,上行链路与下行链路传输速率高,可满足船舶视觉传播通信质量需求。     

船舶无线网络通信路径最优规划方法分析

为了解决传统船舶无线网络通信信息传输速率慢的问题,提出船舶无线网络通信路径最优规划方法。建立EECN和TECN双网结构,获取不同长度的通信链路数据流信息,提出TGP路径算法,根据通信数据流信息计算所有无线通信路径,最后设置评估参数量和对应权重,对各路径进行传输评估,根据评估结果选取最优路径,实现无线网络通信路径最优规划。实验数据表明,与传统规划方式相比,应用设计通信路径最优规划方法,无线网络通信数据接收速率提高19.5%,数据发送速率提高22%,可以明显提高船舶无线网络通信传输效率。     

大规模船舶通信网络数据量估计数学模型构建与仿真分析

针对原有船舶通信网络数据量估计的数学模型对网络数据量展开预估时,网络节点定位估算能力较差的问题,设计大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建。根据设定的数学模型构建流程,采用MLCEC算法提升网络节点的预估精度,获取通信网络节点估算值。而后,在估算的节点位置设定传感器获取单一节点数据收发量,设定计算过程,对通信网络中节点数据收发量展开统计,得出船舶通信网络数据量预估值。至此,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建完成。设计仿真分析环节,通过与原有数据模型相比,此数学模型对通信网络中节点位置的定位与估算精度较高。综上可知,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型估算效果优于原有模型。     

基于区块链技术的船舶监控数据安全传输系统

设计基于区块链技术的船舶监控数据安全传输系统。构建船舶监控数据安全传输链路,调整标准IC卡槽与中央控制电路,完成船舶监控数据安全传输。搭建系统测试平台,配置软件环境,经过测试数据传输数字频变值,得到测试结果:系统运行前监控数据传输数字频变值最低为250 MHz,系统运行后监控数据传输数字频变值最低为150 MHz。