一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址（TDD）的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

视角受限传感器网络强栅栏覆盖判定算法

栅栏覆盖研究如何分配网络时空资源来确保移动目标穿越监控区域时被监测．本文通过视角受限节点传感方向的调整,设计一种分布式算法以判定网络能否提供强栅栏覆盖．算法主要思想是利用节点及邻居节点的物理位置关系构建强／弱栅栏对．另外,本文设计贪心策略优先选择邻居节点数多的候选节点构建强栅栏路径．仿真实验证明：本算法可以较小代价判定并改善网络强栅栏覆盖性能．     

自组网中稳定的基于位置预测的QoS路由算法

由于自组网中节点的移动性和拓扑结构的易变性,路由成为最关键的问题.为了减少路由重构,降低网络控制开销和提供QoS支持.提出一种稳定的基于位置预测的QoS路由算法.该算法使用GPS获取节点的位置信息,利用该位置信息限制路由的搜索范围;同时使用移动预测技术判断路由的稳定性,从而选择一条稳定的、满足QoS约束条件的路由.仿真实验结果表明该算法降低了网络负载,提高了网络数据传输率.     

基于kNN发现社团主干的社团检测算法

随着复杂网络规模和种类的日渐增加,如何检测任意结构,任意规模的社团成为了社团检测的一个难点.为了解决该问题,提出了一种可以通过k最近邻发现社团主干的社团检测算法DCCB(detection community based on kNN to discover community backbone).该算法首先遍历所有节点,将两个互为k近邻的相似节点及它们的共同邻居聚集到一个社团主干中;接着,在遍历过程中,若不在主干中的节点与某个社团主干内任何节点存在互近邻关系,那么该节点也会被吸引到这个社团主干中;然后,该算法检测出社团主干中的异常节点,并将其标记为无类标节点;最后,该算法利用影响力分配无类标节点,得到最终的社团结构.该算法简单且时间复杂度较低.通过4个不同结构真实网络以及3个不同规模的人工合成网络的综合测试表明:DCCB算法能检测出任意结构与任意规模的社团,且发现的社团质量高于所用的5个基准算法.     

一种无线传感器网络抗虫洞攻击DV-HOP定位算法

为抵御虫洞攻击,改善定位性能,提出了一种基于安全邻居发现的抗虫洞攻击DV-HOP (distance vector-Hop)算法(secure neighbor discovery based DV-HOP, NDDV).该算法基于虫洞攻击时网络节点间通信跳数出现的异常,依据节点间路径跳数差异检测虫洞,通过搜索发现、滤除各虚假链路,以保障DV-HOP跳数跳距的准确性,减轻虫洞攻击的影响,提升节点定位精度.以变化参考节点比例的方式,对144个节点进行150次定位仿真实验,结果表明,平均节点度数达到5以上,NDDV即能有效滤除虫洞链路,提升节点定位精度;同等定位精度的情况下相比LBDV (label-based DV-HOP localization against wormhole attacks)算法所需的参考节点比例平均低约17.5%.      

基于节点贡献的无线传感网络事件区域检测容错算法

针对无线传感网络事件区域检测问题,在考虑事件区域附近的节点之间的感知信息存在时间-空间相关性的基础上,提出了一种基于节点贡献的事件容错算法,根据节点感知数据的时空关系,利用节点的贡献进行事件区域数据融合,并引入节点可靠度,来提高节点检测的可靠性,降低节点自身不确定性对检测结果的影响.仿真结果表明,在节点发生故障率30％...     

MANET网络中一种基于移动Agent的入侵检测系统

提出了一种在MANET网络中基于移动Agent的人侵检测系统.介绍了系统的基础算法、体系结构以及工作原理.根据系统的基础算法得到数据报文的最佳传输路径,通过各节点的观察并结合其他节点的观察,判断可疑行为超出了预警范围时,发出告警信号,并采用绕路的措施;之后综合考虑来自各个节点的告警信号,得出最终可靠的结论,并从网络中彻底删除该节点.利用NS-2网络仿真工具模拟了黑洞、虫洞等人侵行为,以及系统对这些行为的对抗,仿真结果表明,本系统具有很高的效率和鲁棒性.     

区域综合运输通道抗毁性分析

区域运输通道是区域运输线路的骨干.通道抗毁性分析对发现通道网络薄弱环节、优化通道网络规划、保障运输安全等具有重要意义.以成渝经济区为例,抽取其运输通道网络,构建L空间下的复杂网络模型,构建基于节点度、节点运输重要度和节点介数的攻击策略,以网络全局效率和最大连通子图节点比为测度,借助Matlab和Pajek软件进行抗毁性分析仿真.结果表明：成渝经济区运输通道平均路径长度较大,连通性有待提高,在进行通道中公路、铁路网络规划时应注意联络线的布设,重庆、成都等应作为关键节点重点建设和保护.     

一种分布式Ad hoc网络广播算法

在无线Ad hoc网络中,广播作为一种重要的通信方式被许多单播和多播协议用来完成其路由建立和维护工作.文中假设网络中所有的移动节点共享信道,并且节点不知道全局网络拓扑信息.因此网络中每个节点只能通过洪泛进行通信.但是采用洪泛方式广播,由于每个节点都要向其相邻节点转发报文,协议效率低、通信代价昂贵,而且还会带来广播风暴问题.为避免由于洪泛造成的广播风暴问题,文中提出一种分布式Ad hoc网络广播算法.该算法无需任何控制报文.算法简单易行,适合移动无线网络环境.仿真实验结果表明新的算法与现有算法相比更加有效和健壮.     

实用小城镇公交线网规划方法研究——以浙江平阳县水头镇为例

以逐条布设、优化成网方法为基础,提出一种改进的小城镇公交线网规划方法,即首先确定出公交线路要求经过的若干重要节点,然后根据公交线网约束条件和直达乘客最大原则,选出若干备选线路的大致走向,最后运用Dijkstra算法寻找这些重要节点之间的最短路径,确定出公交线路的具体走向.该算法充分考虑了小城镇公交出行的特点,简便实用.     

基于S注入法的自闭贯通线路故障定位系统

将S注入法和无线传输节点相结合，利用传感器网络的自组网功能以及高容错性构建了无线节点通信网络．提出了采用传感器网络技术的铁路自闭贯通线故障定位系统．该系统由信号注入装置、无线节点、开关站无线处理单元和智能故障信息处理系统构成．通过无线节点检测注入信号．智能故障信息处理系统接收无线节点传来的检测结果，并判断故障位置．注入信号的电源为恒流源，频率范围为220～320Hz．设计了并列方式和交错方式两种检测节点的布置方案．这两种方式均能满足信息传输可靠性的要求，但并列方式的系统可靠性比交错方式提高了2倍．该系统定位精度可根据需要调整．     

融合网络拓扑结构特征与客流量的城市轨道交通 关键节点识别研究

科学合理地识别轨道交通网络的关键节点，并制定针对性的维护管理措施，有助于保障轨道交通的稳定运行。网络中的节点在局部发挥着对外传输与连接的作用，在全局中影响着网络的传输效率，同时，也必然受到其他节点的影响，本文提出一个考虑邻居节点影响的改进节点度模型评价节点的局部重要性，以及一个考虑其他节点影响的改进节点效率模型评价节点的全局重要性，基于改进的节点度模型和节点效率模型构建节点网络拓扑结构重要度评价模型，综合反映节点的局部重要性和全局重要性，也能反映其他节点对目标节点的影响；以进出站客流和换乘客流为基础建立节点客流量重要度评价模型；进一步构建综合考虑节点网络拓扑结构重要度和客流量重要度的关键节点识别模型，更加全面地评价节点的重要性，并以西安市数据为基础进行实例验证。结果表明：本文模型所识别出的关键节点，能很好地体现节点在网络中的功能特性；排名前5的关键节点失效，会导致客流损失34.41%，网络效率降低57%，相对最大连通子图比例下降91.82%，证明了模型的有效性。     

基于无线传感器网络的晨练指数实时播报系统

晨练指数预报属于大城市微气象环境预报.针对当前晨练气象指数预报模式时效和精度差的缺陷,提出了一种基于无线传感器网络的晨练指数实时播报系统.系统分为无线传感器网络节点、SINK节点、终端分析评估系统和社区显示平台4个子模块,传感器网络节点采集实时晨练点的气象和环境数据,通过射频和GPRS无线通信模式将数据传递给终端评估系统分析并向附近社区做出播报.文章给出了系统的总体结构和4个子系统的软硬件设计,实现了针对社区附近晨练点的晨练指数精细预报.     

基于半马尔科夫链的中小堤坝WSN节点能耗研究

无线传感器网络技术的引入,为中小型堤坝监测技术的发展提供了新思路。由于无线传感器网络节点采用电池供电,而堤坝环境中的数据监测条件比较苛刻,电源更换相对困难,无线传感器网络节点能耗的优化在延长整个无线传感器网络生命周期过程中显得尤为重要。本文介绍了无线传感器网络中节点能耗的主要分布,并提出了降低节点能量消耗的策略。借助半马尔可夫链理论建立了节点能耗的数学模型,分析了WSN节点的能耗情况,在保证正常数据通信的情况下,通过对节点状态的管理,延长节点的睡眠时间,从而达到降低整个网络能耗的目的。     

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以复杂网络理论为基础,分析海运网络的拓扑结构具有无标度网络特性,可运用BA无标度网络模型构建演化海运网络.连接概率是BA模型中节点优先连接的重要依据,据此,针对海运网络港口节点进行研究,通过加权量化和MATLAB编程将影响节点间连接的因素组成节点吸引度,引入连接概率公式,改进了BA模型.分别选取2010年全球15个和25个主要集装箱港口的相关数据,运用上述改进BA模型分别得到不同规模的海运网络演化情况,演化结果验证了海运复杂网络具有无标度网络特征,呈现的特性与网络规模没有必然联系,规模大的网络平均路径更长、集聚性更强,度值相差更悬殊.进一步运用全球班轮航线实际网络进行验证,得到两者结构特性基本相同.     

介入移动汇聚节点的无线传感器网络高效数据收集方法

引入移动汇聚节点解决无线传感器网络高效数据收集问题.网络中固定汇聚节点与移动汇聚节点共存,全部传感器节点都拥有维护到固定汇聚节点的路由,移动汇聚节点进入网络后定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的声明信息,传感器节点向距自己跳数最小的汇聚节点发送或转发数据包.移动汇聚节点和距离其一跳的传感器节点之间通过有效的应答机制来保证数据的可靠传输.通过仿真结果显示引入移动汇聚节点的数据收集在节省能耗方面明显优于传统网络.在延长网络生存时间的同时,可以获得较高的数据传输成功率和较短的数据传输延迟.     

基于FCM聚类的复杂交通网络节点重要性评估

网络关键节点的评估与选择对于区域交通信号控制系统的实施具有重要意义,国内外广泛应用的SCOOT/SCATS等区域交通控制系统关键交叉口的选取往往以交通流量大小、节点间距等为参考,较大程度上依赖经验. 本文以节点连接度、节点介数和交叉口高峰小时交通流量为评价指标,应用FCM模糊聚类方法给出交叉口的重要性分类方法,实现城市复杂交通网络的关键节点选择,并以北京市长安街沿线周围交叉口为例进行了实证研究. 研究表明：当聚类数取3、4和5时长椿街路口、府右街南口和和平门路口均呈现出极高的聚集性,且聚类中心体现的交通特性与实际工程中的关键交叉口基本相同. 本文方法可为区域交通控制系统的关键节点选择提供理论基础.     

Improved algorithm for distributed localization in wireless sensor networks

Many sensor network applications require location awareness,but it is often too expensive to equip a global positioning system(GPS) receiver for each network node.Hence,localization schemes for sensor networks typically use a small number of seed nodes that know their locations and protocols whereby other nodes estimate their locations from the messages they receive.For the inherent shortcomings of general particle filter(the sequential Monte Carlo method) this paper introduces particle swarm optimization a...     

中国民用航空网络的中心-外围模式

民用航空网络是航空运输的重要载体.航空运输网络的发展状态决定着民用航空的根本运行效率.本文以中国民用航空网络为研究对象,应用中心-外围理论,对中国民用航空网络的整体结构布局进行了研究.发现中国民用航空网络存在典型的中心-外围模式,中心节点分别是北京、上海、广州,外围节点对中心节点存在距离依赖,且对北京节点的距离依赖最强.中心节点的正影响距离约在500–555 km范围处,其整体影响距离呈现“∽型”变动趋势,可以看作是中国民用航空网络的“脊背”.同时,地区教育水平、经济发展、总人口数量均对节点发展产生正向影响,地理面积和固定资产投资水平对节点发展存在负影响.各节点发展程度还随着年份的递增而增加.     

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随着新线的建设,城市轨道交通网络规模不断扩大,不同时期的网络特征不同,以北京为例分析发展变化规律,可以为轨道交通网络化运营提供建议.根据复杂网络理论,首先对比了北京市轨道交通规划路网和目前运营路网的网络特征值,分析了特征值的变化规律,得出规划路网的平均度、聚集系数、平均最短距离等指标均有所增大,但由于服务半径扩大,网络效率略有下降.然后针对重要节点失效和线路失效,对比了失效后的网络弹性,并确定了网络中的重要节点.结果表明：节点失效和线路失效对规划路网的影响较小,部分车站的重要度随着网络完善而发生改变,对于运营路网,必须保障重要节点的可靠性.