检索结果-南通市图书馆

作者：周骥北京交通大学

学位级别：硕士

随着图像处理技术的发展和图像处理软件的普及,人们能很容易地修改图像并且这些被修改的图像不会留下任何修改的痕迹。一些图像恶意篡改者将伪造图像用于军事,政治目的,造成了不好的影响,引发了一场信任危机。因此,近年来对图像真实性... 详细信息

随着图像处理技术的发展和图像处理软件的普及,人们能很容易地修改图像并且这些被修改的图像不会留下任何修改的痕迹。一些图像恶意篡改者将伪造图像用于军事,政治目的,造成了不好的影响,引发了一场信任危机。因此,近年来对图像真实性的检测成为学术界研究的热点。本文利用相机成像过程的不完美性,将径向畸变参数作为特殊的天然水印,设计了一种新颖的基于成像设备一致性的数字图像篡改盲检测方法。本文首先解释了图像篡改盲检测技术研究的必要性,说明了当前数字图像取证技术要解决的主要问题及分类,并且对数字图像取证研究领域的主流团队和相关的研究成果做了简要介绍。其次,在总结现有的图像取证技术基础上,将数字图像取证技术分为主动取证和被动取证两类进行分别讨论。主动取证技术部分,主要介绍了数字水印技术和数字签名的原理及特点。被动盲检测部分,阐述了盲检测需要解决的问题,提出了一种普适的盲检测研究框架,此类检测技术为本文研究的重点。因为本文重点讨论的径向畸变问题是一种由成像设备引起的图像特性,所以详细介绍了盲检测方法中基于成像设备一致性的检测技术。然后,本文建立了相机成像过程的数学模型并以这个模型为基础论述了镜头畸变的产生的原理,分类及数学表达式。结合几何光学原理和成像过程的数学模型,推导了多项式畸变模型,得出径向畸变参数的物理意义和数学表达式之间的关系。设计检测方法计算径向畸变参数,详细论述检测方法中的具体步骤和实现手段。使用改进的非极大值抑制算法对图像进行亚像素级的边缘检测,利用霍夫变换检测图像中的直线部分,定义容忍区域提取组成直线上的畸变点,根据畸变点的坐标采用迭代最优化的方法得出径向畸变参数,通过判断畸变参数的规律是否符合自然图像的规律来鉴别篡改。最后,对本文提出的检测方法进行仿真,分别对复制-粘贴图像,剪切图像和计算机生成图像等三种主要的篡改手段进行了检测,对比分析了检测结果并对全文工作进行总结,提出了此项研究未来的发展方向。

关键词：数字图像盲取证镜头畸变多项式畸变模型畸变参数亚像素边缘检测直线拟合

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动车组异常图像智能检测系统研究

动车组异常图像智能检测系统研究

作者：陈然诺北京交通大学

学位级别：硕士

随着我国铁路行业的高速发展,动车组列车的故障检测成为保证铁路安全运行中重要的一环。当前的故障检测采用动车组运行故障图像检测系统(TEDS)作为辅助。但目前存在的人工检测工作量大、检测效率低和TEDS检测精度低、运算量高的问题,与... 详细信息

随着我国铁路行业的高速发展,动车组列车的故障检测成为保证铁路安全运行中重要的一环。当前的故障检测采用动车组运行故障图像检测系统(TEDS)作为辅助。但目前存在的人工检测工作量大、检测效率低和TEDS检测精度低、运算量高的问题,与铁路行业日益增长的运行要求相矛盾。因此,开展动车组异常图像智能检测系统的研究刻不容缓。近年来,人工智能、深度学习得到快速发展,将基于深度学习的图像识别技术与列车图像检测系统相结合,已经成为列车故障检测的主流趋势。根据以上情况,本文将基于深度学习的图像识别技术运用到列车图像检测系统的改进上,以实现列车故障的自动化检测和检测系统的智能化运行。主要工作如下:(1)对动车组列车的主要故障进行归纳分析,选取车身悬挂异物故障的检测作为研究内容。针对异物的故障检测,经过分析和初步实验验证,选择Deep Labv3+作为基础的分割模型。针对于异物检测问题中的数据集受限的问题,设计了数据增强算法来模拟不同光照和拍摄角度条件下的异物故障图像。同时,替换模型原始的CE Loss函数为Dice Loss函数,解决异物图像正负样本不平衡问题。通过进一步的实验,以及与原始U-Net和Deep Labv3+分割模型的对比分析,改进后的Deep Labv3+分割模型在异物检测的精度方面有了较大幅度的提升,能够较好地完成车体悬挂异物检测的工作。(2)针对动车组列车故障类型复杂多样、TEDS运算量高的问题,本文通过研究分析,提出通过在TEDS设置的拍摄机位的基础上,进一步对采集图像进行预分类的优化检测流程。在优化后的流程中,系统只需要对每类图像运行其所对应部位可能会出现的某几种故障类型的检测算法,而不需要对输入图像运行所有的故障检测算法,从而达到优化现有的检测系统的目的。通过提出基于列车采集图像分类的系统运算量模型并计算提出的分类方式对于系统运算量的优化程度,验证了所提出的分类策略的可行性。之后,使用基于深度学习的图像分类网络VGG16和Mobile Net V2网络完成分类策略的实现。经过数据增强算法扩充后的数据集在Mobile Net V2网络上取得了更高的分类准确率与更快的预测速度,更适用于完成对采集图像的分类。同时还给出了后续在实际应用系统中利用检测结果不断优化的整体检测的方案。

关键词：动车组运行故障图像检测系统深度学习图像分割图像检测流程图像分类

基于OFDM系统的自适应子载波调制技术研究与验证分析

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基于OFDM系统的自适应子载波调制技术研究与验证分析

作者：包宇鹏北京交通大学

学位级别：硕士

随着人们在工作生活中对多媒体业务的需求越来越大,对无线通信的传输效率要求也变得越来越高。在频谱资源日益紧张的背景下,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术凭借其频谱利用率高、抗多径干扰能力强... 详细信息

随着人们在工作生活中对多媒体业务的需求越来越大,对无线通信的传输效率要求也变得越来越高。在频谱资源日益紧张的背景下,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术凭借其频谱利用率高、抗多径干扰能力强等特点获得了非常多的关注。更值得注意的是,在与自适应调制技术结合后,OFDM系统能够根据频率选择性信道的衰落情况,自适应地为子载波分配需要传输的比特,极大地改善了系统性能。因此基于OFDM系统来研究自适应调制技术对于提升系统的频谱利用率具有重要的现实意义。目前对于自适应调制技术的研究主要集中在算法层面上,针对基于FPGA实现的成果相对较少。然而随着信号带宽的增大,OFDM系统中子载波的数量同样随之增加,自适应调制算法的运算量也越发复杂,所以除了考虑可靠性、有效性等系统性能外,系统复杂度高也是在实际应用中必须攻克的一大问题。首先针对现有的自适应调制算法复杂度较高的问题,本文研究如何将基于子带的自适应调制技术应用在OFDM系统中,并对相应的基带处理模块进行功能设计与FPGA实现。在具体的设计与实现过程中,各个子带使用与自身信道质量相匹配的调制方式。其中针对比特分配的准确性问题,重点对调制与解调模块展开设计,明确每个子带内使用的调制方式及承载的数据量,保证数据处理过程的可靠性。此外针对调制方式反馈的准确性与实时性问题,设计出了子带信号质量估计方法与调制方式反馈机制。最后在Xilinx Vivado集成环境下使用Verilog硬件描述语言完成FPGA实现以及自环仿真的功能验证,结果表明本文提出的方案可以在维持系统灵敏度的情况下提升系统容量。然后,为了进一步提升系统的频谱利用率,而且综合考虑实现复杂度的问题,本文根据子带内子载波间信号质量的差异设计了一种分组调制的方案,完成了自适应子带分组调制的基带处理单元,成功实现了在子带内可同时存在两种调制方式的模式。该方案要比基于子带的自适应调制系统拥有更大的吞吐量性能提升,而且在实际的FPGA设计过程中,子带分组调制无需更多的乘法器,不会影响系统的复杂度。最后通过仿真及应用测试取得了预期的结果。最后,考虑到在实际应用过程中,在不同带宽系统上进行算法移植的难度较大,为了便于自适应调制技术的应用,避免繁杂的移植工作,本文利用不同带宽系统间参数的关系,并结合射频单元架构,设计了一种自适应调制参数化实现方案,可以通过改变有限个初始化参数,实现自适应调制技术在带宽可变系统下的应用。仿真结果表明参数化设计方案能够正确进行数据处理。

关键词： OFDM 自适应调制基带处理 FPGA

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基于压缩域特征的视频检索技术研究

基于压缩域特征的视频检索技术研究

作者：张林林北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：随着多媒体计算技术的迅猛发展和网络传输技术的不断提高,人们可以访问到的多媒体数据急剧增长,视频作为多媒体数据中最复杂的一种媒体形式,凭借其多样化的表现形式、丰富的语义内容,以及便捷的记录方式得到了广泛地应用和发展。... 详细信息

摘要：随着多媒体计算技术的迅猛发展和网络传输技术的不断提高,人们可以访问到的多媒体数据急剧增长,视频作为多媒体数据中最复杂的一种媒体形式,凭借其多样化的表现形式、丰富的语义内容,以及便捷的记录方式得到了广泛地应用和发展。如何快速有效对视频信息进行分析和检索,已经成为迫切需要解决的一个重要问题。本论文对从压缩视频数据提取视频纹理特征和运动特征并进行检索的方法进行了研究实现。论文提出了一种基于内容的视频检索解决方案,首先直接提取压缩视频的纹理特征和运动特征,并对这些内容特征值进行分析,然后引入模糊判决理论实现特征融合并进行视频检索。论文同时根据算法原理,设计并编码实现了一个基于压缩域特征的视频检索系统。论文的主要内容如下：首先,论文阐明了本课题的研究背景和意义,并介绍了视频检索在国内外的发展历史和现状,在此基础上论文简单介绍了视频压缩的基本理论及MPEG-2和MPEG-7标准。随后论文介绍了国内外基于内容的视频检索技术的现状。其次,论文对压缩域中基于内容的视频检索方法进行了重点研究。对基于压缩域视频数据的纹理特征和运动特征的提取方法进行了分析研究,并且提出了利用模糊数学进行特征融合和利用余弦幅角来衡量两段视频之间的相似性的方法。最终完成基于内容视频检索的算法。然后,论文对前面提出的算法进行了编程实现,完成了一个基于压缩域特征的视频检索系统,实验结果证明系统的输出结果符合算法的预期效果。最后,对全文的工作进行了总结,提出了自己对视频检索领域发展的一点认识,并为今后的工作指明了努力方向。

关键词：基于内容的视频检索 MPEG压缩域纹理特征运动特征模糊推理

基于图嵌入的分布式MEC网络中敏感链接保护研究

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基于图嵌入的分布式MEC网络中敏感链接保护研究

作者：邓芝琳北京交通大学

学位级别：硕士

在分布式移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络中,MEC服务器需要交换网络拓扑信息来共享网络资源以完成大规模的计算或迁移任务。网络拓扑中的敏感链接通常涉及实体隐私信息,链接预测技术可以将已知的网络信息作为背景知识推测... 详细信息

在分布式移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络中,MEC服务器需要交换网络拓扑信息来共享网络资源以完成大规模的计算或迁移任务。网络拓扑中的敏感链接通常涉及实体隐私信息,链接预测技术可以将已知的网络信息作为背景知识推测出网络中缺失的敏感链接,这对MEC系统中的实体隐私构成了威胁。MEC网络中的设备节点通常带有性能、身份等属性信息,通信链接的权重可以衡量时延、带宽或强度。节点属性和链接权重作为网络中的非结构信息可以提高链接预测的准确性。然而,大多数链接隐私保护研究往往考虑基于结构信息的链接预测方法,而忽略了非结构信息。本文围绕分布式MEC网络中的敏感链接隐私保护问题展开研究,针对属性网络和权重网络两种场景研究如何抵抗机器学习分类算法的链接预测攻击。本文基于图嵌入技术对图数据进行编码得到嵌入向量,通过设计隐私保护机制使得链接预测攻击模型难以从嵌入向量中预测出敏感链接,同时嵌入向量可以解码重构出网络结构以保持结构效用。本文的主要工作及创新点如下:(1)提出了一种属性网络敏感链接保护方法SLPGE(Sensitive Link Protection Graph Embedding),构建了基于变分图自编码器的链接保护嵌入模型。SLPGE通过增边算法和去边算法两种隐私嵌入方案得到隐私嵌入标签,采用两种矩阵组合模式迫使链接保护嵌入在重构过程中减少隐私信息。本文在两个属性网络数据集上进行了实验,结果显示SLPGE使攻击模型对敏感链接的预测准确率较原始嵌入模型分别下降了30.05%和15.03%,相应的效用性分别下降了7.54%和7.79%,达到了隐私性和效用性的平衡。(2)提出了一种权重网络敏感链接保护方法WLPGE(Weighted Link Protection Graph Embedding),搭建了基于结构深度网络嵌入的链接保护嵌入模型。WLPGE采用两种图预处理方式得到训练图,通过生成对抗网络的对抗性训练降低链接保护嵌入中的敏感信息,并设计损失函数以保留效用性。本文为三个权重网络数据集分配了多种攻击模型,实验结果表明WLPGE在三个数据集上相较原始嵌入模型均降低了攻击模型的敏感链接预测准确率,同时保持了结构和权重的高效用性。

关键词：移动边缘计算链接隐私链接预测图嵌入

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移动社交网络中移动模型和路由算法研究

移动社交网络中移动模型和路由算法研究

作者：于竞一北京交通大学

学位级别：硕士

随着移动智能设备(如智能手机、PDA等)的大量普及,通过设备的移动带来机会式连接从而搭建起临时网络,使得在不具备通信基础设施的网络环境中设备间通信成为可能,但由于移动设备是以人为载体,不仅具有人的移动特性,而且还具有一定的社会... 详细信息

随着移动智能设备(如智能手机、PDA等)的大量普及,通过设备的移动带来机会式连接从而搭建起临时网络,使得在不具备通信基础设施的网络环境中设备间通信成为可能,但由于移动设备是以人为载体,不仅具有人的移动特性,而且还具有一定的社会性,从而催生了研究人员对移动社交网络(Mobile Social Networks, MSNs)的研究。这种新型的网络在车联网络、偏远地区信息传输、基于位置服务等领域有着巨大的应用潜力。在移动社交网络中,由于节点的移动性和间歇性连接,给信息传输带来极大挑战。然而,节点的移动规律恰好反映了设备携带者的移动模式,找到携带者的移动运动规律和相遇模式(如相遇频率,接触时间等)就能在彼此分离的设备之间找到一条潜在的通信链路,进行数据传输。因此,能否合理地设计移动模型以及路由算法恰当地选择下一跳节点进行信息转发成为重要的研究课题。本文首先介绍了移动社交网络的研究背景及意义、国内外研究现状、基本概念等,然后对现有的移动模型和经典的路由算法进行了总结分析,并阐述了当前移动模型和路由算法面临的主要问题。由于移动社交网络的特性,节点既有移动性,又具有复杂的社会性,在现有的移动模型的基础上,统计分析现实生活中人们运动情况和社会关系,提出了符合现实社会人们移动规律的移动模型——VSMM,它能够比较真实地反映人们的移动性以及彼此间的社会关系,并且能够预测节点的运动状态及位置,为路由算法的提出和仿真提供支持。此外,本文还基于大量统计数据分析节点间的关系以及节点的“小世界”区域特性,也就是说,在某一区域内节点间联系比较紧密,并结合VSMM移动模型中节点的位置信息以及状态转移,提出基于社区划分的移动社交网络路由算法——CBDR,该算法以相遇频率和相遇时长两个指标对节点关系进行分类,选择其中关系度较强的前L个节点构建社交关系列表进行信息传输,理论分析表明该算法能够提供可靠而高效的信息传输服务。为验证该路由算法的性能,我们将CBDR路由算法与其他移动社交网络路由算法进行比较,仿真结果表明本文提出的路由算法在传输成功率、跳数、平均时延等方面有很好的性能表现。

关键词：移动社交网络移动模型社交关系路由算法

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基于物联网的蜂窝无线定位技术研究

基于物联网的蜂窝无线定位技术研究

作者：张进虎北京交通大学

学位级别：硕士

随着信息技术的快速进步,物联网产业蓬勃发展。作为物联网发展的排头兵,基于无线定位技术的位置信息服务（LBS）成为了市场关注的焦点。当前LBS采用的定位技术主要有GPS定位技术和蜂窝无线定位技术,本文就是对蜂窝无线定位技术展开的研... 详细信息

随着信息技术的快速进步,物联网产业蓬勃发展。作为物联网发展的排头兵,基于无线定位技术的位置信息服务（LBS）成为了市场关注的焦点。当前LBS采用的定位技术主要有GPS定位技术和蜂窝无线定位技术,本文就是对蜂窝无线定位技术展开的研究。本文具体工作如下： 1.对物联网、物联网位置服务和蜂窝无线定位技术进行了介绍,对蜂窝无线定位技术的几个经典算法（如Chan算法、Fang算法、Taylor算法、LS算法和SX算法）进行了研究和仿真,仿真结果表明Chan算法具有较低的复杂度和较好的定位性能,文章后续工作就是基于该算法展开的。 2.介绍了蜂窝无线定位中的NLOS问题及其鉴别、抑制方法,提出了一种基于TDOA、TOA测量值平滑和重构的RSChan算法,并对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明RSChan算法能在一定程度上鉴别和抑制NLOS误差,提高定位性能。 3.对混合定位技术展开了较为深入的探讨,提出了一种基于分类征服（DAC）的TDOA/AOA混合定位算法-DAC-EHChan混合定位算法,并对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明,DAC-EHChan可以在一定程度上消除TDOA测量偏差,并且可以充分利用AOA和TDOA测量值,提高定位准确度。 4.将本文的研究成果同具体的物联网位置服务相结合,通过MATLAB模拟不同的应用场景,利用RSChan算法对TDOA测量值进行平滑和重构,然后分别采用DAC-EHChan算法和目前使用较为广泛的LS算法进行定位,对其定位性能进行仿真比较。结果表明本文提出的相关算法可以有效提高车辆定位准确度,提高定位过程中的轨迹拟合程度,降低误报警概率。

关键词：物联网位置服务蜂窝定位非视距到达时间差 COST259模型

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SIP协议在多媒体业务中的研究与实现

SIP协议在多媒体业务中的研究与实现

作者：颜瑞芳北京交通大学

学位级别：硕士

Internet的发展大大推动了基于IP协议的数据通信的发展,为集成语音、图像和数据的多媒体业务提供了有力的支持。H.323协议是较早出现的用于多媒体通信的信令协议,但其呼叫信令的建立受到传统电信网的封闭架构和低带宽的局限。而且,H.32... 详细信息

Internet的发展大大推动了基于IP协议的数据通信的发展,为集成语音、图像和数据的多媒体业务提供了有力的支持。H.323协议是较早出现的用于多媒体通信的信令协议,但其呼叫信令的建立受到传统电信网的封闭架构和低带宽的局限。而且,H.323协议完成多媒体通信会话的建立过程十分复杂,有些业务需要在多个协议之间交互,这样限制了多媒体业务的快速开发。因此,我们需要新的协议来改善这个局面。这个协议就是由IETF制定的会话初始协议(SIP,Session InitiationProtocol),它是对基于IP的多媒体通信系统进行控制的协议。SIP具有简单、可扩展的特性,因此通过SIP进行业务管理,可以更快速更灵活的支持多媒体业务。所以SIP在多媒体业务中的应用具有重要意义。本文设计实现了基于SIP的多媒体终端系统,该系统利用SIP协议实现了多媒体呼叫控制,同时可以利用RTP协议支持视音频双向通信。具体工作包括:首先对SIP协议及其相关技术进行深入细致的研究,接着对SIP协议的体系结构及JAIN(Java APIs for Integrated Network)SIP协议栈进行了详细的分析。在此基础上,论文提出了系统的总体设计方案,系统主要由五个模块来实现,分别是主控模块、SIP模块、视音频处理模块、即时消息模块和界面模块。各模块的功能如下:主控模块完成了整个系统的初始化工作;而其中SIP模块是整个系统的核心模块,是以JAIN SIP为基础,具体实现了SIP通信中各通信实体的基本方法,从而完成了SIP信令功能;视音频处理模块是采用Java媒体框架(JMF,Java Media Framework)来实现的,它实现了视频和音频的采集、传输和播放,其中选用了GSM编码格式的音频和H.263编码格式的视频;此外,还对该系统进行了优化和完善,加入了MESSAGE方法,使得能够在视音频通信的同时完成即时消息的交互;而且该系统具有良好的操作界面,包括用户端设置、服务器端设置和用户昵称、端口号的设置等。本系统经过在局域网上的多次测试,实现了UAC到UAS的直接通信和通过SIP服务器的通信,并通过SIPFlow协议分析软件分析出信令格式正确,而且视音频通信流畅,实现了设计时所期望实现的功能。

关键词： SIP JMF JAIN SIP协议栈视音频通信

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基于SIP的视频会议系统的设计与实现

基于SIP的视频会议系统的设计与实现

作者：王建北京交通大学

学位级别：硕士

摘要:随着多媒体技术与网络通信技术的发展,视频会议的应用正成为当今的一个技术热点。传统的视频会议系统基于H.323协议来完成,虽然技术成熟,但是对专用网络与专用硬件设备依赖性比较强,不利于视频会议应用的普及。IETF制定的会话初始... 详细信息

摘要:随着多媒体技术与网络通信技术的发展,视频会议的应用正成为当今的一个技术热点。传统的视频会议系统基于H.323协议来完成,虽然技术成熟,但是对专用网络与专用硬件设备依赖性比较强,不利于视频会议应用的普及。IETF制定的会话初始协议(SIP,Session Initiation Protocol)简单、方便、灵活、扩展性强,可以实现H.323各种功能,并且可以利用软件完成信令的处理。本论文的主要工作就是:在普通PC硬件环境下设计并实现桌面视频会议系统,这对SIP协议及视频会议系统的应用推广有积极的意义。本论文设计的系统包括视频会议客户端和视频会议服务器两大部分,主要工作包括:(1)会议控制——整个系统利用SIP协议、SDP协议完成了信令的多点呼叫控制,实现了会议的管理;(2)多会议终端之间媒体数据的实时应用——在IP网络上利用RTP协议和IP组播技术实现了多点之间的媒体流通信。具体完成的工作如下:首先,对SIP协议,SDP协议进行了研究,对SIP消息的结构和流程进行了分析,同时对RTP协议和控制协议RTCP的工作机制进行了探讨。在对传统的会议模型对比改进的基础之上,设计了信令集中,媒体流分布的会议模型,同时,在此基础之上设计了桌面视频会议系统的体系结构,并根据该结构,使用NIST-SIP协议栈,实现了JAIN SIP的接口。设计了视频会议系统的Call-In信令流程,在会议服务器及终端上,利用JAIN SIP技术对视频会议的请求,预约和通知功能完成了实现。利用JMF技术,实现了各个会议终端之间的媒体流通信。完成了视音频数据的采集,编码,发送,接收和播放。为了减轻网络和系统处理的负担,引入IP组播技术,使媒体流的发送和接收采用组播形式。对系统的运行结果进行了测试和分析。经过在局域网中的多次测试,系统的视音频应用符合要求,实现了多方视频会议的功能。通过使用SIPFlow协议分析软件对视频会议的信令交互过程进行抓包,发现会议系统完全符合Call-In信令流程;使用WireShark协议分析软件对视音频通信过程进行了抓包,发现媒体流通信符合组播的形式,完全达到了预期的设计效果。

关键词： SIP 视频会议 JMF 组播 JAIN SIP 视音频通信

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无线局域网上VoIP的性能分析研究

无线局域网上VoIP的性能分析研究

作者：王振北京交通大学

学位级别：硕士

随着无线局域网(WLAN)技术和VoIP(Voice over IP)技术的不断发展,利用WLAN来传输IP语音的技术成为近些年研究的热点。但是由于IP网络提供的是尽力而为的服务,加上无线网络带宽资源的有限性,这使得在WLAN上传输语音时面临很多的问题。研... 详细信息

随着无线局域网(WLAN)技术和VoIP(Voice over IP)技术的不断发展,利用WLAN来传输IP语音的技术成为近些年研究的热点。但是由于IP网络提供的是尽力而为的服务,加上无线网络带宽资源的有限性,这使得在WLAN上传输语音时面临很多的问题。研究在WLAN上语音业务用户容量的问题具有重要的意义,本论文正是在这样的背景下展开研究的。本文的主要工作是分析和验证了802.11b网络的DCF机制和PCF机制下语音业务的容量问题,并针对常用的DCF机制提出了改进方案,提高了语音业务的容量。具体的工作有以下几个方面：首先对无线局域网及IEEE 802.11系列标准协议进行了研究,详述了IEEE802.11的体系结构、工作模式、MAC协议和无线媒体的接入机制。接着对VoIP的通信原理作了研究,简要描述了VoIP的关键技术和VoIP的QoS问题,为后面的研究做好理论的铺垫。其次,在Giuseppe Bianchi的马尔可夫链的传输模型的基础上,通过理论的计算推导,分析了DCF机制下语音的有效吞吐率和容量问题;接着根据PCF的传输机制,建立了相关的数学模型,通过理论的计算推导,分析了PCF机制下语音的有效吞吐率和容量问题。最后,根据推导出的吞吐率和容量公式,计算了VoIP在目前常用的编码方式下在IEEE 802.11b上的理论容量值。第三,利用了OPNET Modeler网络仿真工具,对VoIP在WLAN上传输时的吞吐量和时延进行了仿真分析,得到了不同语音编码方式下的用户容量值,验证了理论分析的结果。最后,结合相关的文献以及理论分析和仿真实验,分析了影响无线局域网上语音业务容量的因素,进而针对目前常用的DCF机制提出了MAC层帧汇聚的改进方案,通过理论分析计算和仿真实验验证了这种改进方案能够有效的提高语音业务在无线局域网上的用户容量。

关键词：无线局域网 VoIP DCF机制 PCF机制容量 OPNET Modeler