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移动无线传感器网络自适应信标交换算法

软件学报 2008年第11期19卷 3033-3041页

作者：张衡阳李莹莹刘云辉国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073 香港中文大学机械自动化工程学系中国香港

针对移动无线传感器网络中周期性信标交换引起的通信暂盲现象,提出一种自适应信标交换算法.在该算法中,工作节点根据相对于上游节点的特征量动态地计算下一次信标交换周期,空闲节点根据相对于所有邻居节点的特征量动态地计算下一次信标... 详细信息

针对移动无线传感器网络中周期性信标交换引起的通信暂盲现象,提出一种自适应信标交换算法.在该算法中,工作节点根据相对于上游节点的特征量动态地计算下一次信标交换周期,空闲节点根据相对于所有邻居节点的特征量动态地计算下一次信标交换周期,或者采用周期性信标交换.该算法可以根据网络通信性能要求调整门限概率值来得到合适的信标交换周期;并通过信标反馈等待超时的方法删除被选择为下一跳但已移出的节点.仿真实验结果表明,该算法在工作节点稀疏型网络中不但提高了数据包传送成功率,而且降低了控制开销,可适用于大规模移动无线传感器网络.

关键词：移动无线传感器网络通信暂盲现象自适应信标交换算法特征量数据包传送成功率控制开销

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优先级区分服务的机载网络媒质接入控制协议

浙江大学学报（工学版） 2019年第1期53卷 99-106页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

为了保障机载网络的系统容量及最高优先级业务严格的时效性与可靠性需求,提出区分优先级的媒质接入控制协议.该协议对高、低优先级业务,分别采用多信道随机接入和多信道忙闲接入2种不同的信道接入策略,结合竞争窗口随信道忙闲程度自适... 详细信息

为了保障机载网络的系统容量及最高优先级业务严格的时效性与可靠性需求,提出区分优先级的媒质接入控制协议.该协议对高、低优先级业务,分别采用多信道随机接入和多信道忙闲接入2种不同的信道接入策略,结合竞争窗口随信道忙闲程度自适应调整的退避机制,实现了多优先级区分服务.通过建立多信道忙闲碰撞模型和退避模型,根据高优先级业务的QoS需求,计算求解不同信道数量下低优先级业务的最优负载取值区间和接入门限以及各项系统性能的数学表达式.仿真结果表明,该协议不仅具有较高的系统容量(>10 Mb/s),而且能够保证高优先级业务严格的时效性(99%)需求,与带差分服务的跳频MAC (PFH-MAC)协议和区分优先级的自适应抖动MAC (PAJ-MAC)协议相比,性能有较大的提升.

关键词：机载网络忙闲程度多信道接入门限退避区分服务

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基于移动传感器网络的节能目标跟踪

自动化学报 2007年第11期33卷 1156-1162页

作者：李莹莹张衡阳刘云辉香港中文大学机械与自动化工程系网络传感器与机器人实验室国防科技大学电子科学与工程学院智能感知联合研究中心

首先证明最小化移动传感器网络的目标跟踪能耗是NP完全问题,并基于邻近图理论提出一种近似最优的分布式引导跟随算法.每一时刻离目标预测位置中心较近的节点引导较远处节点向中心移动,逐步覆盖目标下一时刻可能在的区域,整个网络在跟踪... 详细信息

首先证明最小化移动传感器网络的目标跟踪能耗是NP完全问题,并基于邻近图理论提出一种近似最优的分布式引导跟随算法.每一时刻离目标预测位置中心较近的节点引导较远处节点向中心移动,逐步覆盖目标下一时刻可能在的区域,整个网络在跟踪全程保持连通.证明该算法的节点运动能耗在数值上逼近最小能耗.仿真结果进一步验证了该方案的有效性.

关键词：移动传感器网络 NP完全邻近图网络连通

一种实时可靠的移动无线传感器网络贪婪地理路由协议

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计算机研究与发展 2009年第5期46卷 713-722页

作者：张衡阳樊玮虹王玲周东翔国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

随着定位装置和定位算法的成熟,基于地理位置信息的贪婪地理路由协议受到广泛的关注与研究.但是,在移动无线传感器网络贪婪地理路由协议中,周期性信标交换条件下采用贪婪转发策略会引起通信暂盲现象,造成数据的丢失.基于右手法则的面遍... 详细信息

随着定位装置和定位算法的成熟,基于地理位置信息的贪婪地理路由协议受到广泛的关注与研究.但是,在移动无线传感器网络贪婪地理路由协议中,周期性信标交换条件下采用贪婪转发策略会引起通信暂盲现象,造成数据的丢失.基于右手法则的面遍历算法,对路由空洞的形状不能进行感知,数据转发具有很大的盲目性,转发路径有时比最优路径长很多,造成数据传输时延的增加.针对上述问题提出一种实时可靠的QoS贪婪地理路由协议,该协议通过自适应信标交换算法、基于过渡带思想的贪婪转发策略和基于路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法,使得数据分组能够实时可靠地传输.NS-2仿真结果表明该协议在不增加控制开销的情况下,能够有效减缓通信暂盲现象,高效地处理路由空洞问题,大大提高协议的实时性和可靠性,可应用于对实时性和可靠性有一定要求的大规模移动无线传感网络.

关键词：移动无线传感器网络通信暂盲现象路由空洞自适应信标交换过渡带自适应空洞处理

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变换域通信系统抗干扰编码幅度谱成型算法

西安交通大学学报 2017年第2期51卷 91-96页

作者：刘立张衡阳毛玉泉孙乐郑博空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对变换域通信系统收发双方电磁环境不一致、频谱失配导致有用信号能量损失和降低系统抗干扰性能的问题,提出接收端多元编码幅度谱成型算法。首先,在发送信号频谱组成未知的条件下,采用变换域技术对接收端干扰和噪声进行处理,由于干扰... 详细信息

针对变换域通信系统收发双方电磁环境不一致、频谱失配导致有用信号能量损失和降低系统抗干扰性能的问题,提出接收端多元编码幅度谱成型算法。首先,在发送信号频谱组成未知的条件下,采用变换域技术对接收端干扰和噪声进行处理,由于干扰会在变换域能量聚焦,而噪声没有能量聚焦特性,因此变换域处理能够有效的将干扰和噪声进行分离;然后,对分离后的干扰和噪声幅度谱进行归一化处理;最后,对归一化处理的幅度谱进行多元编码,无干扰的频点幅度谱设置为1,有干扰的频点幅度谱设置为归一化幅度谱最大值与该点的差值。采用该算法生成的基函数能够有效降低有用信号能量的损失并躲避干扰。仿真结果表明,相比接收端直接生成基函数和基于类似等增益合并的算法,在信噪比为-8~8dB的条件下,多元编码幅度谱成型算法能够有效形成接收端幅度谱,基函数误差分别降低了16.2%和13.1%,提高了系统的抗干扰性能。

关键词：变换域通信系统频谱失配多元编码抗干扰

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蜂群无人机自组网多优先级自适应退避算法

北京航空航天大学学报 2019年第2期45卷 325-332页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参... 详细信息

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参数自适应实时更新各优先级竞争窗口(CW)长度,从而使每次退避的竞争窗口可快速收敛到最佳状态,并实现了多业务区分服务,得到了最优的系统性能。通过建立不同优先级退避过程的三维Markov链模型求解得到了饱和吞吐量下的最优竞争窗自适应因子,并且理论推导了系统吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,所提算法在重负载时能够实现多优先级区分服务并有效提高系统的吞吐量性能,相比区分业务优先级的自适应退避(PAB)算法和支持QoS的自适应竞争窗口退避算法(Q-ABACW),性能均有较大提升。

关键词：蜂群无人机自组网(FANETs) 自适应退避区分优先级忙闲因子最优竞争窗口忙闲程度

机载异构网络多优先级多径QoS路由协议研究

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西北工业大学学报 2019年第4期37卷 851-856页

作者：郭锦张盛兵郑博张衡阳刘炜伦西北工业大学计算机学院陕西西安710072 空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

为了保障机载全域异构柔性网络中多种优先级业务的不同QoS需求,提出一种多优先级多径QoS路由(multi-priority and multi-path based QoS routing,MP2R)协议。该协议综合考虑路由有效性和可靠性指标,并基于强拆继续型服务策略的多优先级M... 详细信息

为了保障机载全域异构柔性网络中多种优先级业务的不同QoS需求,提出一种多优先级多径QoS路由(multi-priority and multi-path based QoS routing,MP2R)协议。该协议综合考虑路由有效性和可靠性指标,并基于强拆继续型服务策略的多优先级M/M/1系统,构造了路由代价惩罚函数,通过最优化理论对函数求解最小值,从而制定最优路由选择策略。基于机载网络模型路由仿真研究结果表明,MP2R协议不仅具有多业务类型的区分服务和QoS保障能力,而且能够合理利用网络资源,避免网络拥塞,实现负载均衡,有效满足机载全域异构柔性网络的性能需求。

关键词：机载异构网络路由协议多路径多优先级业务多队列 Qos 仿真

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联合信道状态编码的基函数生成算法

空军工程大学学报（自然科学版） 2017年第6期18卷 89-94页

作者：赵玮刘立张衡阳郑博空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好... 详细信息

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明:该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。

关键词：变换域通信系统基函数频谱失配信道状态编码抗干扰

一种基于带宽接入控制的AODV改进路由协议

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电视技术 2013年第19期37卷 130-133页

作者：周鑫张衡阳重庆电子工程职业学院重庆401331 空军工程大学陕西西安710038

无线自组网中的路由协议AODV没有提供流控和拥塞避免机制,当网络负载较重时,多媒体业务或产生较大的延时,或分组被大量丢弃,使网络性能下降。在AODV协议的基础上,提出一种基于带宽接入控制的改进协议BAC-AODV,对节点和路径的可用带宽进... 详细信息

无线自组网中的路由协议AODV没有提供流控和拥塞避免机制,当网络负载较重时,多媒体业务或产生较大的延时,或分组被大量丢弃,使网络性能下降。在AODV协议的基础上,提出一种基于带宽接入控制的改进协议BAC-AODV,对节点和路径的可用带宽进行估算,修改路由建立机制,使路径满足业务流对带宽的需求,保证网络的QoS质量。分析和仿真结果表明,改进后的协议相比原有AODV,能更有效地控制业务流量,提高吞吐量,降低延时。

关键词：带宽估算业务流吞吐量