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突发性链路感知的自适应链路质量估计方法

通信学报 2012年第6期33卷 30-39页

作者：黄庭培李栋张招亮崔莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

提出了一种无线传感器网络中突发性链路感知的自适应链路质量估计方法 EasiLQE。节点周期性地发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听接收到分组的RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过... 详细信息

提出了一种无线传感器网络中突发性链路感知的自适应链路质量估计方法 EasiLQE。节点周期性地发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听接收到分组的RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过程。最后节点使用基于误差的滤波器估计链路在未来一段时间内的质量。实验结果表明,EasiLQE既能实时准确地感知突发性链路在短时间内的持续变化,又能平滑短暂的低幅度波动而保持良好的稳定性,同时维持较低的估计开销。

关键词：无线传感器网络链路质量估计 RSSI 突发性链路基于误差的滤波器

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无线网络的差异化比特错误率估计方法

计算机研究与发展 2014年第1期51卷 138-150页

作者：张招亮陈海明黄庭培崔莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

在无线网络中,比特错误率(bit error rate,BER)的估计是许多上层协议的基础,对数据传输的性能具有重要的影响,目前已成为一个重要的研究课题.但是现有BER估计编码未考虑实际网络的BER分布特征,估计误差较大.在实测分析802.11无线网络的... 详细信息

在无线网络中,比特错误率(bit error rate,BER)的估计是许多上层协议的基础,对数据传输的性能具有重要的影响,目前已成为一个重要的研究课题.但是现有BER估计编码未考虑实际网络的BER分布特征,估计误差较大.在实测分析802.11无线网络的BER分布特征的基础上,提出了一种采用差异化思想来提高BER估计准确度的方法差异化估错码(differentiated error estimation,DEE),其主要思想是在数据包中插入具有不同估错能力的多级估错位,并随机均匀地分布各估错位.然后,借助BER与奇偶校验错误概率的理论关系来估计BER.此外,DEE利用BER非均匀分布特征来优化各级估错位的能力,提高出现概率较高的BER的估计准确度,以降低平均估计误差.在7个节点组成的测试床上评价了DEE的性能.实验结果表明,与最近的研究成果估错码(error estimation code,EEC)相比,DEE可将估计误差平均减少约44%.当估错冗余较低时DEE可将估计误差减少约68%.此外,DEE具有比EEC更小的估计偏差.

关键词：物联网无线网络 IEEE 802 11 比特错误率错误估计差异化设计奇偶校验

802.11网络中基于博弈理论的可变带宽信道分配研究

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计算机研究与发展 2013年第10期50卷 2059-2069页

作者：黄庭培陈海明张招亮崔莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

802.11网络中节点的理性和自私性导致可变带宽信道分配的低公平性、低负载均衡性及低社会效率问题.基于非合作博弈理论将可变带宽信道分配问题建模成策略型博弈模型.首先,给出问题的纳什均衡分配策略,证明了纳什均衡点的存在;然后,针对... 详细信息

802.11网络中节点的理性和自私性导致可变带宽信道分配的低公平性、低负载均衡性及低社会效率问题.基于非合作博弈理论将可变带宽信道分配问题建模成策略型博弈模型.首先,给出问题的纳什均衡分配策略,证明了纳什均衡点的存在;然后,针对纳什均衡策略社会效率低的问题,提出一种基于支付的激励机制,使可变带宽信道分配过程收敛到占优决策均衡状态,从而系统整体吞吐量性能达到全局最优;并分析了上述两种策略的公平性和负载均衡问题;最后,给出达到纳什均衡和全局最优状态的可变带宽信道分配算法.仿真结果表明,纳什均衡策略能够获得好的公平性,而全局最优策略的负载均衡和社会效率性能要优于纳什均衡策略.

关键词： 802 11无线网络可变带宽信道分配非合作博弈纳什均衡激励机制占优决策均衡社会效率

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一种Android恶意行为检测算法

西安电子科技大学学报 2015年第3期42卷 8-14页

作者：王志强张玉清刘奇旭黄庭培西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071 中国科学院大学国家计算机网络入侵防范中心北京101408

提出一种新的Android恶意行为检测算法,该算法使用系统调用序列和控制流序列表征Android应用程序的行为,通过分析已知恶意软件样本库,训练出一个恶意软件特征基和阈值,再计算Android应用程序与特征基的相似度,根据阈值判断目标是否为恶... 详细信息

提出一种新的Android恶意行为检测算法,该算法使用系统调用序列和控制流序列表征Android应用程序的行为,通过分析已知恶意软件样本库,训练出一个恶意软件特征基和阈值,再计算Android应用程序与特征基的相似度,根据阈值判断目标是否为恶意软件.根据该算法,开发了一个Android恶意软件检测系统SCADect,并在华为U8860真机上对3 000个测试样本进行分类,准确率达到96.8%;针对包含混淆和加密操作的8簇237个恶意样本,该系统的检出率达到89%,明显优于工具Androguard.实验结果表明,SCADect能够抵抗混淆和加密攻击,提高恶意软件检测的准确率和降低误报率.

关键词：智能手机恶意软件分类相似度

EasiPLED:一种基于监督学习理论的无线传感网络分组丢失和错误原因识别方法

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计算机学报 2013年第3期36卷 471-484页

作者：黄庭培陈海明张招亮崔莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

信道错误和冲突是导致无线网络中分组丢失和错误的两类主要因素.有效识别分组丢失和错误的原因是实现高性能无线传感器网络协议的基础.然而传感器节点资源的有限性和无线通信环境的复杂性给该问题的研究带来挑战.如何提高分组丢失和错... 详细信息

信道错误和冲突是导致无线网络中分组丢失和错误的两类主要因素.有效识别分组丢失和错误的原因是实现高性能无线传感器网络协议的基础.然而传感器节点资源的有限性和无线通信环境的复杂性给该问题的研究带来挑战.如何提高分组丢失和错误原因识别方法的准确率,同时保持低的识别开销和易于在节点上实现是该文研究的重点.基于监督学习理论提出一种轻量级的、准确实时的分组丢失和错误原因识别方法***-PLED通过大量实地场景统计实验对分组接收情况进行分析,提取基于RSSI、LQI和F-BER组成的特征向量作为监督学习模型的输入,并实现了一种低开销、控制和数据分组驱动相结合的F-BER计算方法.为了降低噪声、射频硬件本身和高度动态变化的通信环境对特征值计算的影响,作者提出了一种基于误差滤波器的特征值预测方法.通过3种监督学习方法对二元和多类EasiPLED分类模型进行离线训练和检验,结果表明EasiPLED获得至少79.8%的准确率.最后基于EasiPLED的概率轮询协议验证了EasiPLED的识别性能.实验结果表明,与已有最新方法相比,该文方法最大可以将轮询成功的概率提高43.5%.

关键词：无线传感器网络监督学习理论冲突信道错误误差滤波器物联网

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一种简单网络管理协议漏洞挖掘算法

西安电子科技大学学报 2015年第4期42卷 20-26,40页

提出一种简单网络管理协议漏洞挖掘算法,优化了测试用例构造策略,解决了单一的测试用例构造策略、缺少异常监控和调试器或监控和调试不适用等问题.首先,根据简单网络管理协议的RFC文档,使用基于生成的多维策略构造测试用例;其次,根据已... 详细信息

提出一种简单网络管理协议漏洞挖掘算法,优化了测试用例构造策略,解决了单一的测试用例构造策略、缺少异常监控和调试器或监控和调试不适用等问题.首先,根据简单网络管理协议的RFC文档,使用基于生成的多维策略构造测试用例;其次,根据已知漏洞数据和异常数据,使用基于变异的多维策略构造测试用例.根据算法,开发了一个漏洞工具SRPFuzzer,并选择思科路由器、wireshark等路由器和软件进行实验,发现了4类安全漏洞,证明了工具的有效性;同时,选择PROTOS等相关的漏洞挖掘工具进行对比,SRPFuzzer在测试用例构造、监控和调试、漏洞挖掘能力等方面均优于以往的工具.

关键词：网络协议网络安全漏洞挖掘 Fuzzing 技术

无线传感器网络中一种抗无线局域网干扰的信道分配机制

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计算机学报 2012年第3期35卷 504-517页

作者：张招亮陈海明黄庭培崔莉赵泽中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

无线传感器网络(WSN)易受到与其共享信道的无线局域网(Wifi)干扰,造成通信可靠性及吞吐量下降.当具有不同优先级的多个WSN受到Wifi干扰时,如何按优先级分配信道,并兼顾整体通信可靠性及吞吐量是一个重要问题.针对该问题,作者提出了一种... 详细信息

无线传感器网络(WSN)易受到与其共享信道的无线局域网(Wifi)干扰,造成通信可靠性及吞吐量下降.当具有不同优先级的多个WSN受到Wifi干扰时,如何按优先级分配信道,并兼顾整体通信可靠性及吞吐量是一个重要问题.针对该问题,作者提出了一种抗Wifi干扰的信道分配机制EasiCAP(Channel Allocation for wireless sensor networks with Priority).该机制利用基于干扰强度和活跃比率的干扰特征模型(External Interference Model,EIM)度量WSN中各信道的Wifi干扰;同时,采用以接收端为中心的模型(Internal Interference Model,IIM)度量各WSN之间的干扰.然后,各WSN根据EIM和IIM度量的结果,采用局部化贪婪信道分配算法独立、实时地选择信道,通过保持信道、切换信道及抢占信道操作实现按优先级分配信道,并尽可能降低所有网络所受干扰之和.实际测量和仿真结果表明,EasiCAP可为各WSN提供与其优先级相对应的通信可靠性和吞吐量;而且该机制下的平均通信可靠性及吞吐量也比现有方法高.此外,EasiCAP未带来过大的开销.

关键词：无线传感器网络信道干扰无线局域网差异化的服务质量包接收率物联网

基于接收信号强度非齐性分布特征的半监督学习室内定位指纹库构建

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电子与信息学报 2019年第10期41卷 2302-2309页

作者：李世宝王升志刘建航黄庭培张鑫中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院

室内定位中半监督学习的指纹库构建方法能够降低人力开销,但忽略了高维接收信号强度(RSS)数据不均匀的非齐分布特点,影响定位精度,针对此问题该文提出一种基于RSS非齐性分布特征的半监督流形对齐指纹库构建方法。该算法运用局部RSS尺度... 详细信息

室内定位中半监督学习的指纹库构建方法能够降低人力开销,但忽略了高维接收信号强度(RSS)数据不均匀的非齐分布特点,影响定位精度,针对此问题该文提出一种基于RSS非齐性分布特征的半监督流形对齐指纹库构建方法。该算法运用局部RSS尺度参数以及共享近邻相似性构造权重矩阵,得到精确反映RSS数据流形结构的权重图,利用该权重图通过求解流形对齐的目标函数最优解,实现运用少量标记数据对大量未标记数据的位置标定。实验结果表明,该算法可以显著降低离线阶段数据采集的工作量,同时可以取得较高的定位精度。

关键词：无线局域网室内指纹定位半监督流形对齐非齐性分布指纹库构建

一种突发性链路感知的自适应链路质量估计方法

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计算机研究与发展 2010年第S2期47卷 168-174页

作者：黄庭培李栋张招亮崔莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

高效、准确、实时而又稳定的链路质量估计是保证无线传感器网络上层协议性能的基础.针对复杂网络环境下高度动态变化的突发性链路,结合被动侦听和主动探测机制提出了一种突发性链路感知的自适应链路质量估计方法EasiLQE.节点通过周期性... 详细信息

高效、准确、实时而又稳定的链路质量估计是保证无线传感器网络上层协议性能的基础.针对复杂网络环境下高度动态变化的突发性链路,结合被动侦听和主动探测机制提出了一种突发性链路感知的自适应链路质量估计方法EasiLQE.节点通过周期性的发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过程.最后节点使用基于误差的滤波器(error-based filter,EF)估计链路在未来一段时间内的质量.实验结果表明,EasiLQE既能实时准确地感知突发性链路在短时间内的持续变化,又能平滑短暂地低幅度波动而保持良好的稳定性,同时维持较低的估计开销.

关键词：无线传感器网络链路质量估计 RSSI 突发性链路基于误差的滤波器