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无线能量采集通信系统中混合协议性能研究

无线能量采集通信系统中混合协议性能研究

作者：肖如意西北师范大学

学位级别：硕士

在无线传感网络中,人工更换节点的电池会耗费大量的成本,若节点处在有毒的环境中或者嵌入在建筑内部,人工更换电池将变得困难甚至是危险的。在这种情况下,从环境中采集能量成为了更加安全便捷的选择。除了传统的能量采集方法（例如太阳... 详细信息

在无线传感网络中,人工更换节点的电池会耗费大量的成本,若节点处在有毒的环境中或者嵌入在建筑内部,人工更换电池将变得困难甚至是危险的。在这种情况下,从环境中采集能量成为了更加安全便捷的选择。除了传统的能量采集方法（例如太阳能,风能等）之外,一种新兴的技术是从射频（Radio Frequency,RF）信号中提取能量,这种方法的亮点是可以实现同步无线信息和电力传输（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）。针对能量受限的三节点SWIPT通信系统,本文主要研究了当中继节点采用混合协议（Hybrid Power-Time Switching based Relaying,HPTSR）传输时,系统的中断概率及吞吐量。在混合协议中,一部分块时间用于能量采集和信息处理,另一部分用于从中继节点到目的节点的信息传输。在能量采集和信息处理的块时间部分,一部分接收信号用于能量采集,而另一部分接收信号用于信息处理。具体研究内容如下:1.在三节点SWIPT系统中,源节点与目的节点之间不存在直达路径,需要通过中继进行信息传输。中继节点为解码转发（Decode-and-Forward,DF）型中继,且为无源节点,需要从源节点发送的射频信号中获取信息的同时采集能量,然后利用采集到的能量将信息转发至目的节点。本文通过理论推导分析得到中继采用混合协议传输时端到端的中断概率以及吞吐量,并使用MATLAB对结果进行仿真验证和分析,结果表明混合协议性能明显优于时间切换中继协议和功率分割中继协议。2.研究了三节点SWIPT系统中,源节点与目的节点之间存在直达路径,中继节点辅助源节点进行通信。中继为无源节点且采用的混合协议,它的工作模式为放大转发（Amplify-and-Forward,AF）,本文通过理论推导分析得出了系统中断概率的解析表达式和吞吐量,并对系统的中断概率通过MATLAB进行仿真验证和分析,结果表明直达路径的存在能够提升系统性能。

关键词：无线能量采集通信系统中断概率混合协议解码转发放大转发

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基于CDMA协同调度的混合协议激振设计

科技通报 2015年第4期31卷 49-51页

作者：龚击南宁学院办公室南宁530200

多媒体服务器的混合协议设计与实现的关键在与设计混合协议激振算法,通过激振算法设计提高多媒体混合服务器在饱和状态下的吞吐量。传统方法采用动态时分多址协议进行混合协议激振设计,当系统中节点众多、网络拓扑易变状态下,服务器的... 详细信息

多媒体服务器的混合协议设计与实现的关键在与设计混合协议激振算法,通过激振算法设计提高多媒体混合服务器在饱和状态下的吞吐量。传统方法采用动态时分多址协议进行混合协议激振设计,当系统中节点众多、网络拓扑易变状态下,服务器的吞吐性能不好,提出一种基于CDMA协同调度的混合协议激振算法,并设计多媒体服务器,将大型多媒体联合服务器网络接收端和发送端数据的信息熵作为信道传递向量函数,在成功完成调度后,从节点开始进行正常收发工作,实现对时分多址(E-TDMA)协议设计。通过CDMA协同调度,在多媒体混合服务器的每一维度进行数据集分割,得到激振冲击响应。进行多媒体服务器总体模型构建与网络模型设计,在MAC层分别采用,三种协议进行系统调度和多媒体服务器的激振设计与仿真实现。仿真结果表明,该模型能有效提高多媒体服务器的吞吐性能,多媒体信道传输时间消耗最短,体现了算法较好的稳定性和鲁棒性能,对多媒体信息传输的保真性较好。

关键词： CDMA 协同调度多媒体混合协议

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一种应用于多路直连CMP的混合一致性协议

计算机工程 2017年第7期34卷 38-43页

作者：王云霏王飙李媛孙战先上海高性能集成电路设计中心上海200120

Cache一致性协议对系统性能和带宽需求具有重要影响,而当前广泛采用的广播协议带宽需求较高,目录协议访存延迟较大,均不适用于国产服务器CPU直连接口带宽较低及延迟较大的应用场景。针对上述问题,基于Token广播协议和目录协议,设计混合... 详细信息

Cache一致性协议对系统性能和带宽需求具有重要影响,而当前广泛采用的广播协议带宽需求较高,目录协议访存延迟较大,均不适用于国产服务器CPU直连接口带宽较低及延迟较大的应用场景。针对上述问题,基于Token广播协议和目录协议,设计混合一致性协议,采用Simics结合GEM S搭建多路直连片上多核处理器仿真系统,通过运行SPLASH-2测试协议的相关性能。实验结果表明,混合协议的系统性能优于目录协议,与Token协议相比,混合协议以较小的性能代价,大幅降低片间通信带宽需求,且在带宽资源受限系统中具有更好的系统性能。

关键词：片间直连 Cache一致性 Token协议目录协议混合协议

UASNs收发双方混合发起的流量自适应MAC协议

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UASNs收发双方混合发起的流量自适应MAC协议

作者：李泽宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

作为水声传感器网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASNs）核心组成部分之一的介质访问控制（Medium Access Control,MAC）协议,其作用是实现多节点对信道的共享,同时防止节点在进行传输时发生冲突。UASNs中的混合MAC协议实现... 详细信息

作为水声传感器网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASNs）核心组成部分之一的介质访问控制（Medium Access Control,MAC）协议,其作用是实现多节点对信道的共享,同时防止节点在进行传输时发生冲突。UASNs中的混合MAC协议实现了对不同种类MAC协议的融合,处理更加复杂网络负载的情况。但如何适应UASNs中动态变化网络负载是混合MAC协议设计中需要解决的重要问题。针对以上问题,本文提出一种收发双方混合发起的流量自适应MAC（Hybrid Receiver and Sender Initiated Traffic Adaptive MAC,HITA-MAC）协议。协议由发送方发起的子协议（Sender Initiated Sub MAC,SIS-MAC）和接收方发起的子协议（Receiver Initiated Sub MAC,RIS-MAC）组成,利用各自的优势,处理UASNs中复杂的网络负载情况,并在协议中引入流量自适应方法,提出了基于流量自适应的传输发起方选择方法,判断当前网络负载情况,根据判断结果实现了子协议间的切换,选择适合当前网络负载情况的子协议,协议能够适应网络负载的变化,同时提升网络的性能表现。本文利用NS-3仿真工具完成了所提出的HITA-MAC协议的实验,同时与UASNs中已提出的MAC协议做了性能的对照,证明HITA-MAC协议提升了网络吞吐量,尽可能的优化了能耗和端到端时延,并且对动态变化网络负载拥有更强适应能力。

关键词：水声传感器网络介质访问控制混合协议流量自适应

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安全的常数轮多用户k-均值聚类计算协议

计算机研究与发展 2020年第10期57卷 2188-2200页

作者：秦红王皓魏晓超郑志华山东师范大学信息科学与工程学院济南250358 广西密码学与信息安全重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004

在多数聚类计算的实际应用中,样本数据通常来自于不同的用户,聚类算法往往需要在用户的联合数据集上进行计算.而出于隐私保护的目的,用户并不希望与其他参与方共享其私有数据.因此,如何以隐私保护的方式实现多用户的聚类计算便得到了人... 详细信息

在多数聚类计算的实际应用中,样本数据通常来自于不同的用户,聚类算法往往需要在用户的联合数据集上进行计算.而出于隐私保护的目的,用户并不希望与其他参与方共享其私有数据.因此,如何以隐私保护的方式实现多用户的聚类计算便得到了人们的广泛关注.针对多用户持有数据的场景,研究了k-均值(k-means)聚类算法的安全计算问题,设计了常数轮交互的多用户k-means聚类安全计算协议.在该协议中,用户使用加法同态加密方案对样本数据加密并上传至独立的辅助计算服务器.服务器通过与持有私钥的聚类计算方交互,实现了乘法和欧氏距离的安全计算.此外,基于ABY混合协议框架设计了针对同态密文的最小元素标记协议和除法协议.协议通过常数轮交互,实现了同态密文、算术分享份额、Yao分享份额之间的相互转换,并利用Yao混乱电路技术实现了对同态密文的最小元素标记以及除法运算,该过程无需使用昂贵的比特分解技术.在半诚实模型下给出了主协议及所有子协议的安全性证明.

关键词：隐私保护 k-均值聚类同态加密秘密分享混合协议

在Novell　NetWare下实现自动切换CSMA／CD－Token　Bus混合型MAC协议

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上海交通大学学报 1996年第6期30卷 85-89页

作者：金正谊汪溟白英彩上海交通大学计算机科学与工程系上海

对于所研究的带自动切换机制的ＣＳＭＡ／ＣＤ和ＴｏｋｅｎＢｕｓ混合型介质访问控制协议，在ＮｏｖｅｌｌＮｅｔｗａｒｅ环境下设计了一种实现方案．由于Ｎｏｖｅｌｌ网络具有很大的市场占有量，所以既有一定的理论价值，也有较好的应... 详细信息

对于所研究的带自动切换机制的ＣＳＭＡ／ＣＤ和ＴｏｋｅｎＢｕｓ混合型介质访问控制协议，在ＮｏｖｅｌｌＮｅｔｗａｒｅ环境下设计了一种实现方案．由于Ｎｏｖｅｌｌ网络具有很大的市场占有量，所以既有一定的理论价值，也有较好的应用前景．

关键词：混合协议 Novell网络操作系统计算机网络

一种应用于控制网络的新的媒体访问控制协议——Token-CSMA/CD混合协议

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测控技术 2001年第6期20卷 5-9,15页

作者：刘怀胡继峰东南大学自动化研究所江苏南京210096 云南民族学院化学系云南昆明650093

针对控制网络中常采用的媒体访问控制协议存在的缺陷 ,设计了一种新的媒体访问控制协议———To ken CSMA/CD协议。对其工作原理、实现方式进行了研究。最后 ,对混合协议进行了计算机仿真 ,Token CSMA/CD的性能优于CSMA/CD和TokenBus。

关键词：控制网络媒体访问控制协议混合协议 Token-CSMA/CD 工业控制

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基于访存局部性的一致性请求广播范围预测

计算机工程 2017年第10期43卷 17-22,30页

作者：王云霏李媛王飙上海高性能集成电路设计中心上海200120

目前广泛采用的广播协议带宽需求较高,目录协议访存延迟较大,不适用于国产服务器处理器片间直连接口带宽相对较低、延迟较高的应用场景。为此,基于片内目录、片间Token广播的双层异构混合一致性协议,应用访存局部性原理,对片间请求广播... 详细信息

目前广泛采用的广播协议带宽需求较高,目录协议访存延迟较大,不适用于国产服务器处理器片间直连接口带宽相对较低、延迟较高的应用场景。为此,基于片内目录、片间Token广播的双层异构混合一致性协议,应用访存局部性原理,对片间请求广播范围进行预测研究,提出一种HP-SRW协议。实验结果表明,与两级目录协议相比,该协议时间性能提高8.9%,带宽需求降低3.1%,与混合协议相比时间性能略有提升,带宽需求降低30.6%,与Token协议相比,HP-SRW协议以4.7%的时间性能为代价,带宽需求降低66.5%。

关键词：片间直连 Cache一致性 Token协议目录协议混合协议

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安全多方计算编程框架研究

安全多方计算编程框架研究

作者：汪鹏程武汉大学

学位级别：硕士

安全多方计算允许一组互不信任的参与方在其各自输入上联合运行某个计算功能得到计算结果,而不会透露任何超出计算结果的信息,是现代密码学领域的一个重要研究方向。而随着人们对隐私的逐渐重视,安全多方计算在学术界、工业界和政府中... 详细信息

安全多方计算允许一组互不信任的参与方在其各自输入上联合运行某个计算功能得到计算结果,而不会透露任何超出计算结果的信息,是现代密码学领域的一个重要研究方向。而随着人们对隐私的逐渐重视,安全多方计算在学术界、工业界和政府中有着越来越广泛的应用。从姚期智的“百万富翁问题”开始,用于安全多方计算的协议被研究和发展了数十年,已经诞生了非常多的优秀协议,并且基于这些协议构建出了可以执行任意图灵完备程序的通用安全多方计算编程框架。虽然在这些安全多方计算协议上构建的框架、领域特定语言层出不穷,但经过我们的评估发现其都有着易用性较差、和现有编程语言难以交互、不适合大数据计算等问题。为了解决这些问题,本文设计了一种基于ORAM(Oblivious RAM)的混合协议安全多方计算框架,并基于JSR 269规范和LLVM编译器框架将Java和C/C++程序编译为该计算框架上的安全多方计算应用。具体来说,本文的主要贡献有如下三点:1.通过易用性、功能性、交互性等多个评估指标,对现有的较为常用的若干通用安全多方计算框架进行了评估,总结了现有框架存在的易用性较差等问题及其原因,并对这些不足进行了讨论和分析;2.设计了一种基于ORAM的混合协议安全多方计算框架,具有ORAM为大数据计算提供的亚线性电路复杂度、低通信复杂度的优势,同时基于姚氏混淆电路、布尔电路、算术电路的混合协议为前端语言的表达能力、功能性提供了更多的灵活性;3.提出并实现了基于JSR 269和LLVM编译器框架的安全多方计算编译器构建方案,将Java和C/C++程序编译为本文提出的计算框架上的安全多方计算应用。通过若干典型安全多方计算应用场景对本文方案进行了测试,实验结果表明,本文提出的计算框架和编译器构建方案,在易用性、功能性、交互性上比现有框架都更具优势。

关键词：安全多方计算编程框架编译器 ORAM 混合协议