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顾及虚拟ap的室内几何距离加权定位算法

测绘科学 2021年第12期46卷 24-30页

作者：薛卫星花向红周小珍华南农业大学资源环境学院广州510642 武汉大学测绘学院武汉430079 深圳市广汇源环境水务有限公司广东深圳518020

针对室内定位时使用基于接收信号强度信号空间的欧氏距离、马氏距离以及其他距离进行加权定位造成的非线性定位模型误差的问题,该文提出一种顾及虚拟ap模型的室内几何距离加权定位算法。该文通过电磁波传播特性的定量推算,研究RSS和几... 详细信息

针对室内定位时使用基于接收信号强度信号空间的欧氏距离、马氏距离以及其他距离进行加权定位造成的非线性定位模型误差的问题,该文提出一种顾及虚拟ap模型的室内几何距离加权定位算法。该文通过电磁波传播特性的定量推算,研究RSS和几何距离之间非线性的指数函数关系,进而使用几何距离代替RSS信号距离进行参考指纹点的加权计算。在3个不同地点进行了重复数据采集实验,结果表明,基于几何距离加权定位算法在定位精度上明显优于KNN、WKNN、PDWKNN等算法,定位精度分别提高了16.88%、10.38%、11.98%。

关键词：室内定位虚拟ap 几何距离加权定位算法

软件定义无线网络中虚拟ap性能测量方法研究

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软件定义无线网络中虚拟AP性能测量方法研究

作者：陈婧重庆邮电大学

学位级别：硕士

软件定义无线网络(Software Defined Wireless Network,简称SDWN)作为5G网络发展的关键技术,改变了传统无线网络架构封闭、僵化的弊端,优化了网络资源调度管理,满足了移动用户高带宽接入的需求。在SDWN中,ISP可采用同一ap设备上的不同虚... 详细信息

软件定义无线网络(Software Defined Wireless Network,简称SDWN)作为5G网络发展的关键技术,改变了传统无线网络架构封闭、僵化的弊端,优化了网络资源调度管理,满足了移动用户高带宽接入的需求。在SDWN中,ISP可采用同一ap设备上的不同虚拟ap创建相互独立的无线网络,实现终端无线接入。然而虚拟ap数目众多,实现全网虚拟ap的性能测量会存在存储资源不足、处理能力不够等问题。针对上述问题,论文主要研究SDWN中虚拟ap性能测量方法。为了实现全网虚拟ap性能的可控测量,分别基于libpcap开源库、Netlink机制和OpenFlow协议提出了虚拟ap信号强度、已关联用户数和数据流量三个性能指标的测量方法。为了解决从少量实时测量节点数据还原全网虚拟ap节点性能问题,提出了一种基于矩阵填充的自适应连续采样(简称MC-ASS)算法,即通过直接测量部分虚拟ap节点性能,利用矩阵填充恢复算法估计出其它虚拟ap对应性能指标值。为了进一步提高算法预测准确率,提出了MC-ASS优化机制,首先将单个ap下的所有虚拟ap进行聚类操作,然后将虚拟ap已关联用户数的矩阵表达式作为虚拟ap数据流量的训练集,优化虚拟ap信号强度和数据流量两个性能指标的采样策略,与优化前的MC-ASS算法对比结果表明,采样策略的优化不仅提高了测量准确率,还保证了测量结果的稳定性。在通用ap设备和Floodlight控制器搭建的SDWN实验平台中实现了上述虚拟ap性能测量方法,并将其测试结果与常用Wi-Fi测试工具进行对比分析。实验结果表明该测量方法能够实现全网虚拟ap性能测量,并且测量样本率低,测量误差小,测量结果稳定。通过对虚拟ap性能测量方法的研究,可以降低大量ap节点的负载和存储空间。同时,对虚拟ap性能测量结果的分析有利于负载均衡、终端最优化接入、节能等网络优化工作的研究。

关键词：软件定义无线网络虚拟ap 性能测量矩阵填充

基于RSSI概率分布与虚拟ap的室内定位的方法的研究与实现

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基于RSSI概率分布与虚拟AP的室内定位的方法的研究与实现

作者：徐遥东北师范大学

学位级别：硕士

随着通信技术的迅速发展,基于位置的服务(Location Based Service,LBS)已经彻底改变了人们的日常生活方式。谷歌地图、百度地图、高德地图等应用程序的出现,让人们在出行、导航、搜索等方面受益匪浅。然而,卫星信号的功率相对较弱,难以... 详细信息

随着通信技术的迅速发展,基于位置的服务(Location Based Service,LBS)已经彻底改变了人们的日常生活方式。谷歌地图、百度地图、高德地图等应用程序的出现,让人们在出行、导航、搜索等方面受益匪浅。然而,卫星信号的功率相对较弱,难以穿透障碍物,因此室内目标的定位难度增加,尤其在建筑物和其他空间障碍物的环境下,误差可能极大,给用户带来不便。因此,室内定位应运而生。室内定位技术旨在定位各种室内场景,已经在军事、电力生产、医疗卫生、化工制造、交通物流和餐饮服务等领域得到广泛应用。室内定位发展过程中出现了各种室内定位技术和方法。室内定位技术主要分为以下几大类:地磁定位技术、无线传感定位技术、光学定位技术、超声波定位技术。室内定位方法主要分为几何测距法与位置指纹法,其中几何测距的方法计算简单、容易实现,但容易受到多径效应的影响,从而无法准确的定位目标;位置指纹法核心是建立位置指纹数据库中。需要确定位置时,根据收到的信号信息来比对数据库中的指纹信息,从而确定当前的位置。随着近年来各种机器学习、深度学习的方法的应用,基于位置指纹的室内定位方法定位精度越来越高。本文主要基于ZIGBEE技术,研究与实现了两种精度高、稳定性强且无需长时间训练的室内定位方法。本文主要贡献如下:(1)构建RSSI(Received Signal Strength Indicator)概率分布模型,并进行了详细的分析与实验,然后比较了EMD距离、JS散度、KL散度等多种相似度匹配方法在RSSI概率分布的基础上对定位精度的影响。(2)根据信号传播的距离损耗模型分析RSSI空间分辨率,发现不同强度区间的RSSI信号对空间距离的分辨率不一致,在此基础上提出一种动态加权方案,并结合RSSI概率分布提出一种基于RSSI概率分布的DWP(Dynamic Weight Positioning,DWP)算法。(3)针对DWP算法最大定位误差略大且定位过程未考虑利用目标运动过程中位置的连续性这一不足,结合虚拟ap和HMM(Hidden Markov Model),提出了一种基于虚拟ap和HMM的Vap-HMM定位算法。(4)设计实现了一个室内定位系统,该系统将所提的算法用于定位,该系统在定位的实时性和准确性上都表现出了良好的定位效果。

关键词：室内定位 ZIGBEE RSSI 空间分辨率虚拟ap

基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位算法

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基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位算法

作者：史瑞康重庆邮电大学

学位级别：硕士

无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术自诞生以来,在无线通信领域一直处于快速发展状态。智能终端和移动互联网的迅速普及以及室内WLAN接入点(Access Point,ap)的广泛布置为室内WLAN定位技术的研究带来了巨大便利。用户在... 详细信息

无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术自诞生以来,在无线通信领域一直处于快速发展状态。智能终端和移动互联网的迅速普及以及室内WLAN接入点(Access Point,ap)的广泛布置为室内WLAN定位技术的研究带来了巨大便利。用户在不需要增加额外设备的情况下,即可以较低成本方式满足定位导航需求。目前室内WLAN定位算法中普遍使用的是指纹定位法,但指纹定位法的主要问题有两个:一是离线阶段指纹数据库的建立费时费力;二是在线阶段室内信号传播的复杂性导致定位匹配准确度不高。本文正是针对这两个问题展开研究,在指纹定位算法的基础上,提出一种基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位算法,在稀疏参考点条件下达到高精度定位的目的。本文算法分为离线阶段与和在线阶段两个部分。离线阶段包含两个步骤:指纹数据库的构建与预处理。在指纹数据库构建阶段,本文提出一种基于虚拟ap的室内WLAN指纹数据库构建。通过对离线阶段的稀疏指纹数据库进行线性回归分析得到总均方误差最小的最佳虚拟ap位置,进而利用多方向信号传播模型对每个虚拟ap进行多方向指纹数据库的构建,从而将稀疏的指纹数据库扩建成多方向混合指纹数据库,在保证定位精度的前提下,减小了离线阶段的建库开销。在指纹数据库预处理阶段,本文利用基于Tanimoto相似度的仿射传播聚类对多方向混合指纹库进行预处理,形成聚类中心,减小在线阶段定位匹配时间,提高算法的实时性。在线阶段包括三个步骤:首先,众包协作点利用离线阶段形成的聚类中心进行粗定位和K近邻定位算法进行精定位得到自身的估计位置;其次,通过移动终端微机电系统的磁力计计算得到众包协作点相对于待定位点的角度信息;最后,构建基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位模型得到待定位点最终估计位置。本文通过将众包协作点相对待定位点的角度信息和待定位点的接收信号强度信息结合起来,从而达到高精度定位的目的。并且在重庆邮电大学逸夫楼5楼实验环境中进行验证,本文算法在3米内累积误差概率达到89.54%,平均定位误差达到1.69米,从而验证了算法的有效性。

关键词：室内WLAN 虚拟ap 仿射传播聚类众包协作定位

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无线局域网蜜罐系统的设计

无线局域网蜜罐系统的设计

作者：陈朕山东大学

学位级别：硕士

随着计算机网络的蔓延,无线局域网(WLAN)成为高速发展的无线通信技术在计算机网络中的通信移动性、多媒体应用等的实现手段。无线局域网作为有线网络的延伸及重要补充,其安全问题也是人们关注的焦点;无线网络的射频(RF)数据传送方式更... 详细信息

随着计算机网络的蔓延,无线局域网(WLAN)成为高速发展的无线通信技术在计算机网络中的通信移动性、多媒体应用等的实现手段。无线局域网作为有线网络的延伸及重要补充,其安全问题也是人们关注的焦点;无线网络的射频(RF)数据传送方式更使其信息及网络安全问题显得尤为突出。蜜罐(Honeypot)是主动防御策略的一种方法,在网络中被用于记录黑客行为,研究黑客攻击工具、战术与动机。在有线网络中,蜜罐这一面向整体安全构架的工具已经得到充分地重视和应用并获得了很好效果:蜜罐系统在数据价值、资源利用和投资回报等方面都体现出了很大的优势;而且这一方法已经在很多IT环境中得到推广,如Christos K.D将此方法应用到3G网络并取得良好的效果。本文所做工作如下:一、将蜜罐技术应用到无线局域网中去。本论文将在前人研究基础之上着力于将蜜罐这种整体安全策略延伸到无线局域网络领域中,将在有线网络虚拟蜜网的(时间和空间上)低成本、易管理的设计原则之上,利用单机无线网卡虚拟出一个接入点(ap:Access Point)并提出无线局域网Honeypot设计方案:此蜜罐系统主要用于收集和研究网络攻击行为的信息,有利于网管人员及时获悉无线网络安全状况;二、论文叙述了建立无线局域网Honeypot的相关研究工作,从实验方面证明了其可行性;然后借鉴采用博弈论模型的方法对无线局域网Honeypot的理论可行性进行相关了论证分析。论文提出的方案是基于单机版的虚拟无线蜜罐系统,具有较高的灵活性、可扩展性;可根据虚拟蜜罐的使用环境和规模灵活布置或添加各种工具的使用,或是搭建简单的蜜罐或是高级点的蜜罐。利用论文中提出的虚拟无线Honeypot可以较好地达到论文在利用博弈论论述阶段得到的良好效果。同时,论文还存在着一定问题:该安全资源的设计只考虑了无线局域网络一般的环境设置,如动态分配IP地址、认证服务等;对于复杂的无线局域网实用环境由于各种原因还没有涉及,如多虚拟蜜罐系统、提供移动IP服务等等,不过鉴于Linux操作系统及其软件的开源性、可扩展性是可以做到;这将是论文的下一步研究工作。

关键词：蜜罐无线局域网虚拟ap 无线蜜罐博弈论 Honey-ap

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基于虚拟化技术的高校校园无线网安全与发展

网络安全技术与应用 2021年第2期 76-78页

作者：王洋高瑞刘炜西北农林科技大学网络与教育技术中心陕西712100

针对目前高校无线覆盖范围广、ap数量少、无线上网不稳定的问题,本文提出了将虚拟化技术应用到高校无线网中的方案。通过在无线网络中将多台交换机虚拟成一台虚拟交换机,增强了网络的可控制性;通过部署虚拟ap,实现最大范围网络覆盖。结... 详细信息

针对目前高校无线覆盖范围广、ap数量少、无线上网不稳定的问题,本文提出了将虚拟化技术应用到高校无线网中的方案。通过在无线网络中将多台交换机虚拟成一台虚拟交换机,增强了网络的可控制性;通过部署虚拟ap,实现最大范围网络覆盖。结果表明,部署虚拟交换机、虚拟ap大大提高了校园无线网络的稳定性,缓解了高校无线上网高峰期的压力,大幅降低了ap间的同频干扰。

关键词：无线网虚拟化技术虚拟ap 虚拟交换机

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一种基于虚拟中心的动态时隙TDMA算法

兵工自动化 2010年第3期29卷 12-13页

作者：赵永滨周勇中国兵器工业第五八研究所军品部四川绵阳621000

针对拓扑非透明算法维护时隙分配表开销大、无最差性能保障,提出一种适用于Ad Hoc网络的动态时隙TDMA算法—V-TDMA。该算法是以虚拟中心提供的时间同步,在固定TDMA的基础上叠加优先级竞争机制,既能保证最差性能,又有较高的信道利用率,... 详细信息

针对拓扑非透明算法维护时隙分配表开销大、无最差性能保障,提出一种适用于Ad Hoc网络的动态时隙TDMA算法—V-TDMA。该算法是以虚拟中心提供的时间同步,在固定TDMA的基础上叠加优先级竞争机制,既能保证最差性能,又有较高的信道利用率,有一定的实际应用价值。

关键词： Ad Hoc网络 MAC协议动态时隙TDMA 虚拟ap