检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：韩斌北京邮电大学

学位级别：博士

随着无线业务的迅速发展,移动通信系统要求更高的传输速率,更广的覆盖范围,以及更低的网络时延。下一代移动通信系统采用了正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multip... 详细信息

随着无线业务的迅速发展,移动通信系统要求更高的传输速率,更广的覆盖范围,以及更低的网络时延。下一代移动通信系统采用了正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)、协同中继等技术改善系统性能。网络编码(NC,Network Coding)技术是近年来信息技术领域的重大研究成果,其利用网络节点在存储转发时对数据进行合并处理,提高网络容量和利用率。而无线链路的广播特性使得网络编码在无线网络中的应用受到了广泛关注。有效的资源分配算法对改善无线通信系统性能至关重要。由于引入了无线网络编码技术,传统中继网络的资源分配算法不再适用。因此,需要根据无线网络编码的技术特点,研究新型资源分配方案。本论文针对无线网络编码资源分配这个主题,对无线网络编码不同应用场景中功率分配、中继选择、子载波分配和子载波配对等优化算法进行全面而深入的研究。论文的主要内容和创新点如下： 1.单载波双向中继网络编码资源分配研究考虑单载波双向中继网络编码场景,提出了一种第N优中继选择策略(Nth-RS, Nth Best Relay Selection),并对其性能进行分析。与传统的最优中继选择策略不同,该算法选择可用的第N优中继进行网络编码操作。论文首先理论推导了Nth-RS策略的中断概率准确表达式；为了简化分析,随后给出了该方案的系统中断概率的理论上界和下界闭式表达式,分析表明所提Nth-RS策略的分集度为(M-N+1),其中M表示中继节点的数目。为了进一步提高系统性能,在满足总功率受限条件下,以最小化系统中断概率为目标,研究了Nth-RS策略的最优功率分配方案。仿真验证了所推导的表达式正确性,并且表明给出的最优功率分配方案能够有效提高系统性能。 2.多载波双向中继网络编码资源分配研究由于下一代移动通信系统采用OFDM技术,文中进一步考虑基于多载波的双向中继网络编码场景。系统中存在多个双向中继节点,在满足总功率受限和节点功率受限两种条件下,研究了联合优化功率分配、中继选择和子载波配对的资源分配问题。论文给出了求解该问题的通用步骤和方法：首先运用拉格朗日对偶分解法对多载波问题进行分解,然后对每个子问题分别进行最优功率分配、最优中继选择和最优子载波配对,最后通过次梯度法对拉格朗日变量进行迭代,获得最优解。分析表明,所提的最优资源分配算法复杂度仅与子载波数目和中继数目成多项式关系。基于提出的求解方法,进一步给出了三种次优资源分配算法。仿真结果表明,所提最优资源分配算法(ORA, Optimal Resource Allocation)能够有效提高系统性能。此外,文中还给出了优化部分资源对系统性能的影响。 3.单载波上行多址接入中继网络编码资源分配研究考虑单载波的上行多址接入中继网络编码场景,场景中有两个用户节点,多个可以选择的中继节点和一个目的节点。在满足总功率受限的前提下,研究了最优功率分配和最优中继选择问题。论文首先分析了多址接入中继网络编码场景与双向中继网络编码场景的不同,并建立优化问题；然后将该优化问题分成两步进行求解,提出了一种能够联合优化功率分配和中继选择的资源分配算法。仿真结果指出了所提资源分配算法的性能增益,并且给出了中继节点数对所提资源分配算法性能的影响。 4.多载波上行多址接入中继网络编码资源分配研究 OFDM系统上行联合资源分配和用户调度研究是一个非常复杂的问题,特别当系统中用户数和子载波数目比较大的时候,该问题变得更加棘手。论文进一步考虑基于OFDM的多用户上行多址接入中继网络编码场景。在满足节点功率受限的前提下,以最大化系统和速率为目标,研究了联合优化用户配对、子载波分配、功率分配和子载波配对的资源分配问题。论文通过优化三个子问题对该资源分配问题进行求解,它们分别为：用户配对和子载波分配子问题,子载波配对子问题,以及应用凸优化理论进行功率分配子问题。仿真结果表明所提出的资源分配算法能以多项式时间复杂度获得系统频谱效率的大幅提高。文中还给出了中继节点位置和用户数目对系统性能的影响。

关键词：无线通信无线网络编码资源分配最优化

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无线网络编码侦听及安全性研究

无线网络编码侦听及安全性研究

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作者：宁佐廷湖南大学

学位级别：博士

无线网络编码能极大地提升无线网络吞吐量、减少端到端时延、降低能耗和减少数据传输次数。基于无线网络的媒介开放性,无线侦听与网络编码的结合,进一步提升无线网络编码的效率和网络性能。因此,无线网络编码侦听研究逐渐成为国内外的... 详细信息

无线网络编码能极大地提升无线网络吞吐量、减少端到端时延、降低能耗和减少数据传输次数。基于无线网络的媒介开放性,无线侦听与网络编码的结合,进一步提升无线网络编码的效率和网络性能。因此,无线网络编码侦听研究逐渐成为国内外的一个研究热点。与此同时,开放的媒介特性使得无线网络编码面临了很多安全威胁和挑战。如恶意攻击者通过窃听获取节点发送数据,导致敏感信息的泄露;基于无线窃听,恶意攻击者可以基于获取的传输数据对节点实现污染攻击,如篡改、伪造甚至删除等等攻击。如何保证无线网络编码的安全性也成为网络编码领域的研究热点。因此,本文围绕无线网络编码侦听和安全性这两大问题展开深入研究。主要工作及创新点如下:(1)无线网络编码侦听策略。无线侦听与网络编码的结合极大地提升了网络编码对无线网络的性能增益。而在无线侦听中,侦听缓存的大小及缓存约束的情况下,侦听策略的优劣直接决定了网络编码对无线网络的性能。围绕这一个问题,该工作提出了一种数据包交换与调度的侦听管理策略。该策略在侦听缓存满的情况下,对新侦听的数据包进行预丢弃并记录丢弃数据包ID;同时,编码节点根据编码队列内数据包所属流,结合侦听缓存内数据包分布,合理调度编码队列数据包序列,使其满足编码要求;最后,当侦听缓存出现空闲时,向源节点请求丢弃的数据包,确保成功侦听的数据包都能参与目的节点解码。实验结果表明:该策略进一步提升了无线侦听对无线网络编码的性能效益,提高了编码率和解码率;同时,网络编码对无线网络的性能提升得到增强。如网络吞吐量进一步增大,端到端时延更低。(2)组群异或编码方案。网络编码一个重要的特性就是能减少数据包传输次数,而在传统的线性网络编码中,如异或编码,虽然该编码方案操作简单,但由于编码方式过于简单,造成编码数据包传输次数较多,尤其在该方案应用于无线侦听中时更加明显。因此,如何研究一种相对简单而又高效的编码方案成为本工作需要解决的问题。该工作基于编码节点中不同流的数据包对于侦听缓存中的数据包的对照关系,根据不同流参与编码的数据包数量关系,得到对应编码基础数据包集,并将编码缓存中其它流数据包数量与基础数据包集的大小分别进行除运算与求模运算,得到其它流对基础数据包集的组群编码轮次和剩余数据包的数量,根据组群编码轮次和余包的数量对编码缓存内的数据包进行组群异或编码;目的节点接收到编码数据包后,根据该数据包所包含的原始包信息,选取侦听缓存中对应的数据包进行逐级解码,得到对应源节点发送的数据包。该方案与无线侦听的结合能进一步提升网络性能。(3)防窃听攻击的安全网络编码方案。现有基于网络编码的防窃听攻击主要分为两类:同态哈希和同态签名。这两类方案都是基于同态密码学,它们是利用同态加密的复杂性和高安全性实现防窃听攻击。但是,基于同态函数的防窃听方案由于给编码节点带来了很大的计算开销,造成端到端时延剧增,节点能耗大。因此,为解决这一问题,本工作提出了一种低开销、高安全性的防窃听网络编码方案。首先,源节点基于下一跳节点标识,采用IBC算法对编码系数进行加密,并将其附加在编码数据包;与此同时,源节点对编码数据包进行签名。其次,中间编码节点对收到的编码数据包进行验证,验证通过后,对满足编码条件的数据包进行再编码。同样,使用下一跳节点标识对编码系数进行加密并对发送编码数据包进行签名。最后,目的节点验签收到的编码数据包,只有验签通过的编码包,目的节点才对其进行解码以获取原始数据。实验结果表明:该方法比同态方案有很大的性能提升,如时延更低、吞吐量更大等等。(4)防污染攻击的安全网络编码方案。污染攻击是一种基于窃听的主动攻击方式。现有的防污染攻击方案主要分为两种:数据验证和纠错。数据验证是基于公钥加密体系,如同态哈希和同态签名,这类方法对网络中每个节点带来了复杂的计算开销,因此,它将不可避免地造成高计算时延。后一种方法,也就是纠错技术,它主要是对每个数据块进行校正从而确保每个收到的数据不被污染。然而,这种方法的局限于只能对数量非常受限的污染数据包进行纠正。这对这些问题,本工作提出了一种高性能、低开销的安全防污染攻击方案。该方案利用了密钥预分发和消息验证码(MACs)。基于多播特性,合法节点使用目的节点密钥为每个数据生成多个MACs。每个MAC附加在源数据后面。因此,每个节点能使用各自的密钥对收到的数据进行验证,并且能以很大的概率对污染数据进行过滤。综上所述,本文首先研究了无线侦听对无线网络编码的性能提升,针对现有无线侦听策略的不足,提出了一种基于数据包交换与调度的无线网络编码侦听策略;然后根据现有无线侦听下异或编码方案的不足,提出了组群异或编码方案;最后,针对无线网络编码中的安全性问题,如窃听攻击和污染攻击,本文提出了防窃听攻击和防污染攻击的安全网络编码方案,从而保证了无线网络编码的安全性。

关键词：无线网络编码无线侦听防窃听攻击防污染攻击

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无线网络编码系统中抵御污染攻击的统一的资源分配框架

无线网络编码系统中抵御污染攻击的统一的资源分配框架

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作者：仝伟南京大学

学位级别：硕士

无线网络编码系统可以极大的提高无线网络的带宽利用率。然而,一种名为污染攻击的攻击可以对无线网络编码系统造成极大的破坏,从而影响到网络编码系统在实际部署中的可行性。已经有很多的方法被提出来防御网络编码系统中存在的污染攻击... 详细信息

无线网络编码系统可以极大的提高无线网络的带宽利用率。然而,一种名为污染攻击的攻击可以对无线网络编码系统造成极大的破坏,从而影响到网络编码系统在实际部署中的可行性。已经有很多的方法被提出来防御网络编码系统中存在的污染攻击。但是,当前已有的方法都假设防御者有足够多的资源来进行污染攻击的防御。但在现实情况下,防御者的资源往往是有限的,而以往的方法并没有为防御者应该如何分配其有限的资源从而达到更好的防御效果提供相应的信息。本文考虑了防御者资源受限的情况,研究并为防御者抵抗污染攻击提出了一种统一资源分配框架。本文首先提出了一个针对单阶段传输的污染攻击防御的资源分配方法。本文利用一个双人的策略博弈来刻画防御者和攻击者之间的行为交互。在这个模型下,提出了相应了算法来寻找防御者的最佳策略。紧接着,本文将这个资源分配问题扩展到多阶段传输的情形,并且通过提出一个扩展性的博弈模型以及一个扩展算法来解决多阶段传输中污染攻击防御的资源分配问题。另外,作为扩展算法的一部分,本文还提出了一个基于部分节点信息的恶意节点识别机制。最后,本文进行了大量的实验来评估提出的框架。实验结果表明本文提出的方法能够显著的提升防御者的资源分配效果。并且所提出的资源分配方案的计算时间也是合理的。

关键词：无线网络编码污染攻击资源分配博弈论

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基于势博弈理论的无线网络编码研究

基于势博弈理论的无线网络编码研究

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作者：邵梅桂林电子科技大学

学位级别：硕士

近年来，无线网络编码的优化问题是一个研究热点。本文旨在利用网络编码减少网络信息的传输成本，进而最小化网络系统总成本。本文引入演化博弈理论中势博弈的概念，构建了多路径无线网络编码势博弈（MPWNCPG）模型，用于网络性能的分... 详细信息

近年来，无线网络编码的优化问题是一个研究热点。本文旨在利用网络编码减少网络信息的传输成本，进而最小化网络系统总成本。本文引入演化博弈理论中势博弈的概念，构建了多路径无线网络编码势博弈（MPWNCPG）模型，用于网络性能的分析，取得的主要成果如下：　　（1）无线网络节点采用“反向共乘”编码方式时存在“囚徒困境”和“多重均衡”问题，为充分发挥网络编码的优势，鼓励自私节点参与编码博弈，实现网络系统的最优均衡，本文构建了一个MPWNCPG的形式化模型。把网络流作为博弈的参与者，建立效用函数，并允许网络流在可用路径上进行通信分割;把所有参与者改变策略的动机形式化为一个全局势函数，参与者追求个人利益最大化的同时实现了网络系统传输总成本的最小化，使网络系统收敛于沃尔乔泊均衡。　　（2）在MPWNCPG模型基础上设计决策规则。通过引入模仿者动态（RD）和布朗·冯·诺依曼纳什动态（BNND），分别提出基于多群体（种群）RD和基于BNND的MPWNCPG策略调整算法。仿真结果表明，在给定的网络编码链路容量下，所提出的两种策略调整算法都能够使网络系统达到预期的均衡状态，其网络系统传输总成本明显优于最短路径路由算法;不同编码链路容量下，网络传输总成本收敛于不同的稳定状态。　　（3）针对编码链路容量对网络传输总成本产生影响的问题，在策略调整算法的基础上实现了MPWNCPG链路容量调整算法。该算法与策略调整算法分别运行在两个不同的时间标度内，从而实现了一个两级分布式算法，在给定的网络流状态下，利用梯度下降法对编码链路容量进行细微调整来影响网络流的通信分割。仿真实验表明，容量调整算法与策略调整算法能够使网络系统收敛于同一最小成本。

关键词：无线网络编码势博弈理论 MPWNCPG链路容量调整梯度下降法

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无线中继网和无线网络编码中的子载波分配和功率分配研究

无线中继网和无线网络编码中的子载波分配和功率分配研究

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作者：陆璐南京邮电大学

学位级别：硕士

近些年无线通信有了快速的发展，无线中继技术和无线网络编码技术的使用更加广泛。无线中继技术可以扩大网络的覆盖范围，提高小区边缘用户的吞吐量。无线网络编码技术可以提高网络的吞吐量，平衡网络中的负载，延长网络寿命。由于无线... 详细信息

近些年无线通信有了快速的发展，无线中继技术和无线网络编码技术的使用更加广泛。无线中继技术可以扩大网络的覆盖范围，提高小区边缘用户的吞吐量。无线网络编码技术可以提高网络的吞吐量，平衡网络中的负载，延长网络寿命。由于无线中继技术和无线网络编码技术都有各自的优点并且可以结合起来使用，所以无线中继技术和无线网络编码技术可以用来改善传统网络的性能。本文主要研究了单用户中继网络、多用户中继网络以及基于无线中继的蝶形网络的性能。本文第三章主要研究了单用户中继网络的性能。首先对单用户中继网络采用解码转发（DF）和放大转发（AF）两种方式的性能进行比较，其次又对两种方式的中继网络运用了子载波配对技术和功率优化算法。仿真结果表明DF中继网络的性能要优于AF中继网络性能，子载波配对技术和功率优化技术都可以提升系统性能。本文第四章主要研究了多用户中继网络的性能。首先研究了几种子载波分配算法和功率优化算法的基本原理，在此基础上以多用户中继网络为网络模型对这些算法的性能进行了研究。仿真结果表明从多用户中继网络的吞吐量和公平指数来综合考虑，比例公平算法要优于FDM算法和贪婪算法。本文第五章主要研究了基于无线中继的蝶形网络和直接传输网络的性能。首先研究了无线中继位置的选择，其次对使用无线网络编码技术的网络和直接传输网络的平均容量做了比较，最后用功率优化算法对蝶形网络的平均容量进行优化。仿真结果表明基于无线中继的蝶形网络的平均容量在一定条件下可以得到优化。

关键词：无线网络编码无线中继功率优化子载波分配

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无线网络编码技术的研究

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通信工程 2010年第2期 8-9页

作者：李宁丹闫振军张涛沈阳军区65044部队大连116002 沈阳军区65042部队沈阳110001 总参通信工程设计研究院沈阳110005

多跳无线网络可以解决边远山区和偏辟农村乡镇的通信难问题,因系统本身跳数较多,传送速率慢,没有有线接入通信稳定,无线网络编码技术解决了上述不足.文中论述了网络编码技术的实现过程,详细分析了分集合成技术与混合编码技术,给出了在... 详细信息

多跳无线网络可以解决边远山区和偏辟农村乡镇的通信难问题,因系统本身跳数较多,传送速率慢,没有有线接入通信稳定,无线网络编码技术解决了上述不足.文中论述了网络编码技术的实现过程,详细分析了分集合成技术与混合编码技术,给出了在无线系统中可以采用有线编码技术的可行性结论.

关键词：多跳无线系统无线网络编码分集合成混合编码

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无线网络编码管理方法和系统

无线网络编码管理方法和系统

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作者：郭欣日本东京都

本发明公开了一种无线网络编码管理方法和装置。所述方法包括：判断网络基础设施是否允许网络间无线网络编码；如果允许，则在所述网络基础设施的邻居网络中选择可以构成网络间无线网络编码分组的节点；形成网络间无线网络编码分组并进... 详细信息

标准号: CN102970689B

本发明公开了一种无线网络编码管理方法和装置。所述方法包括：判断网络基础设施是否允许网络间无线网络编码；如果允许，则在所述网络基础设施的邻居网络中选择可以构成网络间无线网络编码分组的节点；形成网络间无线网络编码分组并进行调度设计。由此可以实现异构网络中的网络编码的管理，并可以提高网络的系统容量和有效数据率。

关键词：无线网络编码网络基础设施网络方法和装置分组邻居网络网络编码系统容量异构网络有效数据调度管理

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一种提升无线网络编码增益的速率控制方法

一种提升无线网络编码增益的速率控制方法

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作者：刘青龙张崇富张华斌陈又鲜卢晶琦林燕婷 528400 广东省中山市石岐区学院路1号

本发明公开了一种提升无线网络编码增益的速率控制方法，能够针对机会网络编码在LTE网络中面对不同用户、不同信道质量时，提供速率控制，弥补了已有研究中对机会网络编码速率控制机制研究的不足；且其基于编码包传输效率的码选择策略... 详细信息

标准号: CN111224751A

本发明公开了一种提升无线网络编码增益的速率控制方法，能够针对机会网络编码在LTE网络中面对不同用户、不同信道质量时，提供速率控制，弥补了已有研究中对机会网络编码速率控制机制研究的不足；且其基于编码包传输效率的码选择策略，可以在编码包传输效率最大化的条件下，增加网络编码的编码机会，提高编码包的平均编码度，有效提升了机会网络编码的延时、吞吐率等性能增益。

关键词：机会网络编码包传输效率速率控制编码速率控制无线网络编码编码机会机制研究网络编码性能增益码选择吞吐率最大化延时信道研究

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无线网络面向视频传输优化的机会网络编码机制

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电子与信息学报 2014年第7期36卷 1706-1712页

作者：葛青白光伟沈航张芃南京工业大学计算机科学与技术系南京211816 南京理工大学高维信息智能感知与系统教育部重点实验室南京210094 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室南京210003

现有的无线网络编码机制大多没有考虑无线链路质量对于视频传输的影响,导致视频质量降低。该文针对这一问题,提出面向视频传输优化的机会网络编码(O2NC)机制。该机制结合网络编码和机会路由技术,根据传输路径收益和视频数据的重要程度... 详细信息

现有的无线网络编码机制大多没有考虑无线链路质量对于视频传输的影响,导致视频质量降低。该文针对这一问题,提出面向视频传输优化的机会网络编码(O2NC)机制。该机制结合网络编码和机会路由技术,根据传输路径收益和视频数据的重要程度计算候选节点集合;同时,考虑视频数据包编码比重和重要程度等参数,评估编码包综合效用,选取转发效用值最大的视频编码组合。仿真结果表明,与典型的网络编码协议相比,O2NC机制能够显著提高视频序列的可解码帧率和峰值信噪比(PSNR)。

关键词：无线网络编码机会路由视频传输综合效用

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无线网络链路质量感知的机会网络编码机制

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计算机科学 2013年第11期40卷 29-34页

作者：葛青白光伟沈航张芃曹磊南京工业大学计算机科学与技术系南京210009 南京理工大学高维信息智能感知与系统教育部重点实验室南京210094 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

现有的无线网络编码机制大多没有考虑无线链路质量对于通信性能的影响,导致网络吞吐量降低。针对这一问题,提出一种链路质量感知的机会网络编码机制(LONC)。该机制充分利用无线媒介的共享特性,将网络编码和机会转发技术相结合,通过期望... 详细信息

现有的无线网络编码机制大多没有考虑无线链路质量对于通信性能的影响,导致网络吞吐量降低。针对这一问题,提出一种链路质量感知的机会网络编码机制(LONC)。该机制充分利用无线媒介的共享特性,将网络编码和机会转发技术相结合,通过期望传输次数来计算数据包传输效用值,用于衡量数据包传输效率。在此基础上,根据效用值动态分配数据包调度优先级,使得高优先级的数据包有更高的概率获得转发机会,从而有利于提高网络吞吐量。仿真结果表明,LONC机制能够显著提高网络的吞吐量,在一定程度上保证了数据的可靠传输。

关键词：无线网络编码链路质量感知机会转发动态优先级

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