国家自然科学基金(61072079)
- 作品数：21 被引量：107H指数：6
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- 基于现场可编程门阵列战术数据链中自适应轮询接入控制协议的设计与实现被引量：10
- 2019年
- 在战术数据链系统中,战术单元随时都有可能被摧毁而引起网络拓扑结构动态变化,导致系统服务效率降低。为了解决这一问题,基于动态调整轮询顺序的思想,提出一种自适应轮询接入控制协议(APACP)。采用概率母函数的方法和嵌入式马尔可夫链理论对系统进行建模,得到系统平均排队队长和平均轮询周期的解析解;利用数学软件MATLAB和现场可编程门阵列仿真验证协议的正确性。仿真结果表明,APACP能够根据战术数据链网络拓扑结构的动态变化自动调整轮询顺序,明显降低系统平均排队队长和平均轮询周期,克服传统轮询接入控制协议中空轮询的问题,节约了服务时间,提高了服务效率,改善了系统性能。
- 丁洪伟李超刘龙军柳虔林柳虔林保利勇
- 关键词：战术数据链轮询作战单元接入控制协议现场可编程门阵列
- 一种能量有效的无线传感器网络轮询接入控制协议被引量：3
- 2012年
- 周期性休眠的PCF机制虽然较好地解决了无线传感器网络的能耗问题,但没有考虑节点的负载状态,降低了系统性能,也增加了系统的查询能耗.以限定(K=1)服务为基础,提出了一种改进的PCF轮询控制协议,即具有混合服务策略的无线传感器网络轮询接入控制协议PCF-SS.该协议在保障公平性的前提下,能够根据节点状态动态调整优先级并改变服务K值,中心服务器AP则根据各节点的服务K值在每轮服务时对节点的下一轮服务时间进行预估计,并采用统一的服务时间表唤醒节点,达到节能的效果.仿真实验表明系统的平均等待时间、平均排队队长等性能指标比周期性休眠的PCF机制要好,能量的有效利用率更高,具有更长的生命周期,适合作为无线传感器网络的MAC控制协议.
- 何敏赵东风保利勇左朝树
- 关键词：无线传感器网络PCF接入控制
- WSN中基于人工蜂群算法的分簇路由协议被引量：10
- 2021年
- 针对无线传感器网络节点能耗不均衡,网络生存期短等问题,提出一种基于人工蜂群算法的能量高效分簇路由协议.在簇头选举阶段,通过定义簇头的能量因子、位置因子和向心率因子设计高效的适应度函数,评估人工蜂群算法生成的解的质量,选出最优簇头.在稳定传输阶段,提出一种基于最小生成树的高效路由算法,通过在每个簇头和基站之间寻找合适的路径来平衡并降低网络能耗.为进一步提高网络吞吐量,将区分忙闲节点的轮询控制机制引入簇内通信.在不同规模的场景中对所提协议的性能进行了评估,仿真测试结果表明,与KUCR协议、FIGWO协议相比,基于人工蜂群算法的分簇路由协议能够有效地延长网络生存期,提高网络吞吐量.
- 王宗山丁洪伟李佳雷宁贺之航
- 关键词：无线传感器网络人工蜂群算法分簇协议路由轮询
- FPGA-Based CSMA/CA Control System Design in WSN
- This paper presents the application of FPGA design in CSMA/CA control protocol in WSN, and put forward a kind ...
- Zhenggang LiuHongwei DingYingying GuoQianlin LiuZhijun Yang
- 一种基于LEACH的低延迟和低功耗的WSN分簇算法被引量：11
- 2020年
- 针对经典分簇LEACH协议的不足,提出了低延迟、低功耗和网络能耗均匀的改进算法。该算法主要从两个方面对LEACH进行了改进:在稳定数据传输阶段采用CSMA机制,降低了数据传输延迟;在能量均衡和能耗方面,混入小部分初始能量高的高级节点,在簇头选举阶段首先对节点进行能量感知,并综合考虑节点剩余能量和平均能量,从而延长了网络的生命周期。文中首先对LEACH协议进行简单介绍,利用平均周期法对LEACH中使用的CSMA机制进行分析,从而得到了改进算法的延迟计算方法;然后对改进算法的数据传输阶段的能耗和算法复杂度进行分析,并对改进算法的簇头选举阈值的计算进行讨论;最后对改进算法的数据传输阶段的延时和功耗进行建模分析,并利用MATLAB进行仿真对比。仿真结果显示,改进算法使得第一个节点死亡的时间延长了31%,全部节点死亡的时间延长了24.7%,并且网络能耗更加均匀,因此,该算法有效地解决了LEACH中的热区问题,改进了实际WSN应用中节点集中死亡带来的区域信息缺失问题。相比于LEACH,改进算法的数据传输延迟平均降低了78.6%,保证了WSN应用中数据的实时性,因此改进算法在延迟、生命周期、网络能耗均匀性以及吞吐量等性能上都得到了优化提升。
- 熊成彪丁洪伟董发志杨志军保利勇
- 关键词：WSNLEACH协议能量感知CSMASEP能耗均衡
- 混合型分簇MAC协议在无线传感器网络中的实现被引量：3
- 2020年
- 针对当前MAC协议的研究大多停留在软件仿真阶段的问题,设计一种适用于两层无线传感器网络的混合型MAC协议,并利用节点实现硬件仿真。簇内采用门限服务方式,各节点接到唤醒通知后,依据簇头发布的轮询列表,按照顺序发送数据,实现无冲突通信。簇间采用随机多址接入,各簇头随机争用信道,向汇聚节点发送数据。基于Z-Stack进行协议设计,最后利用CC2530节点搭建无线传感器网络,实现该协议。实验结果表明,使用该协议的系统能够正确运行,吞吐量和平均时延、平均排队队长的实验值与理论值一致。
- 董发志熊成彪丁洪伟张颖婕杨俊东
- 关键词：无线传感器网络MAC协议设计随机多址接入门限服务硬件仿真
- Design of Dual Priority Persistent CSMA Protocol Based on FPGA
- In order to study the MAC layer protocol in the wireless sensor network under the actual channel condition,the...
- Xu LuHongwei DingJundong YangZhi XuLiyong BaoMin He
- 本科生创新能力培养模式的探讨
- 2013年
- 本文说明了建立良好的创新教育生态环境,有利于激发本科生的探索欲望和创新灵感;提出根据学生的兴趣,因材施教,按兴趣方向培养本科生;让本科生参与导师的科研项目,指导基础好的同学开展大学生创新项目,通过完成科研项目,培养学生的创新能力;还提出通过改革教学内容,来提升本科生创新能力的思路。
- 丁洪伟柳虔林杨鉴杨志军
- 关键词：教育生态环境教学内容
- 一种改进WLAN的PCF轮询系统数学建模及分析
- 2013年
- 针对WLAN中PCF（PointCoordinationFunction）~RR（RoundRobill）轮询控制方式难以对轮询站点进行区分服务的问题，将优先级服务、多级轮询控制以及混合轮询服务策略有机结合起来，提出一种改进WLAN的PCF轮询控制模型。采用嵌入式Markov链和概率母函数方法，对该系统模型建立起相应的数学模型，为下一步解析系统特性参数奠定理论基础。
- 柳虔林赵东风赵一帆
- 关键词：WLANPCF轮询系统
- 基于遗传算法和模糊C均值聚类的WSN分簇路由算法被引量：40
- 2019年
- 针对无线传感器网络(WSN)的节点能量有限、生命周期短、吞吐量低等问题,提出一种基于遗传算法(GA)和模糊C均值(FCM)聚类的WSN分簇路由算法GAFCMCR,采取“集中分簇,分布簇头选举”的方式。网络初始化时基站采用由GA优化的FCM聚类算法形成网络分簇。第一轮簇头由距簇中心最近的节点担任;从第二轮开始,簇头的选举由上一轮的簇头负责,选举过程综合考虑候选节点的剩余能量、与基站的距离、与簇内其他节点的平均距离三个因子,并根据网络状态实时调整三个因子的权重。在数据传输阶段,将轮询机制引入簇内通信。仿真结果表明,相同网络环境下,与LEACH算法和基于K-Means的均匀分簇路由(KUCR)算法相比,GAFCMCR将网络生命周期延长了105%和20%。GAFCMCR成簇效果良好,具有良好的能量均衡性和更高的吞吐量。
- 董发志丁洪伟杨志军熊成彪张颖婕
- 关键词：模糊C均值聚类遗传算法均匀分簇轮询机制
