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1. 基于频谱合约的协作通信中继选择方法

赵楠, 武明虎, 熊炜, 刘聪

计算机应用 2015, 35 (9): 2415-2418. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2415

摘要（505）

PDF （712KB）（434）

针对认知无线网络中协作通信中继节点自私性的需求和非对称网络信息的特点,提出一种多用户协作通信合约机制的设计与实现方法。首先,通过将协作通信映射成劳动力市场,研究对称网络信息条件下多用户频谱合约建模方法;在此基础上,针对合约签订前中继节点私有信息隐匿性引起的逆向选择问题,研究非对称网络信息条件下频谱合约建模方法,以激励中继节点真实地反馈其类型信息和保证协作通信的实现。实验结果表明,雇主授权用户(PU)雇用信道状态好、协作成本低的非授权用户(SU),能获得较大的协作通信增益。提出的多用户协作通信合约机制能为无线频谱的高效利用提供新思路。

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2. 基于信道预测的协作中继选择方法

覃彩玲, 肖琨

计算机应用 2015, 35 (9): 2419-2423. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2419

摘要（397）

PDF （840KB）（321）

一般的协作中继选择方法利用过时的信道状态信息(CSI)进行中继选择,准确的信道预测能提供精确的CSI用于中继选择。已有的信道预测方法往往不能适应信道的快时变性,或者具有高复杂度。为此提出一种基于斜率预测的信道预测方法,并应用于协作通信系统的中继选择中。该预测方法结合一阶线性多项式曲线拟合和有限脉冲响应(FIR)维纳预测,使用FIR维纳预测器预测信道一阶线性函数的斜率,将预测范围切割成若干个足够小的时间片段,在这些小的时间片段内对信道进行连续预测。同时,提出了基于信道预测的中继选择(CPRS)方法,并进行了性能分析。仿真表明,与基于过时信道的中继协作(OCRS)通信系统相比,CPRS能使系统的误码率(BER)下降幅度达到13%~63%,具有显著的性能提升效果。

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3. 基于纳什议价的对等网络资源分配

张清丰, 王晟, 廖丹

计算机应用 2015, 35 (9): 2424-2429. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2424

摘要（464）

PDF （994KB）（333）

针对对等(P2P)网络中普遍存在的自由下载问题,提出保证节点最小服务质量的一种基于纳什议价的资源分配方案。首先,建立保证节点最小服务质量的理论模型,分析表明合作博弈的节点议价权力与其最大贡献能力正相关,非合作博弈节点的议价权力与其最大贡献能力负相关,因此,合作节点比非合作节点获得更多的资源;其次,证明了合作博弈中节点的相对议价权力越大,节点获得的资源越多,收益越大,反之亦然。最后,通过仿真验证系统保证节点获得最小服务质量的前提下,合作节点获得的资源与节点的初始资源分配和纳什议价权力等因素相关;初始资源分配与节点的最大贡献能力呈正相关,并随着节点数目的增加而减少;议价权力随着节点数目的增加而下降,节点获得的资源随着节点议价权力的增加而增加。该方案与经典保证公平性的平均资源分配方案相比,合作节点能获得更多的资源。仿真结果验证了理论分析中在保证节点服务质量前提下,节点议价权力越大,获得的资源越多。

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4. 基于模糊压缩感知的无线传感网络拥塞控制算法

甘峰浩, 牛玉刚, 贾廷纲

计算机应用 2015, 35 (9): 2430-2435. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2430

摘要（543）

PDF （929KB）（321）

针对无线传感网络(WSN)的拥塞问题,提出了一种将模糊控制和压缩感知(CS)技术相结合来缓解无线传感网络拥塞的算法。首先,将压缩感知技术引进到无线传感网络的拥塞控制中,理论分析了压缩感知对缓解传感网络拥塞的效果,通过对采集数据进行压缩感知处理来减少网络冗余信息,从而缓解网络拥塞。其次,针对网络拥塞时压缩感知技术不能动态适应无线传感网络复杂环境的问题,设计了一种模糊-压缩感知的拥塞控制算法,该算法结合网络拥塞状况对压缩感知的观测矩阵维数进行动态调节,从而使压缩感知技术更好地适应传感网络拥塞状况的变化。该机制在不同的拥塞状况下能够提高网络吞吐量10%~50%,降低网络的丢包率10%~50%,减少网络时延将近5 s。通过NS2仿真表明,该机制对无线传感网络的拥塞缓解有较明显的效果。

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5. 无线传感器网络RaSMaLai算法的改进

孙学梅, 张心中, 王亚宁, 张天元

计算机应用 2015, 35 (9): 2436-2439. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2436

摘要（322）

PDF （775KB）（298）

针对RaSMaLai算法有可能进入无效循环和无效等待状态的问题,对RaSMaLai进行了两点改进并提出了一种新的随机转换算法NRaSMaLai:改进一在算法初始化过程中遍历树中节点进行初始化检查,防止树进入无效等待状态;改进二在更新树操作过程中对树中最大负载节点及其所有子孙节点时进行状态检测,防止树进入无效循环状态。NRaSMaLai通过增大最小负载节点及其子孙节点的负载使树平衡。仿真实验表明,使用改进一、二的算法能使树达到平衡状态或更接近预设的平衡状态。当sink节点位于区域中心时,NRaSMaLai使树平衡时所需的迭代步数减小为原来的1/5并很少出现振荡,对使数据收集树快速收敛并延长网络寿命具有重要意义。

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6. 语义物联网中链接传感器数据发布系统

爨林娜, 史一民, 李冠宇, 吴学华

计算机应用 2015, 35 (9): 2440-2446. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2440

摘要（1011）

PDF （1028KB）（303）

针对传感器网络数据的表示和传输标准不统一以及单一数据资源无法满足应用程序的需求问题,提出将传感器网络数据发布为链接传感器数据的方法。在分析已有链接传感器数据发布方法的基础上,首先利用本体标注技术为传感器网络数据添加语义信息,然后提出基于继承关系概念组集的关联数据查询处理方法以找到相关Web数据集(RWD)和基于启发式属性的图相似性比较方法实现传感器网络数据与相关Web数据的链接,最后构建了一种链接传感器数据发布系统(LSDPS)。通过与其他经典链接传感器数据发布系统比较,表明本系统将建立与相关数据的链接的准确率提高了9%。将传感器网络数据发布为链接传感器数据,使得应用程序不仅可以理解和利用传感器网络数据,而且可以根据链接传感器数据集间的资源描述框架(RDF)链接获得更多相关资源。

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7. 机会网络中基于社区的高效消息传输算法

姚玉坤, 杨及开, 刘文辉

计算机应用 2015, 35 (9): 2447-2452. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2447

摘要（369）

PDF （894KB）（373）

针对机会社会网络中现有基于社区的消息传输算法(OSNCMTS)在社区内存在节点积压消息分发任务、在社区间存在盲目选择活跃节点转发信息的问题,提出一种基于社区的高效机会网络路由算法(HECMTS)。在HECMTS算法中,首先,采用极值优先(EO)算法划分社区并将划分的社区矩阵分发给社区节点;其次,采用社区矩阵和消息到目的节点成功率相结合的方法分配社区内消息副本数;最后,利用活跃节点往返不同社区的机会收集活跃节点信息,然后查询这些活跃节点信息从中选取合适的活跃节点完成社区间消息传输。仿真结果表明,与OSNCMTS算法相比,HECMTS算法在路由开销性能和平均端到端时延性能上分别至少下降了19%和16%。

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8. 二维空间上基于呼叫详细记录数据的用户移动性分析

石立兴, 胡访宇

计算机应用 2015, 35 (9): 2453-2456. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2453

摘要（617）

PDF （752KB）（335）

针对当前基于呼叫详细记录(CDR) 研究用户移动性主要局限于移动距离、回旋半径等一维尺度,且该尺度不能准确描述移动范围的问题,提出在二维空间上用覆盖移动轨迹的凸包面积来描述用户的移动范围,用群体移动向量分析人群的移动行为。首先,设计了一种基于经纬度建立二维平面笛卡尔坐标系的方法。该方法结合墨卡托投影与半正矢公式得到散点间方位与距离,并依此确立散点在平面坐标系的坐标;然后,基于该坐标系计算了覆盖用户一天内移动轨迹的凸包及其面积,并统计其分布;最后,对所有用户的移动向量分时段作累积,分析群体移动向量在一天内的变化。实验结果表明,在180 km范围内,新坐标所计算的方位角与由墨卡托投影下确定的结果平均偏差0.037°,点间距离与由半正矢公式得到的结果平均偏差0.102%,可以很好地保持散点间的方位与距离关系。覆盖移动轨迹的凸包面积满足幂律分布,并与移动距离有较高的相关性。群体移动向量的变化展现了人群移动的潮汐现象,而且为发掘用户所在区域与周边地区的联系提供新的视角。

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9. 基于用户兴趣相似性的节点移动模型

高媛, 王淑敏, 孙建飞

计算机应用 2015, 35 (9): 2457-2460. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2457

摘要（437）

PDF （624KB）（293）

针对现实生活中人们的社交关系和兴趣爱好对节点进行社会活动的驱动作用,提出了一种基于用户兴趣相似性的节点移动模型。该模型将节点对活动的感兴趣程度抽象为一个兴趣概率矩阵,利用皮尔逊相关系数计算节点的兴趣相似群体。仿真实验表明,该模型在一定时间范围内节点的相遇时间间隔和相遇持续时间的互补累积分布函数近似服从幂律分布,更加接近真实数据集统计结果得到的曲线,同时也表明了节点在进行夜间活动时,具有很强的时空规律性。

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10. 基于小波去噪与离散余弦变换相结合的正交频分复用系统信道估计算法

谢斌, 乐鸿浩, 陈博

计算机应用 2015, 35 (9): 2461-2464. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2461

摘要（455）

PDF （757KB）（362）

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)信道估计算法没有处理循环前缀之内噪声的问题,提出了一种基于小波去噪与DCT插值相结合的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法。首先,采用最小二乘(LS)法对接收到的导频信号进行信道初步估计;然后,对LS法估计出的结果进行离散小波阈值去噪处理;最后,利用DCT插值对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。在Matlab 2012平台上仿真,与传统的基于DCT信道估计算法相比较,误码率相同的条件下,所提算法的信噪比(SNR)性能提升了1 dB左右;均方误差相同的条件下,所提算法的SNR性能提升2 dB左右。仿真实验结果表明,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声(AWGN)的影响,并有效提高信道估计的准确度,其总体性能较基于DCT的信道估计算法更优。

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11. 基于动态环境衰减的粒子滤波室内定位算法

李奕诺, 肖如良, 倪友聪, 苏小敏, 杜欣, 蔡声镇

计算机应用 2015, 35 (9): 2465-2469. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2465

摘要（677）

PDF （796KB）（342）

针对精确的室内定位中节点受复杂环境的干扰带来因距离相同而位置不同的环境差异,造成定位精度不足和定位稳定性较差的问题,提出了一种新的动态环境衰减因子(DEAF)模型的算法。算法构造DEAF模型,且重新定义了其取值方式。在算法中,首先利用粒子滤波算法对接收到的信号强度(RSSI)进行平滑处理;然后利用DEAF模型计算目标节点的估计距离;最后用三边测量法求出目标节点的坐标。通过与几种常用的滤波模型进行对比实验,得出这种动态环境衰减模型结合粒子滤波的算法能很好地调和不同位置带来的环境噪声差异,算法使定位平均误差降到0.68 m左右,且在室内定位中有较高的定位精度和较好的稳定性。

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12. 室内无线光局域网中漫射多径建模方案的演进

徐春

计算机应用 2015, 35 (9): 2470-2475. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2470

摘要（504）

PDF （893KB）（293）

针对面向传统单光源无线光接入网络的分析性建模方案无法充分地适用于正在兴起的基于阵列式发光二极管(LED)光源的无线接入网络问题,提出了两种新的演进方案。第一种演进方案全面引入对各光源漫射分量的表征;第二种演进方案在前一方案基础上更精细化地引入对各漫射相对时延的考虑。两种演进方案都克服了现有的演进方案未考虑绝大部分光源所引入的漫射多径分量而高估信道基带传输特性的缺陷。量化结果显示,由于对漫射分量的充分考虑,避免对基带传输带宽的高估最高可达近50 MHz,避免传输幅度低估最高可达近15 dB。此外,两种演进方案能够表征接收位置、反射率以及接收端视场角(FOV)各自与传输特性的高度相关性,弥补了现有演进方案无法表征上述相关性的不足。

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