路径覆盖是无线传感器网络目标监控领域的一个热点研究问题,在分析节点主感知方向可调模型的基础上,提出了一种基于改进势场的有向传感器网络路径覆盖增强算法(improved potential field based path coverage-enhancing algorithm,IPFPC...路径覆盖是无线传感器网络目标监控领域的一个热点研究问题,在分析节点主感知方向可调模型的基础上,提出了一种基于改进势场的有向传感器网络路径覆盖增强算法(improved potential field based path coverage-enhancing algorithm,IPFPCA).该算法针对传统虚拟势场可能出现的局部极小导致覆盖增强失败问题设计了一种改进的势场函数,通过将相邻传感器节点对路径轨迹点的共同覆盖率引入到斥力计算中,有效引导节点的主感知方向调整,从而达到路径的高效覆盖.实验结果表明:对比已有的路径覆盖增强算法,IPFPCA可以消除节点的感知重叠区和盲区,最终实现网络路径的高效覆盖.展开更多
首先从视频传感器节点方向性感知特性出发,设计了一种方向可调感知模型,并以此为基础对有向传感器网络覆盖增强问题进行分析与定义;其次,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA(potential field based coverage-enha...首先从视频传感器节点方向性感知特性出发,设计了一种方向可调感知模型,并以此为基础对有向传感器网络覆盖增强问题进行分析与定义;其次,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA(potential field based coverage-enhancing algorithm).通过引入"质心"概念,将有向传感器网络覆盖增强问题转化为质心均匀分布问题,以质心点作圆周运动代替传感器节点传感方向的转动.质心在虚拟力作用下作扩散运动,以消除网络中感知重叠区和盲区,进而增强整个有向传感器网络覆盖.一系列仿真实验验证了该算法的有效性.展开更多
首先设计了一种方向可调感知模型,在此基础上提出了一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法(Fictitious Force Based Low Redundancy Coverage-Enhancing Algorithm,FFLRCA)。传统基于虚拟力的覆盖增强算法只判断调整方向,...首先设计了一种方向可调感知模型,在此基础上提出了一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法(Fictitious Force Based Low Redundancy Coverage-Enhancing Algorithm,FFLRCA)。传统基于虚拟力的覆盖增强算法只判断调整方向,节点的调整量为固定值,并且没有解决整个网络进入稳定状态后的冗余覆盖问题,FFLRCA算法通过建立虚拟力与角度调整量之间的关系模型,根据虚拟力大小改变节点的角度调整量,提高网络的调整效率;在节点进入稳定状态后,通过节点的覆盖子集判断其是否为冗余节点,如果是则使其进入休眠状态,同时该节点一个覆盖子集中包含的所有节点停止调整。仿真结果表明,FFLRCA可以显著提高调整效率,并且在保证覆盖率的前提下有效解决网络中的覆盖冗余问题。展开更多
在LTE(Long Term Evolution)异构网络中,由于宏基站(Macro)与微微(Pico)基站的发射功率相差较大,一些离Pico基站较近的用户因为接收到的宏基站下行信号质量好于Pico基站而选择接入宏小区。然而,因为这些用户距离Pico基站较近,因此上行...在LTE(Long Term Evolution)异构网络中,由于宏基站(Macro)与微微(Pico)基站的发射功率相差较大,一些离Pico基站较近的用户因为接收到的宏基站下行信号质量好于Pico基站而选择接入宏小区。然而,因为这些用户距离Pico基站较近,因此上行通信会对Pico基站产生严重的上行干扰。小区覆盖增强(Range Expansion,RE)技术能够减少此类干扰,但同时又可能引入新的下行干扰。该文提出一种基于RE技术的上行干扰识别与协调机制(UIICRE),能够准确识别上行干扰源及其强度,并进行相应的干扰协调处理。仿真结果表明,该文提出的方案能够解决Pico小区的上行干扰问题,提升用户的上行通信质量,并保证用户下行通信质量不受影响。展开更多
文摘智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术因其能够灵活操控信道环境的电磁特性,一经出现就引起了学术界和工业界的广泛关注。目前对于RIS辅助无线通信系统的理论研究与实际测试以静止场景为主,缺乏移动场景的研究。而由于RIS反射波束较窄,存在着移动场景下RIS反射波束难以对准目标,导致覆盖增强效果较差的问题。针对此问题,本文创新性地结合了波达方向(Direction Of Arrival,DOA)估计理论与RIS覆盖增强技术,实现了针对移动用户的RIS波束追踪与覆盖增强,并在此基础上搭建了Sub 6G频段下RIS辅助的移动场景原型平台。此外,本文在实验室对比了不同速度下,发射端移动而接收端保持静止、接收端移动而发射端保持静止两种场景下,经RIS反射后的接收信号功率与信干噪比(Signal Interference plus Noise Ratio,SINR)值。实测结果表明,在两种实测动态场景下RIS编码前后的接收信号功率与SINR均有提升,证明RIS在移动场景下仍然具有较好的性能提升。本文的研究结果可对后续移动场景下RIS辅助通信提供数据支撑与可参考原型平台。
文摘路径覆盖是无线传感器网络目标监控领域的一个热点研究问题,在分析节点主感知方向可调模型的基础上,提出了一种基于改进势场的有向传感器网络路径覆盖增强算法(improved potential field based path coverage-enhancing algorithm,IPFPCA).该算法针对传统虚拟势场可能出现的局部极小导致覆盖增强失败问题设计了一种改进的势场函数,通过将相邻传感器节点对路径轨迹点的共同覆盖率引入到斥力计算中,有效引导节点的主感知方向调整,从而达到路径的高效覆盖.实验结果表明:对比已有的路径覆盖增强算法,IPFPCA可以消除节点的感知重叠区和盲区,最终实现网络路径的高效覆盖.
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No.90612013(国家自然科学基金)the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2006AA01Z304(国家高技术研究发展计划(863))+1 种基金the Program for New Century Excellent Talents in University of China under Grant No.NCET-04-0110(新世纪优秀人才支持计划)the Beijing Natural Science Found under Grant No.4062024(北京市自然科学基金)
文摘首先从视频传感器节点方向性感知特性出发,设计了一种方向可调感知模型,并以此为基础对有向传感器网络覆盖增强问题进行分析与定义;其次,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA(potential field based coverage-enhancing algorithm).通过引入"质心"概念,将有向传感器网络覆盖增强问题转化为质心均匀分布问题,以质心点作圆周运动代替传感器节点传感方向的转动.质心在虚拟力作用下作扩散运动,以消除网络中感知重叠区和盲区,进而增强整个有向传感器网络覆盖.一系列仿真实验验证了该算法的有效性.
文摘覆盖作为无线传感器网络中的基础问题直接反映了网络感知服务质量.本文在分析现有无线多媒体传感器网络覆盖增强算法的基础上,构建节点三维感知模型,提出面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法(Three-Dimensional Perception Based Coverage-Enhancing Algorithm,TDPCA).该算法将节点主感知方向划分为仰俯角和偏向角,并根据节点自身位置及监测区域计算并调整各节点最佳仰俯角,在此基础上基于粒子群优化调整节点偏向角,从而有效减少节点感知重叠区及感知盲区,最终实现监测场景的区域覆盖增强.仿真实验表明:对比已有的覆盖增强算法,TDPCA可有效降低除节点感知重叠区和盲区,最终实现网络的高效覆盖.
文摘首先设计了一种方向可调感知模型,在此基础上提出了一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法(Fictitious Force Based Low Redundancy Coverage-Enhancing Algorithm,FFLRCA)。传统基于虚拟力的覆盖增强算法只判断调整方向,节点的调整量为固定值,并且没有解决整个网络进入稳定状态后的冗余覆盖问题,FFLRCA算法通过建立虚拟力与角度调整量之间的关系模型,根据虚拟力大小改变节点的角度调整量,提高网络的调整效率;在节点进入稳定状态后,通过节点的覆盖子集判断其是否为冗余节点,如果是则使其进入休眠状态,同时该节点一个覆盖子集中包含的所有节点停止调整。仿真结果表明,FFLRCA可以显著提高调整效率,并且在保证覆盖率的前提下有效解决网络中的覆盖冗余问题。
文摘在LTE(Long Term Evolution)异构网络中,由于宏基站(Macro)与微微(Pico)基站的发射功率相差较大,一些离Pico基站较近的用户因为接收到的宏基站下行信号质量好于Pico基站而选择接入宏小区。然而,因为这些用户距离Pico基站较近,因此上行通信会对Pico基站产生严重的上行干扰。小区覆盖增强(Range Expansion,RE)技术能够减少此类干扰,但同时又可能引入新的下行干扰。该文提出一种基于RE技术的上行干扰识别与协调机制(UIICRE),能够准确识别上行干扰源及其强度,并进行相应的干扰协调处理。仿真结果表明,该文提出的方案能够解决Pico小区的上行干扰问题,提升用户的上行通信质量,并保证用户下行通信质量不受影响。
