针对无线和电力线通信混合组网的信道竞争接入问题,提出了一种基于深度强化学习的电力线与无线双模通信的MAC接入算法。双模节点根据网络广播信息和信道使用等数据自适应接入双媒质信道。首先建立了基于双模通信网络交互和统计信息的双...针对无线和电力线通信混合组网的信道竞争接入问题,提出了一种基于深度强化学习的电力线与无线双模通信的MAC接入算法。双模节点根据网络广播信息和信道使用等数据自适应接入双媒质信道。首先建立了基于双模通信网络交互和统计信息的双模通信节点数据采集模型;接着定义了基于协作信息的深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)状态空间、动作空间和奖励,设计了联合α-公平效用函数和P坚持接入机制的节点决策流程,实现基于双深度Q网络(double deep Q-network,DDQN)的双模节点自适应接入算法;最后进行算法性能仿真和对比分析。仿真结果表明,提出的接入算法能够在保证双模网络和信道接入公平性的条件下,有效提高双模通信节点的接入性能。展开更多
提出一种融合双模态索引和时间分集的差分混沌移位键控(dual mode index and time diversity based differential chaos shift keying,DM-TD-DCSK)方案。该方案利用索引比特将除参考载波外的所有子载波分成先调制载波和后调制载波,并传...提出一种融合双模态索引和时间分集的差分混沌移位键控(dual mode index and time diversity based differential chaos shift keying,DM-TD-DCSK)方案。该方案利用索引比特将除参考载波外的所有子载波分成先调制载波和后调制载波,并传输两类调制比特序列。同时该方案采用时间分集将先、后激活载波传送的混沌信号在不同时刻多次传送,在接收端对多个信息组求平均,以对抗信道中的噪声。推导了该方案在电力线信道下的理论误比特率公式并通过蒙特卡洛仿真进行验证。理论分析和仿真结果表明,通过引入时间分集和双模态索引调制,相较于单模态索引调制,DM-TD-DCSK不仅具有较高的频谱效率和能量效率,而且在电力线信道下具有良好的抗噪声性能。然而,由于两种技术的引入,DM-TD-DCSK收发机的复杂度增大,即DM-TD-DCSK通过牺牲复杂度换得性能的提升。展开更多
智慧园区新兴业务的信息采集及实时控制需要严格的时间同步作为前提,虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对时间同步精度的影响不可忽视。如何通过电力线通信(power line communication,PLC)实现安全准确时间同步成为...智慧园区新兴业务的信息采集及实时控制需要严格的时间同步作为前提,虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对时间同步精度的影响不可忽视。如何通过电力线通信(power line communication,PLC)实现安全准确时间同步成为当前研究的重要问题。该文首先构建考虑FDIA的PLC赋能智慧园区时间同步网络,通过改进卡尔曼滤波修正时间同步误差;其次,以误差最小化为目标,建立站点时间同步问题;最后,提出基于改进深度Q网络的时间同步路由选择算法。所提算法能够根据FDIA概率动态学习时间同步路由选择策略,从而提高对未知状态的泛化能力。仿真验证表明,所提方法不仅能够显著提升FDIA检测的安全性能,同时可有效改善时间同步精度。展开更多
针对G3标准电力线通信(G3-PLC)中6loWPAN Ad hoc距离矢量路由协议(LOAD)的路由发现的缺点,提出了基于邻居覆盖的概率重播路由发现算法。为了有效利用节点的邻居覆盖信息,提出了一种新的重播时延来决定重播RREQ的顺序,定义了路由代价用...针对G3标准电力线通信(G3-PLC)中6loWPAN Ad hoc距离矢量路由协议(LOAD)的路由发现的缺点,提出了基于邻居覆盖的概率重播路由发现算法。为了有效利用节点的邻居覆盖信息,提出了一种新的重播时延来决定重播RREQ的顺序,定义了路由代价用以指示链路质量。通过结合邻居覆盖信息与路由代价获得重播概率来决定是否重播RREQ消息。理论分析与仿真表明,该算法有效地减少了路由发现频率,提高了路由性能。展开更多
文摘针对无线和电力线通信混合组网的信道竞争接入问题,提出了一种基于深度强化学习的电力线与无线双模通信的MAC接入算法。双模节点根据网络广播信息和信道使用等数据自适应接入双媒质信道。首先建立了基于双模通信网络交互和统计信息的双模通信节点数据采集模型;接着定义了基于协作信息的深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)状态空间、动作空间和奖励,设计了联合α-公平效用函数和P坚持接入机制的节点决策流程,实现基于双深度Q网络(double deep Q-network,DDQN)的双模节点自适应接入算法;最后进行算法性能仿真和对比分析。仿真结果表明,提出的接入算法能够在保证双模网络和信道接入公平性的条件下,有效提高双模通信节点的接入性能。
文摘提出一种融合双模态索引和时间分集的差分混沌移位键控(dual mode index and time diversity based differential chaos shift keying,DM-TD-DCSK)方案。该方案利用索引比特将除参考载波外的所有子载波分成先调制载波和后调制载波,并传输两类调制比特序列。同时该方案采用时间分集将先、后激活载波传送的混沌信号在不同时刻多次传送,在接收端对多个信息组求平均,以对抗信道中的噪声。推导了该方案在电力线信道下的理论误比特率公式并通过蒙特卡洛仿真进行验证。理论分析和仿真结果表明,通过引入时间分集和双模态索引调制,相较于单模态索引调制,DM-TD-DCSK不仅具有较高的频谱效率和能量效率,而且在电力线信道下具有良好的抗噪声性能。然而,由于两种技术的引入,DM-TD-DCSK收发机的复杂度增大,即DM-TD-DCSK通过牺牲复杂度换得性能的提升。
文摘智慧园区新兴业务的信息采集及实时控制需要严格的时间同步作为前提,虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对时间同步精度的影响不可忽视。如何通过电力线通信(power line communication,PLC)实现安全准确时间同步成为当前研究的重要问题。该文首先构建考虑FDIA的PLC赋能智慧园区时间同步网络,通过改进卡尔曼滤波修正时间同步误差;其次,以误差最小化为目标,建立站点时间同步问题;最后,提出基于改进深度Q网络的时间同步路由选择算法。所提算法能够根据FDIA概率动态学习时间同步路由选择策略,从而提高对未知状态的泛化能力。仿真验证表明,所提方法不仅能够显著提升FDIA检测的安全性能,同时可有效改善时间同步精度。
文摘针对G3标准电力线通信(G3-PLC)中6loWPAN Ad hoc距离矢量路由协议(LOAD)的路由发现的缺点,提出了基于邻居覆盖的概率重播路由发现算法。为了有效利用节点的邻居覆盖信息,提出了一种新的重播时延来决定重播RREQ的顺序,定义了路由代价用以指示链路质量。通过结合邻居覆盖信息与路由代价获得重播概率来决定是否重播RREQ消息。理论分析与仿真表明,该算法有效地减少了路由发现频率,提高了路由性能。
