支持性能测量的无线传感器网络实验床技术研究 被引量：1

1

作者 仝杰 刘轶 +1 位作者 钱德沛 杜治高 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期778-784,共7页

针对目前无线传感器网络实验床普遍缺乏性能测量机制的问题,基于TinyOS的特点,提出了一种支持对实验对象进行现场测量的实验床体系结构。将轻量级测量实体嵌入到实验床中,对被测系统、测量指标进行约束与定义,设计了高能效的测量方法和... 针对目前无线传感器网络实验床普遍缺乏性能测量机制的问题,基于TinyOS的特点,提出了一种支持对实验对象进行现场测量的实验床体系结构。将轻量级测量实体嵌入到实验床中,对被测系统、测量指标进行约束与定义,设计了高能效的测量方法和测量算法,实现了对实验中节点能耗、链路质量、吞吐量、丢包率、时延、网络拓扑等性能参数的高效可靠获取,解决了传感器网络协议或应用的实时测试问题。该实验床技术支持分布式多点测量和平面、分簇、Multi-Sink等多种网络结构,提高了实验床设施的利用率和实验效率。实验案例证明了其良好的易用性、普适性和可扩展性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 实验床 性能测量 TINYOS

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一种适于主-从模式网络计算的事件驱动架构 被引量：6

2

作者 韩彪 吴众欣 +1 位作者 栾钟治 王永剑 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期39-43,共5页

为了满足大规模网络计算系统在高并发、动态资源管理、稳定性等方面的需求,提出了一种适于主-从模式网络计算的事件驱动架构.它综合了多线程任务处理和事件驱动任务处理的优点,基于排队论推导出了针对主-从模式网络计算的线程资源管理方... 为了满足大规模网络计算系统在高并发、动态资源管理、稳定性等方面的需求,提出了一种适于主-从模式网络计算的事件驱动架构.它综合了多线程任务处理和事件驱动任务处理的优点,基于排队论推导出了针对主-从模式网络计算的线程资源管理方法,通过引入网络队列将分阶段事件驱动架构的应用范围由单机环境扩展到广域网环境,利用延时队列改善了系统的响应性和可靠性,优先级队列的使用有效地支持了各种作业调度机制.此外,系统还具备了模块化构建和快速开发的特征.实验和药物发现网格应用的实践表明,应用该架构可使系统1 000个作业的平均提交时间由1 850 s缩短为1 350 s,作业的平均处理时间由1 910 s缩短为1 420 s,系统资源得到了更合理的利用. 展开更多

关键词 主-从模式 分阶段事件驱动架构 动态资源管理

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无线Mesh网QoS研究 被引量：3

3

作者 崔华力 钱德沛 +2 位作者 刘轶 伍卫国 彭绯 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第4期173-178,共6页

无线Mesh网由于无线链路自身的不稳定性以及多跳传输带来的隐藏/暴露终端等问题,使得提供QoS保障带来更大挑战.对Mesh网各协议层为支持QoS所做的研究进行归纳,总结分析了已有的支持Mesh网QoS的跨层设计方案.指出了无线Mesh网络提供QoS... 无线Mesh网由于无线链路自身的不稳定性以及多跳传输带来的隐藏/暴露终端等问题,使得提供QoS保障带来更大挑战.对Mesh网各协议层为支持QoS所做的研究进行归纳,总结分析了已有的支持Mesh网QoS的跨层设计方案.指出了无线Mesh网络提供QoS保障的进一步研究方向. 展开更多

关键词 无线MESH网 服务质量 跨层设计

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一种能量高效的无线传感器网络等值线监测技术

4

作者 安源 孙利民 +2 位作者 马彩文 朱红松 方维维 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期56-60,66,共6页

针对无线传感器网络环境监测应用中的能量受限问题,提出一种基于Bezier曲线的无线传感器网络等值线监测方法——SENS-T.利用等值线来表示环境监测值的分布信息,即将等值线划分为若干Bezier曲线段,每条曲线段的信息由一个代表节点负责传... 针对无线传感器网络环境监测应用中的能量受限问题,提出一种基于Bezier曲线的无线传感器网络等值线监测方法——SENS-T.利用等值线来表示环境监测值的分布信息,即将等值线划分为若干Bezier曲线段,每条曲线段的信息由一个代表节点负责传回汇聚中心,汇聚中心再根据网络节点坐标与接收的曲线信息进行等值线还原.汇聚节点的数量由划分的Bezier曲线段的段数决定,从而改良了传统方法中等值线上所有节点都要进行汇聚的做法.仿真表明,SENS-T可有效节省网络能量和带宽,与传统等值线监测方案相比,在达到相同等值线绘制精度的同时,可节省约45%的网络能量. 展开更多

关键词 无线传感器网络 等值线 BEZIER曲线 节能

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基于ESMF的POP海洋模式组件化设计与并行方法研究

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作者 叶斯 栾钟治 +2 位作者 谭超 王兰宁 钱德沛 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1041-1049,共9页

针对目前海洋模式开发存在的移植、更新和相同功能代码重用困难的问题，对海洋模式的功能分解及组件化封装进行了研究，设计了一套基于地球系统建模框架（ESMF）的组件化与并行化方法，并将其应用在并行海洋模式POP上，构建了一种新的... 针对目前海洋模式开发存在的移植、更新和相同功能代码重用困难的问题，对海洋模式的功能分解及组件化封装进行了研究，设计了一套基于地球系统建模框架（ESMF）的组件化与并行化方法，并将其应用在并行海洋模式POP上，构建了一种新的组件化海洋模式。对新模式的测试结果表明，上述方法能在保证模式正确性的基础上实现模式的可复用性与可维护性，并且能在一定程度上提高模式的运行效率。 展开更多

关键词 并行海洋模式(POP) 地球系统建模框架(ESMF) 海洋模式 组件化

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一种相邻节点协作的无线传感器网络可靠传输方案 被引量：10

6

作者 方维维 钱德沛 刘轶 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期33-37,共5页

针对无线传感器网络中不可靠的通信链路引发传输效率下降的问题,提出了一种基于相邻节点协作的无线传感器网络可靠传输方案(NNCS).该方案利用无线信道的广播特性,通过选择成功监听到数据传输的相邻节点来承担协作传输任务(重传或转发),... 针对无线传感器网络中不可靠的通信链路引发传输效率下降的问题,提出了一种基于相邻节点协作的无线传感器网络可靠传输方案(NNCS).该方案利用无线信道的广播特性,通过选择成功监听到数据传输的相邻节点来承担协作传输任务(重传或转发),以降低重传次数,提高传输效率.在方案中,相关节点根据自身传输能力发送数据应答以竞争协作机会,同时通过信道监听避免发生竞争冲突.实验结果表明,较之传统重传方案,NNCS能够以更少的传输消耗达到更高的传输成功率,并有效降低了端到端的传输时延. 展开更多

关键词 无线传感器网络 协作通信 可靠传输

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传感器网络基于邻居信息量化的能量平衡路由 被引量：5

7

作者 陈衡 钱德沛 +1 位作者 伍卫国 王换招 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1-6,23,共7页

针对地理位置路由中数据包的平均传输能耗随时间推移急剧增加的问题,设计并实现了一种基于两跳邻居信息量化的能量平衡路由协议(TNEB).节点通过Hello报文获得两跳范围内的邻居节点信息,TNEB根据两跳邻居信息确定一个贪婪转发候选节点集... 针对地理位置路由中数据包的平均传输能耗随时间推移急剧增加的问题,设计并实现了一种基于两跳邻居信息量化的能量平衡路由协议(TNEB).节点通过Hello报文获得两跳范围内的邻居节点信息,TNEB根据两跳邻居信息确定一个贪婪转发候选节点集合.依据邻居节点的数据流拥塞度和能量平衡度,从候选节点集合中选择最佳的邻居节点完成数据包的转发.测试结果表明,在平均邻居节点数为15的网络拓扑上,TNEB算法的平均能耗比Greedy-2和GPSR算法分别降低了26.7%和48.8%,端到端延迟分别减少了19.9%和31.8%. 展开更多

关键词 传感器网络 地理位置路由 能量平衡

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移动Sink传感网中基于IEEE 802.15.4的拓扑控制与路由 被引量：3

8

作者 仝杰 杨帆 钱德沛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期107-115,共9页

针对查询驱动的移动Sink无线传感器网络,基于IEEE 802.15.4标准,提出了一个联合簇树组网和移动路由的跨层协议设计方案。以能耗、网络连通度、负载均衡和子树深度等指标为评价因子,在多目标优化模型下定义了一个拓扑综合评价函数,构建... 针对查询驱动的移动Sink无线传感器网络,基于IEEE 802.15.4标准,提出了一个联合簇树组网和移动路由的跨层协议设计方案。以能耗、网络连通度、负载均衡和子树深度等指标为评价因子,在多目标优化模型下定义了一个拓扑综合评价函数,构建稳定的最优簇树网络结构;改进了IEEE 802.15.4 MAC中基于信标帧调度的分布式睡眠同步算法,维护较低占空比下的网络同步与拓扑修正;利用拓扑形成过程中依"最早信标帧"、"最好链路"、"最小层次"3种准则确立的父子关系,建立移动Sink与N-Hop范围内节点的双向路由路径。最终将上述MAC层的拓扑控制方案与网络层的查询路由方法完整实现于TinyOS协议栈中。实验结果表明,评价函数能够有效地反映组网质量,N-Hop后验式路由结合睡眠同步机制,在"最好链路"拓扑下表现出较高的能量效率。 展开更多

关键词 无线传感器网络 移动SINK IEEE 802.15.4 簇树 拓扑控制

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无线传感器网络地理位置路由度量方法 被引量：5

9

作者 陈衡 钱德沛 伍卫国 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期55-59,74,共6页

为了解决在非理想链路上采用传统贪婪度量的地理位置路由协议引发数据包投递率下降的问题,设计并实现了一种基于链路质量的地理位置路由度量方法(SRAB).通过周期性监听邻居节点发送的数据包,依据其中的链路层序列号估算出相应的链路质量... 为了解决在非理想链路上采用传统贪婪度量的地理位置路由协议引发数据包投递率下降的问题,设计并实现了一种基于链路质量的地理位置路由度量方法(SRAB).通过周期性监听邻居节点发送的数据包,依据其中的链路层序列号估算出相应的链路质量,得到数据包在该链路上传输时所花费的代价.根据节点的地理位置信息,分别计算出当前节点和邻居节点与目的节点间的欧式距离,进一步得到邻居节点将数据包向目的节点推进的程度.在采用blacklist机制将链路质量小于规定阈值的邻居节点过滤后,SRAB将单位代价下向目的节点推进程度最大的邻居节点选为下一跳节点.测试结果表明,与非理想链路上的传统贪婪度量法相比,SRAB的成功投递率提高了22%,传输能耗减少了12%. 展开更多

关键词 无线传感器网络 地理位置路由 链路质量 投递率

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分簇无线传感器网络可靠高效的数据传输方案 被引量：2

10

作者 方维维 钱德沛 +1 位作者 褚天舒 刘轶 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期28-32,129,共6页

根据当前传感器节点的通信能力,提出了一种面向大规模无线传感器网络的数据传输方案(REDD).在方案中,节点间通过周期性的动态竞争产生簇首,形成分簇网络结构.簇内通信采用时分多路访问调度方式,成员节点在簇首分配的时隙内经由独立的簇... 根据当前传感器节点的通信能力,提出了一种面向大规模无线传感器网络的数据传输方案(REDD).在方案中,节点间通过周期性的动态竞争产生簇首,形成分簇网络结构.簇内通信采用时分多路访问调度方式,成员节点在簇首分配的时隙内经由独立的簇内通信信道将监测数据发送至簇首.簇间通信采用载波侦听多路访问竞争方式,簇首间形成的连通覆盖网络通过多跳转发方式将聚合后的数据发送至网关.实验结果表明,较之已有的研究,REDD方案能够以更少的消耗达到更优的分簇性能,并且在保证可靠传输的同时有效降低传输时延. 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇性能 信道分配 数据传输

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一种硬件事务存储系统中的事务嵌套处理方案

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作者 刘轶 吴名瑜 +1 位作者 王永会 钱德沛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期130-136,共7页

事务存储是一种旨在改善多核处理器可编程性的技术,高效的事务嵌套处理是硬件事务存储系统面临的挑战性问题之一.为了在不显著增加硬件复杂性的前提下实现高效的事务嵌套处理,提出了一种支持有条件部分回滚的事务嵌套处理方案CPR,该方... 事务存储是一种旨在改善多核处理器可编程性的技术,高效的事务嵌套处理是硬件事务存储系统面临的挑战性问题之一.为了在不显著增加硬件复杂性的前提下实现高效的事务嵌套处理,提出了一种支持有条件部分回滚的事务嵌套处理方案CPR,该方案为各层嵌套事务维护统一的数据集合,通过增加少量硬件状态位以记录各层嵌套事务对数据的读/写状态,实现了满足特定条件时事务进行部分回滚,在不显著增加硬件复杂性的前提下,提高了闭合嵌套模型的处理效率.基于模拟器Simics与多核扩展包GEMS进行了模拟实验和性能评价,结果表明,CPR方案在复杂性显著低于nested LogTM的情况下,获得了与其基本一致的性能,同时性能相对于传统的扁平模型有显著提升. 展开更多

关键词 事务存储 多核处理器 可编程性 事务嵌套 部分回滚

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分簇无线传感器网络的双时槽混合MAC协议

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作者 钱德沛 李世晗 +1 位作者 刘轶 杜治高 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期441-445,共5页

基于事件驱动的无线传感器网络应用,提出了一个基于分簇优化的低时延混合MAC协议——CHMAC。 CHMAC采用双时槽传输调度和载波检测多路接入/时分多址接入(CSMA/TDMA)混合模式,采用适合分簇网络的时槽分配,优先保证紧急事件的最小延迟发送... 基于事件驱动的无线传感器网络应用,提出了一个基于分簇优化的低时延混合MAC协议——CHMAC。 CHMAC采用双时槽传输调度和载波检测多路接入/时分多址接入(CSMA/TDMA)混合模式,采用适合分簇网络的时槽分配,优先保证紧急事件的最小延迟发送,并充分利用分簇网络的数据流特点,精细控制节点的侦听、睡眠以及传输功率,以提高能量有效性和网络吞吐量。理论分析和模拟试验表明,该协议能够以良好的适应性和健壮性在各种流量条件下均表现良好的性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 媒体接入控制(MAC) 载波检测多路接入(CSMA) 分时多址 接入(TDMA)

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基于贝塞尔曲线的WSN等值线绘制算法 被引量：2

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作者 安源 马彩文 +2 位作者 孙利民 张晨伟 方维维 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期792-797,共6页

从无线传感器网络(WSN)环境数值监测应用的实际需求出发,提出了一种应用于该类场景中的等值线绘制(CMBC)算法。CMBC算法基于图形学中常用的贝塞尔(Bezier)曲线理论,通过选择部分节点提供信息给网关节点绘制等值线。此方法有效解决了监... 从无线传感器网络(WSN)环境数值监测应用的实际需求出发,提出了一种应用于该类场景中的等值线绘制(CMBC)算法。CMBC算法基于图形学中常用的贝塞尔(Bezier)曲线理论,通过选择部分节点提供信息给网关节点绘制等值线。此方法有效解决了监测应用场景中对最终监测精度的需求与大量报告节点所引发的高流量负载和网络能耗之间的矛盾。仿真结果表明,CMBC算法和已有研究工作相比能够使用更少的汇报节点完成高精度等值线的绘制,因此CMBC算法能够节省节点的能量,延长网络的生存期。 展开更多

关键词 无线传感器网络(WSN) 节能 等值线绘制 BEZIER曲线 环境监测

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用于无线多跳网络视频流传输的优先级机会网络编码 被引量：1

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作者 崔华力 钱德沛 +1 位作者 张兴军 伍卫国 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期13-18,共6页

针对多视频流共享传输链路时存在的编码数据包不匹配问题,提出一种用于无线多跳网络视频流传输的优先级机会网络编码方法。该方法对各传输流中优先等级不同的数据包执行不同的编码操作,在源端对视频流分段进行流内编码,并通过添加冗余... 针对多视频流共享传输链路时存在的编码数据包不匹配问题,提出一种用于无线多跳网络视频流传输的优先级机会网络编码方法。该方法对各传输流中优先等级不同的数据包执行不同的编码操作,在源端对视频流分段进行流内编码,并通过添加冗余增强传输可靠性;在网络中间节点,对优先等级高的数据包进行流内冗余编码,对次优先等级数据包按队列次序与另一视频流进行流间编码,对剩余数据包则直接传输或选择性丢弃。该方法能尽力保证视频流基本层数据被接收,同时一定程度上减少了发送次数,充分利用有限网络带宽资源。实验结果表明,所提方法能够有效地提升视频传输质量,较之已有的机会网络编码方法,接收端视频质量平均值提高了2dB以上。 展开更多

关键词 网络编码 视频流传输 不等差错保护

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