《基於性能測量和認知的無線感測器網路生存性研究》是依託西安電子科技大學，由裴昌幸擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於性能測量和認知的無線感測器網路生存性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：裴昌幸
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生存性的研究是全面提升無線感測器網路性能的關鍵。本項目旨在研究基於性能測量和認知機理提高無線感測器網路生存性的理論及方法。主要研究內容包括：（1）研究無線感測器網路的時延和丟棄率測量方法、自適應流量抽樣和測量點選取技術、拓撲發現策略，以及能量感知方法；（2）研究構建認知無線感測器網路的理論和方法；（3）提出無線感測器網路生存性的定量模型及評估方法；構造包括時延、丟棄率和流量的綜合拓撲模型；提出基於認知的拓撲控制最佳化策略和能量有效的通信協定，完善和深化感測器網路的生存性理論。通過本項目的研究，將會進一步提升無線感測器網路性能，為無線感測器網路的研究與套用提供依據。
結題摘要
本項目圍繞無線感測器網路（WSN）的生存性，包括WSN生存性的衡量方法、網路性能測量、基於認知及MAC、物理層和路由層的最佳化設計提高WSN的生存性。取得的主要研究成果如下：（1）在WSN生存性方面，提出了一種基於半馬爾科夫過程的分簇WSN生存性模型，確定每個簇的狀態轉移圖,可得到處於每個狀態的機率；得到了無線感測器網路的極限吞吐容量增長規律，證明了存在最優策略使得整個網路吞吐容量最大；通過分析K連通度，活躍節點的個數對Blackhole和DOS攻擊下的分簇WSN的生存性進行分析與仿真；提出了一種基於口令與智慧卡的無線感測器網路用戶認證協定，該協定可以抵抗離線字典攻擊等多種已知攻擊；（2）在WSN性能測量與協定方面，提出了一種綜合考慮能量均衡和負載均衡的基於節點度和剩餘能量的無線感測器網路分散式分簇路由算法，在分簇、節能方面有明顯優勢；提出了一種基於移動代理的WSN網路拓撲發現算法，能夠獲得節點的狀態、剩餘能量等信息；提出了一種分簇無線感測器網路的安全路由協定，可以抵抗Hello洪泛、Sybi1攻擊和選擇性轉發等攻擊；通過構造長度大於路徑最大傳輸單元的原始測量分組，提出了一種基於分片機制的Ipv6網路路徑容量測量方法，該方法傳送頻寬高、抗噪聲能量較強；基於各個網路實體連線方式的不同將套用場景進行分類制定發起規則及判定原則，提出了一種改進型PMIPv6本地化路由機制；（3）在認知網路和物理層方面，提出了一種基於置信傳播協作壓縮頻譜感知方法，該方法基於成對馬爾可夫隨機場模型，套用置信傳播算法與其相鄰的協作用戶交換並融合協作信息，檢測頻譜活動狀態；提出了一種實用的基於分段導頻的單跳信道估計策略，首先採用線性最小均方誤差（LMMSE）估計獲得初始單跳信道估計，然後基於 Newton-Raphson 得分算法構造循環疊代 MAP 估計器以改進初始單跳信道估計的精度。項目發表論文21篇，其中SCI檢索8篇，EI檢索17篇，國際期刊12篇，編著教材1本。項目的研究成果對提高WSN的性能具有重要的科學意義和套用價值。
